Слайд 2
Сплавы металлов
К сплавам относятся все системы,
полученные сплавлением каких-либо веществ. Например, неметаллические сплавы: гранит, гнейс,
базальт, силикатные стекла, металлургические шлаки и др.
Но наибольшее значение имеют металлические сплавы.
Слайд 3
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СПЛАВЫ – это материалы с характерными свойствами,
состоящие из двух или более компонентов, из которых по
крайней мере один – металл.
Сплавы металлов
Слайд 4
Типы сплавов
Расплавленные металлы неограниченно растворяются друг в друге,
т.е. смешиваются в любых отношениях.
Это сплавы состава:
Ag -
Cu, Ag – Au, Cu – Ni
Расплавленные металлы вступают в химическое взаимодействие и образуют соединения интерметаллиды.
Это сплавы:
Zn и Cu, Ca и Sb, Pb и Na
Расплавленные металлы смешиваются между собой в любых отношениях, но при охлаждении образуют сплав, состоящий из мельчайших отдельных кристалликов каждого из металла
Это сплавы состава:
Pb – Sn, Pb – Ag, Bi - Cd
Слайд 5
Свойства сплавов
Химическая связь в сплавах – металлическая, поэтому
они обладают теми же физическими свойствами, что и металлы:
металлическим блеском, пластичностью, электро- и теплопроводностью и др.
Но эти свойства несколько изменяются в более полезные для человека свойства.
Слайд 6
Бронза – сплав на основе меди с добавлением
(20%) олова.
Латунь – медный сплав, содержащий от 10 до
50% цинка.
Мельхиор – сплав, содержащий около 80% меди и 20% никеля
Дюралюминий – сплав на основе алюминия, содержащий медь, марганец, магний и никель.
Цветные сплавы
Слайд 7
Бронза
Сплав меди с другими металлами.
Различают:
Оловянную
бронзу (20% олова),
Алюминиевую бронзу (5-11 % алюминия)
Свинцовую бронзу (до
33% свинца)
Применение:
изготовление частей машин,
художественные отливки
Слайд 8
Латунь
Сплав меди и цинка (до 30-35%
цинка)
Свойства: высокая пластичность
Применение: декоративные предметы искусства
Слайд 9
Мельхиор
Сплав меди и никеля (до 5-30% цинка)
Свойства:
прочность, коррозионная стойкость
Применение: детали морских судов, посуда, монеты
Слайд 10
Дюралюминий
Сплав алюминия (до 95%) с добавками магния,
меди, марганца.
Свойства: легкий, прочный.
Применение:
в авиастроении, машиностроении,
строительстве и др.
Слайд 11
Дюралюминий — основной конструкционный материал в авиации и космонавтике,
а также в других сферах с высокими требованиями к
весовой отдаче.
Первое применение дюралюминия — изготовление каркаса дирижаблей жёсткой конструкции
Дюраль имеет весьма широкую сферу применения. Конечно, он уступает в этом такому металлу, как, скажем, алюминий, но все же и в строительной сфере без него не обойтись. Так, помимо возведения сооружений жилищно-коммунального хозяйства и инфраструктуры данный сплав широко применяется в авиастроении, или же при производстве скоростных поездов, в ряде других отраслей машиностроения.
Слайд 12
Сплавы на основе железа
Чугун – это сплав железа,
содержащий более 1,7 % углерода, а также кремний, марганец,
небольшие количества серы и фосфора.
Сталь - это сплав железа, содержащий 0,1-2 % углерода и небольшие количества кремния, марганца, фосфора и серы.
Черные сплавы
Слайд 13
Сталь
Сталь (от нем. Stahl)[1] — сплав железа с углеродом и/или с другими элементами. Сталь содержит не более
2,14% углерода . Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
Учитывая, что в
сталь могут быть добавлены легирующие элементы, сталью называется содержащий не менее 45% железа сплав железа с углеродом и легирующими элементами (легированная, высоколегированная сталь).
Слайд 14
Применение стали
Сталь — важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта,
строительства и прочих отраслей промышленности.
Стали с высокими упругими свойствами
находят широкое применение в машино- и приборостроении. В машиностроении их используют для изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, в приборостроении — для многочисленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, сильфонов, растяжек, подвесок.
Слайд 15
Производство стали
Суть процесса переработки чугуна на сталь состоит
в уменьшении до нужной концентрации содержания углерода и вредных
примесей — фосфора и серы, которые делают сталь хрупкой и ломкой. В зависимости от способа окисления углерода существуют различные способы переработки чугуна на сталь: конверторный, мартеновский и электротермический.
Слайд 16
Чугун
Чугун – это железоуглеродистый сплав с содержанием
углерода >2,14 % и примесями в десятых долях процентов.
Кроме того,
в чугуне содержатся примеси в десятых долях : кремний, марганец, сера, фосфор и др.
С целью улучшения свойств в чугуны могут вводиться легирующие элементы, такие как хром, никель, медь и др.
Слайд 18
Серый чугун
Серый чугун это сплав железа, кремния (от
1,2- 3,5 %) и углерода, содержащий также постоянные примеси
Mn, P, S. В структуре таких чугунов большая часть или весь углерод находится в виде графита пластинчатой формы. Излом такого чугуна из-за наличия графита имеет серый цвет.
Применяется серый чугун для изготовления слабонагруженных деталей, работающих в легких условиях. Например, корпуса редукторов, насосов, электродвигателей, различные крышки, отопительные батареи и т.п.
Слайд 19
Белый чугун
Белый чугун - это чугун, у
которого углерод химически соединен с железом. Углерод в белом
чугуне находится в виде цементита Fe3C - связанное состояние. Цементит придает излому чугуна блеск, а графит - серый цвет. Поэтому чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии, получил название белого чугуна.
Сравнительно мягкий и поддающийся механической обработке. Мягкость придает свободный углерод.
Слайд 20
Ковкий чугун, Высокопрочный чугун,
Половинчатый чугун
Ковкий чугун получают длительным
отжигом белого чугуна, в результате которого образуется графит хлопьевидной
формы. Металлическая основа такого чугуна: феррит и реже перлит. Ковкий чугун получил свое название из-за повышенной пластичности и вязкости (хотя обработке давлением не подвергается). Ковкий чугун обладает повышенной прочностью при растяжении и высоким сопротивлением удару. Из ковкого чугуна изготовляют детали сложной формы: картеры заднего моста автомобилей, тормозные колодки, тройники, угольники и т. д.
Высокопрочный чугун имеет в своей структуре шаровидный графит, который образуется в процессе кристаллизации. Шаровидный графит ослабляет металлическую основу не так сильно как пластинчатый, и не является концентратором напряжений.
В половинчатом чугуне часть углерода (более 0,8 %) содержится в виде цементита. Структурные составляющие такого чугуна — перлит, ледебурит и пластинчатый графит.