Достоинства и недостатки цветных металлов

Обновлено: 28.09.2024

Спрос на цветные металлы и сплавы постоянно растет, так как они все шире применяются в современной технике. Цветные металлы используются в авиастроении, ракетной и атомной технике, химической промышленности. В последнее время стали применять в качестве конструкционных материалов такие металлы и сплавы на их основе, как титан, цирконий, никель, молибден и даже ниобий, гафний и др.

Области применения в целом цветных металлов и отдельных их видов и сплавов очень широки.

Медь и ее сплавы применяются в химическом машиностроении, из них изготавливаются трубопроводы самого различного назначения, емкости, различные сосуды для криогенной технике и т.п.

Алюминий и его сплавы также как и медь используют для изготовления различных емкостей в химической и пищевой промышленности. Отличительной особенностью обладают сплавы на основе алюминия, только они преимущественно используются для самолетов, ракет, судов, в различных видах строительства. Это связано с наличием у алюминия таких свойств как высокая прочность при малой плотности, высокая коррозионная стойкость в некоторых агрессивных средах и высокие механические свойства при низких температурах.

Особенности цветных металлов

Цветные металлы в целом как группы и по отдельности проявляют те или иные особенности.

1. Некоторые металлы, такие как медь, магний, алюминий обладают высокой теплопроводностью и удельной теплоемкостью. Это способствует быстрому охлаждению места сварки, поэтому для сварки требуется применения более мощных источников теплоты, а иногда даже необходим предварительный подогрев детали.

2. Для тех же металлов (меди, алюминий, магния) и их сплавов характерно снижение механических свойств при нагреве, поэтому металл может легко разрушаться от ударов пр определенных температурах.

3. При нагреве все цветные сплавы растворяют газы окружающей атмосферы и химически взаимодействуют со всеми газами, кроме инертных. В отличие от черных металлов, которым это свойство практически не характерно. Особенно активно взаимодействуют с газами более тугоплавкие и химически более активные металлы, такие как титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден.

Особенности обработки цветных металлов

Достоинства цветных металлов состоит в том, что они прочны и долговечны, а также способны переносить высокие температуры. У них есть один большой недостаток - они коррозируют и разрушаются под воздействием кислорода. Поэтому необходимо внимательно отнестись к обработке и защите металлов от воздействия окружающей среды.

Самый эффективный и распространенный способ защиты цветного металла от атмосферной коррозии - это нанесение защитных лакокрасочных материалов. Выделяется три группы средств защиты металлических поверхностей:1 - грунтовки, 2 - краски, 3 - универсальные препараты "три в одном".

Грунтовка - это не только средство борьбы с атмосферным окислением, но и помощник краски, он передает следующему за ним покрытию большую адгезию к основанию. Необходимо помнить, что для разных металлов используются разные грунтовки. Так например, для алюминиевых оснований лучше применять специальные грунтовки на цинковой основе либо уретановые краски.

Такие металлы как медь, латунь и бронзу не красят, так как они поступают в дальнейшую переработку с заводской обработкой, которая защищает поверхность и подчеркивает ее красоту. Когда данное заводское покрытие все таки нарушается под воздействием разных факторов, то лучше всего полностью его удалить с помощью растворителя. Затем основание необходимо отполировать и покрыть эпоксидным или полиуретановым лаком.

Таким образом, не смотря на множество полезных свойств металла, каждый из его видов требует особого подхода и дополнительной защиты. Если Вы не спеша и продуманно подойдете к покупке и использованию металла для Ваших целей. То он будет радовать Вас своими преимуществами, а Вы прощать ему его недостатки.

Разновидности цветных металлов: производство и преимущества

Металл – это неотъемлемая часть современного производства, благодаря своим свойствам это материал является отличным проводником тепло и электроэнергии, легко поддаётся обработке и имеет привлекательный внешний вид.

На сегодняшний день есть несколько разновидностей металлов, применяемых в разных отраслях промышленности:

чёрные и цветные металлы (железо и другие сплавы);
драгоценные, благородные металлы;
лёгкие и тяжёлые металлы.

