Слайд 2
1. Металлы и их виды
Мета́ллы (название происходит от
лат. metallum — шахта, рудник) — группа элементов, обладающая характерными металлическими
свойствами, такими как высокая тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и др.
Слайд 3
Большая часть металлов присутствует в природе в виде
руд и соединений. Они образуют оксиды, сульфиды, карбонаты, и
другие химические соединения.
Слайд 4
Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения
необходимо выделить их из руд и провести очистку. При
необходимости проводят легирование и другую обработку металлов.
Литье чугуна и стали Стальные
заклепки
Слайд 5
Из 118 ХЭ, открытых на данный момент (из
них не все официально признаны), к металлам относят:
6 элементов в группе щелочных металлов,
4 в группе щелочноземельных металлов,
38 в группе переходных металлов,
11 в группе легких металлов,
7 в группе полуметаллов,
14 в группе лантаноиды + лантан,
14 в группе актиноиды (физические свойства
изучены не у всех элементов) + актиний,
вне определённых групп бериллий и магний.
Таким образом, к металлам, возможно, относится 98 элементов из всех открытых
Слайд 6
Потребительские свойства металлических изделий медицинского назначения определяются химическим
составом материалов.
Все металлические материалы по химическому составу делят
на черные и цветные. Деление условно, для краткого наименования
Слайд 7
Черные:
железо,
железо-углеродистые сплавы (чугун, сталь)
Цветные:
медьсодержащие (медь, медные сплавы)
алюминийсодержащие (Al,
алюминиевые
сплавы
титансодержащие (Ti, титансодержащие
сплавы)
Слайд 8
К металлам, как правило, относят как собственно металлы,
так и их сплавы
Сплавы – макроскопические однородные системы, состоящие
из двух или более металлов с характерными металлическими свойствами
Кроме того, при производстве металлов и сплавов используют флюсы (для удаления пустой породы) и топливо (для обеспечения необходимой температуры плавления и восстановления железа из его окислов)
Слайд 9
Называют сплавы исходя из названия химического элемента, входящего
в них в наибольшем количестве (например, сплавы железа, и
т. д.)
Элементы, вводимые в сплавы для улучшения их свойств, называют легирующими, а сам процесс – легированием.
Легирование — это введение в расплав дополнительных элементов, модифицирующих механические, физические и химические свойства основного материала.
Слайд 10
2. Группу черных металлов представляют железо или
железоуглеродистые сплавы, которые в зависимости от содержания углерода носят
названия – чугуны и стали
Чугуны – общее название группы сплавов на основе железа, содержащих более 2% углерода, а также кремний, марганец и вредные примеси – серу и фосфор.
В зависимости от состояния углерода в матрице различают белый, половинчатый и серый чугун.
Слайд 11
Марка состоит из букв и цифр, например:
СЧ 12
– 28
СЧ – серый чугун;
12 – предел прочности при
растяжении
в кг/мм2
28 – предел прочности при изгибе в кг,
в данном случае 28 кг/мм2
Слайд 12
В медицине применяют чугун с содержанием углерода 2,6
– 2,9% марок СЧ 12-28, СЧ 15-32, СЧ 18-36
и СЧ 28-40 для изготовления массивных оснований к медицинскому оборудованию и крестовин стоек различных приборов
Слайд 13
Стали – общее название группы сплавов на основе
железа, содержащих до 2% углерода, а также Si, Mn
и вредные примеси S и P
Потребительские свойства сталей определяются:
их химическим составом,
состоянием углерода и железа в металлической
матрице,
количеством и составом примесей,
способом получения,
процессами разливки и
дальнейшей переработки слитков –
формования и последующей прокатки
Слайд 14
Названия, состав и назначение основных видов стали, используемых
для изделий медицинского назначения приведены в ГОСТ
По химическому составу,
стали, в зависимости от содержания углерода и легирующих добавок принято делить на углеродистые и легированные
Углеродистые стали – содержат обычно до 1,3% углерода, до 0,35% кремния, до 0,6% марганца,
а вредные примеси – серу (до 0,06%) и фосфор (до 0,07%)
Слайд 15
Потребительские свойства углеродистых сталей определяются их составом.
