Типы металлов и их классификация

В природе доступно большое количество металлов. Их можно классифицировать различными способами в зависимости от того, какое свойство или характеристику вы используете в качестве критерия.

Классификация по содержанию железа

Наиболее распространенный способ их классификации — по содержанию железа.

Когда металл содержит железо, он известен как черный металл. Железо придает материалу магнитные свойства, а также делает его склонным к коррозии. Металлы, в которых отсутствует содержание железа, являются цветными металлами. Эти металлы не обладают никакими магнитными свойствами. Примеры включают алюминий, свинец, латунь, медь и цинк, но не ограничиваются ими. Кстати, изделия из металла доступны на странице специализированного сайта.

Классификация по атомной структуре

Они также могут быть классифицированы на основе их атомной структуры в соответствии с периодической таблицей. После завершения работы металл может быть известен как щелочной, щелочноземельный или переходный металл. Металлы, принадлежащие к одной группе, ведут себя аналогично при взаимодействии с другими элементами. Таким образом, они обладают сходными химическими свойствами.

Магнитные и немагнитные металлы

Другой способ дифференцировать металлы — посмотреть, как они взаимодействуют с магнитами. На этом основании можно разделить металлы на магнитные и немагнитные.

В то время как ферромагнитные металлы сильно притягиваются к магнитам, парамагнитные проявляют лишь слабые взаимодействия. Наконец, существует группа, называемая диамагнитными металлами, которые довольно слабо отталкиваются от магнитов.

Железо, его сплавы и их свойства

Все металлы обладают некоторыми сходными с материалами механическими свойствами. Но при тщательном рассмотрении один металл будет иметь небольшое преимущество над другим по определенным свойствам. При создании сплавов можно изменять свойства путем смешивания чистых элементов.

При выборе металла для конкретного применения необходимо учитывать довольно много факторов, чтобы найти наиболее подходящий вариант. К этим факторам относятся температура плавления, стоимость, простота обработки, достаточный коэффициент безопасности, доступное пространство, температурный коэффициент, тепловая и электрическая проводимость, плотность и т.д. Давайте взглянем на некоторые из популярных металлов и на то, почему они выбраны для своих применений.

Железо

Не будет преувеличением назвать железо источником жизненной силы нашей цивилизации. Примерно 5% земной коры состоит из железа. Таким образом, это невероятно простой металл для поиска. Однако чистое железо является нестабильным элементом. При первой возможности он вступает в реакцию с кислородом воздуха с образованием оксида железа.

Для извлечения железа из руд используется доменная печь. Чугун получают на первой стадии доменной печи, который может быть дополнительно рафинирован для получения чистого железа. Это железо часто попадает в стали и другие сплавы. Почти 90% производимых металлов составляют черные металлы.

Сталь, например, является черным металлом, который находит множество применений. Мы не можем понять истинный потенциал железа, не узнав о стали.

Сталь

Чистое железо прочнее других металлов, но оно оставляет желать лучшего. Во-первых, чистое железо не устойчиво к коррозии. Чтобы защитить железо от коррозии, необходимо потратить много денег и энергии. Во-вторых, он также чрезвычайно тяжелый из-за своей высокой плотности. Эти недостатки могут усложнить строительство и обслуживание конструкций.

Добавление углерода к железу в определенной степени устраняет эти недостатки. Эта смесь железа и углерода в определенных пределах известна как углеродистая сталь. Добавление углерода к железу делает его намного прочнее наряду с приданием других замечательных характеристик.

Другие элементы могут добавляться в следовых количествах для придания им свойств. Давайте посмотрим, как классифицировать сталь и на что она способна.

Какие существуют типы стали и их применение?

Сталь является популярным строительным материалом благодаря своим превосходным свойствам. На сегодняшний день доступно более 3500 марок стали. Он обладает высокой прочностью на растяжение и высоким отношением прочности к весу. Это означает большую прочность на единицу массы стали. Это позволяет использовать стальные детали и компоненты небольшого размера, но при этом прочные.

Сталь также чрезвычайно прочна. Это означает, что стальная конструкция может прослужить дольше и лучше противостоять внешним факторам, чем другие альтернативы. Он также пластичен и может быть придан требуемым формам без ущерба для своих свойств. В зависимости от содержания железа сталь подразделяется на три категории.

Классификация углеродистой стали AISI

• Низкоуглеродистая сталь.Из-за содержания углерода в железе до 0,25% получается низкоуглеродистая сталь, также известная как мягкая сталь. Используется для прокладки трубопроводов при умеренном давлении. Арматурные стержни и двутавровые балки в строительстве обычно изготавливаются из низкоуглеродистой стали. Для этого также подходят любые области применения, требующие большого количества стали без значительной формовки или гибки. Примером может служить корпус судна.
• Среднеуглеродистая сталь. Содержит 0,25…0,6% углерода. Среднеуглеродистая сталь применяется в том числе для тех, которым требуется высокая прочность на растяжение и пластичность. Они находят применение в зубчатых передачах и валах, железнодорожных колесах и рельсах, стальных балках в зданиях и мостах и т.д. Другое применение — сосуды под давлением, за исключением случаев, когда они содержат холодные газы или жидкости из-за их склонности к холодному растрескиванию.
• Высокоуглеродистая сталь. Сталь, содержащая более 0,6% углерода, является высокоуглеродистой сталью. Эта сталь более твердая и хрупкая, чем две предыдущие. Он находит применение при изготовлении долот и режущих инструментов. К замечательным качествам относятся твердость и хорошая стойкость к износу материала. Также может использоваться в прессах и для изготовления сверл.

Хотя все вышеупомянутые стали обычно называют углеродистыми, они содержат другие элементы для улучшения определенных свойств. Например, хром для коррозионной стойкости или марганец для улучшения прокаливаемости и прочности на разрыв.

Легированные стали

Этот тип металла содержит множество элементов для улучшения различных свойств. Такие металлы, как марганец, титан, медь, никель, кремний и алюминий, могут добавляться в различных пропорциях.

Это улучшает прокаливаемость стали, свариваемость, коррозионную стойкость, пластичность и формуемость. Области применения легированных сталей — электродвигатели, подшипники, нагревательные элементы, пружины, шестерни и трубопроводы.

• Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь содержит большое количество хрома. Вот почему он обладает в 200 раз более высокой коррозионной стойкостью, чем мягкая сталь. Это делает его идеальным кандидатом для производства кухонной утвари, трубопроводов, хирургического и стоматологического оборудования. Кроме того, поскольку покрытие не требуется, вы можете получить желаемый металлический вид при правильной обработке поверхности.
• Инструментальные стали используются для изготовления режущих и сверлильных инструментов Инструментальная сталь: . Их высокая твердость делает их идеальным выбором для этих применений. Они содержат молибден, ванадий, кобальт и вольфрам в качестве составляющих металлов.

Инструментальная сталь — это вид металла, который также находит применение в производстве рельсов, проволоки, труб, валов и арматуры. Инструментальная сталь в основном используется в автомобильной, судостроительной, строительной и упаковочной отраслях.