Есть и другая, научная, классификация металлов, согласно которой все металлы делятся на:

Лёгкие (алюминий) и тяжёлые (свинец) металлы.
Драгоценные или благородные металлы.

А также по способу обработки: тугоплавкие, рассеянные, редкоземельные и радиоактивные металлы.

Цветной металл был всегда востребован в производстве поэтому цветная металлургия, занимающаяся добычей, переработкой и обогащением металлов считается одной из основных отраслей промышленности. Благодаря этому большой популярностью пользуется услуга — прием лома цветных металлов в Киеве.

Разновидности цветных металлов и их характеристики

Разновидностей цветных металлов огромное множество рассмотрим самые известные и широко применяемые из них:

Алюминий. Этот металл относится к разряду цветных металлов, бывает первичный и вторичный алюминий. Получил широкой применение благодаря своей высокой электропроводности, его часто используют в производстве кабеля и проводки, однако имеет и негативные качества – материал слишком подвержен механическим воздействиям и недолговечен, металл со временем может ломаться.
Цинк. Также относится к разряду цветных металлов, хрупкий металл при нагревании до определённой температуры отлично поддаётся ковке. Этот метал не подвержен коррозии, но плохо переносит кислотно-щелочную среду.
Медь. Самый распространённый цветной металл на сегодняшний день. Этот металл имеет целый ряд свойств: теплопроводность, прочность, электропроводность, устойчивость к перепадам температур. Именно поэтому медь получила широкое распространение в разных областях промышленности.

Где используют цветные металлы?

Цветные металлы получили широкое распространение как в производстве, так и в строительстве. Стремительные темпы роста и развития некоторых отраслей ежегодно увеличивает спрос на цветные металлы, их применяют в авиастроительстве, в химической отрасли, в производстве деталей и проводки. Без некоторых редких металлов невозможно производство различных деталей для изготовления техники, машин, самолётов.

Перечислить все возможные варианты применения металлов нереально, они встречаются практически повсеместно как в промышленности, так и в быту современного человека.

Благодаря своим свойствам и прочности медь широко используют в производстве различных труб (трубопроводов), металлических сосудов высокой прочности, электропроводки (в производстве электрического кабеля и проводов).

Ёмкости из алюминия широко используются в лёгкой и пищевой промышленностях, для производства кастрюль, кружек. Алюминий не подвержен коррозии, а потому делает посуду долговечной.

Преимущества цветного металла

У каждого цветного металла есть свои особенности и свойства, но большинство из них:

являются хорошими проводниками (тепловой и электроэнергии);
металлы имеют свойство нейтрализовать различные газы, вступая с ними в химические реакции;
гибкость и пластичность материалов из металла.

Есть и свои негативные качества у металлических изделий, они требуют особого ухода, некоторые металлы плохо переносят высокие температуры и агрессивное воздействие окружающей среды.

Любой металл при должной эксплуатации прослужит не один десяток лет, во избежание коррозии металла его нужно периодически окрашивать, покрывать лаком в зависимости от условий использования металла.

Виды сплавов цветных металлов

Цветные металлы и сплавы постепенно появлялись и открывались. Например, каменный век сменился медным. Медь использовали в быту и на войне. Затем была бронза, которую получали из меди и свинца, а затем появилось железо.

Кузнецы постоянно искали новые материалы и экспериментировали, чтобы получить более крепкую броню и оружие.

Цветной металл – это все вещества и сплавы, в которых нет примесей железа. Это медь, алюминий, никель, цинк и ряд драгоценных металлов.

Сегодня затронем производство цветных сплавов, назначение, применение, разновидности.