Их достоинство
– высокие технологические показатели в процессе переработки, невысокая твердость
позволяет обрабатывать изделия из них резанием, а пластичность – получать проволоку и ленту высокой прочности
Их маркируют буквой и цифрой, например:
У7, У8, …, У13
У- сталь, цифры – содержание углерода в десятых долях процента, т.е. 0,7; 0,8; и т.д.
Слайд 16
Легированные стали – содержат углерода до 1,5 –
2%, а также различное количество специальных легирующих химических элементов:
Co, Cr, Ni, V, W, Al, Mn, Si, Mo и др.
Их потребительские свойства определяются не только числом компонентов и степенью легирования, но и рациональной термической обработкой
Троакар: хирургический стилет для
прокола грудной или
брюшной стенки
Слайд 17
Марка стали обозначается сочетанием букв и цифр: для
конструкционных марок – первые две цифры показывают содержание углерода
в сотых долях процента. Легирующие элементы обозначаются буквами: хром – Х и т.д.
Например, сталь марки 18ХГТ содержит 0,18% C, 1% Cr, 1% Mn и около 1% Ti.
По степени легирования стали условно подразделяют на:
низколегированные (1-5%),
среднелегированные (до 10%)
высоколегированные или нержавеющие (более 10%)
Слайд 18
3. Цветные металлы
Цветные металлы и их
сплавы находят широкое применение в машиностроении, электро- и радиотехнике,
приборостроении и других отраслях промышленности благодаря многим ценным физико-химическим и механическим свойствам: большой электро- и теплопроводности, антифрикционным свойствам, пластичности и т. п.
Цветные металлы применяются главным образом в виде сплавов, так как в чистом виде они обладают малой прочностью.
Слайд 19
Наибольшее распространение в промышленности получили сплавы на основе
меди, алюминия, олова, магния и других металлов.
Медь по своему
значению в машиностроении является наиболее ценным техническим материалом. Она сплавляется со многими металлами, хорошо проводит электричество и тепло, уступая в этом отношении только серебру.
Маркируется медь буквой М и порядковым номером (М00, МО, Ml, М2, МЗ, М4). Чем больше цифра в марке меди, тем больше в ней примесей.
Слайд 20
Латунью называется сплав меди с цинком. Содержание цинка
в сплаве может колебаться от
4 до 45%. Чем
больше цинка в латуни, тем выше ее механическая прочность. В состав латуни кроме меди и цинка могут входить алюминий, никель, железо, марганец, олово и кремний. Такой сплав называется специальной латунью. Она имеет повышенную коррозионную стойкость, лучшие технологические и механические свойства.
Трубка гофрированная Ручка
Слайд 21
Бронзой называется сплав меди с оловом, алюминием, никелем
и другими элементами. Бронза обладает высокими антифрикционными и механическими
свойствами, а также хорошей коррозионной стойкостью
Под коррозией металлов понимают разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с внешней средой
Слайд 22
4. Противокоррозионные мероприятия
медицинских изделий
Коррозийные
процессы классифицируют по следующим показателям:
вид (геометрический характер)
коррозийных разрушений на поверхности или в объеме металла;
механизм реакций взаимодействия металла со средой (химическая и электрохимическая коррозия);
тип коррозийной среды (атмосферная, газовая, биологическая, напряжения и т.д.);
характер дополнительных воздействий, которым подвергался металл одновременно с действием коррозийной среды.
Слайд 23
Для увеличения срока службы изделий применяют различные методы
противокоррозионной защиты.
По времени действия их можно разделить на
постоянные и временные (используют, как правило, в процессе хранения и транспортирования, а перед эксплуатацией проводят расконсервацию изделий
Слайд 24
К постоянной противокоррозионной защите относят легирование
металлов, их термическую обработку, защитные металлические и неметаллические материалы
Легированием при электрохимической коррозии достигают перевод металла из активного состояния в пассивное, при этом образуется пассивная пленка с высокими защитными свойствами
Термическая обработка металлов устраняет структурную неоднородность, вызывающую избирательную коррозию, и снимает внутреннее напряжение в сплавах
Слайд 25
Специальные покрытия широко применяют для защиты от коррозии,
одновременно они выполняют декоративные функции. Различают металлические и неметаллические
покрытия
Временная противокоррозионная защита – зашита от коррозии металлов и изделий на время их изготовления, эксплуатации, хранения и транспортирования средствами,удаляемыми перед использованием металлов и изделий по назначению
Осуществление временной противокоррозионная защиты по установленной технологии называют консервацией