Виды цветных металлов и сплавов

Никель и его сплавы
Алюминий и его сплавы
Титан и его сплавы
Цирконий и его сплавы
Медь и ее сплавы
Кобальт и его сплавы

Достоинства цветных металлов

Главное преимущество цветных металлов – это простота и низкая ударная вязкость, если сравнивать с черными металлами. Изделия из меди или алюминия на порядок лучше переносят коррозию. Благодаря немагнитным свойствам, детали и составные части из цветных металлов идеально используются в электроустановках. Также они используются в средах с повышенной вероятностью воспламенения и взрыва, так как не образуют искру.

К примеру, алюминий легко ковать и обрабатывать, сваривать. Есть самолеты, созданные из литого алюминия. Помимо использования в экранах, рамах, поршнях и радиаторах, ему нашлось место в автомобилях, мотоциклах и лодках.

Цинк используется в качестве защитного слоя для черных металлов, чтобы повысить их устойчивость к коррозии. Процесс называется цинкование.

Высокая электропроводимость по достоинству оценили в производстве проводников, полупроводников и проволоки.

Другие преимущества цветных металлов:

Отличная проводимость электричества и тепла.
Способность цветных металлов нейтрализовать газы при контакте с рабочей средой.
Высокая пластичность и гибкость.
Продолжительная эксплуатация.

Единственный недостаток или особенность сплавов и материалов – это повышенные требования к уходу, необходимая изоляция от внешних факторов окружающей среды.

Способы получения сплавов цветных металлов

Чтобы различать виды цветных металлов, разработана маркировка, по которой определяются основные свойства сплава (температура расплава, прочность и другие).

Маркировка выглядит так:

Медь и продукты из нее – основной материал обозначается буквой «М», и она дополняется другими. Например, К – катодная, Б – бескислородная, Р – раскисленная.
Латунь – это сплав, маркирующийся буквой «Л», за которой идет несколько цифр, указывающие содержание меди и прочих легирующих примесей.
Бронза – это сокращенно «Бр». Если далее указана буква «Л», то она литейная.
Алюминий обозначается буквой «А», далее указывается содержание примесей. Если есть «Л», это говорит о литейных свойствах материала, «В» указывает на высокую прочность.

Получение сплавов цветных металлов возможно по нескольким технологиям:

Пирометаллургия – техпроцесс, в рамках которого сырье очищается и образуется сплав при высоком температурном режиме. По этой технологии создается примерно 60% цинка, 100% свинца и 95% меди.
Гидрометаллургия – это получение сырья или сплавов из руды с добавлением химических растворов. Основная задача состоит в поэтапном выделением веществ из рабочей среды.
Электрометаллургия – это техпроцесс, в котором задействуется электрический ток для получения металла и соединений. Чаще всего так образуется алюминий.

Назначение цветных сплавов:

Детали и составные части электроустановок, инструментов.
Трубопроводы и теплообменники.
Ювелирные изделия.
Провода, проводники и полупроводники, взаимодействующие с токами разной силы.
Прутья, арматура, крепежные изделия и листы.

Сплавы на основе меди

Есть несколько видов цветных сплавов. Начнем с меди. Залежей в чистом виде в мире мало.

У материала высокие тепло- и электропроводность, а также пластичность и отличная защита от окисления.

Технологические характеристики меди следующие:

Разнообразие видов медного проката за счет отличной обрабатываемости прессами и давлением.
Повышенная пластичность мешает обработке резанием.
Низкие литейные качества объясняются существенными усадочными процессами.
Составные части из меди можно надежно соединить сваркой или пайкой.

Рассмотрим несколько сплавов на базе меди.

Латунь – это сплав меди и цинка, которого в материале 45%. Чем в составе меньше цинка, тем более выраженный красноватый цвет. Соединение часто используют в ювелирном деле для имитации золота. Иначе оно называется хризорином, симилором или хризохалком.

Сплав на латуни по качеству и объему компонентов бывает:

Двухкомпонентным – сплав на основе только меди и цинка. Продукт маркируется буквой Л с цифровой группой, указывающей на содержание. Сплав легко обрабатывается прокатом и прессованием. Состав и качество латуни регулирует ГОСТ 15527-2004.
Многокомпонентным – в качестве примесей используется марганец, никель, олово и свинец. Продукт используется в отливках. Технические характеристики регламентированы ГОСТ 17711-93.

Бронза – это сплав, в котором роль и содержание цинка не такое значительное, как у латуни. Дополнительно используются кремний, алюминий, свинец, олово или бериллий.

Большинство сплавов имеют отличные литейные свойства. На заводах из бронзы создают зубчатые и червячные колеса, седла клапанов за счет повышенной устойчивости к окислению.

Алюминиевые сплавы

Алюминий – это очень податливый металл бело-серебристого оттенка. Он добывается из пород, а в чистом виде не представлен. Сырье получают за счет электролиза бокситов. На поверхности металла автоматически образуется и поддерживается оксидная пленка, препятствующая окислению.

Алюминий пластичный и легко деформируется, сваривается, но плохо поддается режущим инструментам.

Изначальный алюминий обозначается буквой «А». Требования к качеству металла прописаны в ГОСТ 11069-2019.

На базе металла создаются упрочняемые сплавы, в состав которых добавляют, помимо основы в виде AL, медь и магний (дюралюмины) и цинк (высокопрочные). Особенность этого материала – отличные механические свойства при низком удельном весе. Сплав используется в машино- и авиастроении.

Неупрочняемые разновидности также содержат марганец, либо магний. В виде листового проката материал используется в деталях со сложной геометрией.

Отдельная группа сплавов – это литейные на основе алюминия и кремния (силумины). Материал легко встретить в бытовых приборах, мотодеталях и автомобилестроении

Цинковые сплавы

Цинк – это металл с серым оттенковм у которого повышенные параметры пластичности и вязкости, а также устойчивость к влаге.

Деформирующие цинковые сплавы создаются с примесями алюминия, магния и меди по методам прокатки, опрессования или вытяжки. Готовый сплав особо пластичен и прочен.

Литейные цинковые сплавы состоят из основного компонента и примесей меди, магния и алюминия. Готовый продукт с отличной текучестью используется в измерительных приборах.

Сплавы на основе магния

Магний – это металл с серебристым оттенком, который переплавляется при низком температурном режиме, устойчив к окислению в окружающей среде. Низкие механические параметры не дают использовать магний в конструктивных целях.

Деформируемые сплавы на основе магния:

Смесь с марганцем, которого в составе не более 2.5%.
Смесь марганца, магния, алюминия и цинка.
Сплав на основе циркония, кадмия, цинка и магния.

При добавлении в состав примесей значительно увеличиваются механические параметры сплава. Это позволяет использовать его при создании составных частей автомобилей, кораблей, ракет и летательных аппаратов.

Титановые сплавы

Очищенный от примесей титан и сплавы имеют следующие свойства:

Невысокая удельная масса при больших показателях прочности.
Устойчивость к окислению и агрессивным рабочим средам.
Можно обрабатывать давлением.
Титановые детали эксплуатируются при значительно повышенных температурах.

Главный недостаток титана – это высокая стоимость. Но в авиатехнике, машиностроении и других секторах промышленности сплав активно используется.

Человечество создало и открыло массу сплавов, которые решают отдельные технические или технологические задачи. Каждый материал имеет преимущества и недостатки, область применения, маркируется и поставляется соответствующим образом.

Недостатки и преимущества некоторых особенностей цветных металлов?

Любые металлические объекты попадают под подразделения различных видов металлов. Одной из крупнейших категорий является категория цветных металлов. Из-за того, что такие металлы используются практически во всех отраслях и видах деятельности, они пользуются достаточно большим спросом и стоят соответственно высоко.

Так в Интернете можно встретить массу различных объявлений с такими предложениями, как «куплю цветной металл» или «прием лома цветных металлов».

Так химический состав и свойства цветных металлов могут быть преимуществом в определенных приложениях. Тем не менее, некоторые из их свойств, считаются недостатком и могут исключить применение цветных металлов из некоторых категорий применений и приложений.

Все сплавы цветных металлов не содержат железо, так цветные металлы являются противоположностью черным металлам, которые содержат определенный процент железа. В отличие от черных металлов, цветные металлы не ржавеют и не окисляются.

Так единственный металл, который в периодической таблице не считается цветным, это железо. Приведем вам несколько примеров цветных металлов: медь, латунь, хром, титан, никель, алюминий и так далее.

Отсутствие магнитного напряжения

В отличие от черных металлов, цветные металлы не имеют магнитной привлекательности. Это может быть недостатком, так как данный факт исключает этот вид металла из любого приложения и устройства, где магнетизм является необходимым и является преимуществом.

Приведем несколько примеров, где используется магнитное притяжение металлов, например в компьютерных дисководах, автомобильных стартерах, аудио колонках, в некоторых компьютерных принтерах, в некоторых двигателях транспортных средств и так далее. Цветные металлы бесполезны в любом из этих оборудований, из-за отсутствия магнитного притяжения.

Легкость

Цветные металлы, как правило, являются легкими и имеют ограниченные возможности прочности. Данный факт исключает использование цветных металлов, там, где необходима сила и прочность металлов. Из-за этого свойства, цветные металлы, как правило, не используются в промышленных установках или промышленном оборудовании.

Цветные металлы также обычно не используются в декоративных изделиях, различном оборудовании или в различных видах инструментов. Поскольку черные металлы прочнее и сильнее, они, как правило, и используются в промышленных установках и в областях деятельности, где важна сила и прочность.

Стоимость

В среднем цветные металлы стоят больше, чем черные металлы, хотя цена может варьироваться в зависимости от состава сплава цветного металла. Так, промышленность и компании, нуждающиеся в цветных металлах для своих приложений и производства, часто сталкиваются с их недостатком по сравнению с теми компаниями, которые в основном используют черные металлы. А все потому, что стоимость цветных металлов намного выше. Чем выше стоимость металла, тем больше поднимаются производственные затраты компаний.

Так перечисленные выше недостатки могут в некоторых многочисленных случаях являться и преимуществами цветных металлов. Перечисленные свойства могут использоваться и в других различных приложениях и интересах. Например, поскольку цветные металлы содержат более легкий вес, они полезны в устройствах, где важно, чтобы вес был минимальным.

Это, как правило, различное радиооборудование, различные микросхемы и платы. Цветные металлы также отлично подходят в том случае, когда магнитное притяжение является недостатком для того или иного устройства. Так, цветные металлы идеально подходят для электронных и электрических систем.

Плюсы и минусы цветных металлов

Если речь идет о металлах, то нужно помнить о том, что их подразделяют на разные виды. Например, в промышленной среде очень ценятся цветные металлы, которые применяют для разных целей. В связи с этим, они пользуются большой популярность и спросом на рынке.

В интернете сейчас множество различных сайтов, которые предлагают за определенное вознаграждение купить металлический лом. При этом стоимость радиодеталей, транзисторов, конденсаторов может быть разной, все зависит от добросовестности фирмы.

В определенных приложениях состав и свойства металлолома будут большим преимуществом. Однако, как и все детали, металл имеет свои недостатки, которые негативно сказываются в применении материала.

В отличие от черных металлов, сплавы цветных металлов не содержат железа. Именно поэтому они менее склонны к окислению и коррозии. Отсюда можно сделать вывод о том, что железо не является цветным металлом. К данной категории относится медь, титан, никель, латунь и др.

Что касается магнитного напряжения, то в цветных металлах этого свойства нет. В черных металлах имеется магнитное напряжение. Отсутствие данного свойства несет определенные минусы, так как магнетизм является нужным в устройствах.

Стоит отметить, что магнитное напряжение необходимо в авто стартерах, ПК дисководах, музыкальных колонках и другой технике. К сожалению, цветные металлы бесполезны в этом смысле.

Вес цветных металлов очень легкий, поэтому его прочность не высока. Данный фактор показывает, что эти металлы не используют в механизмах, где нужна прочность и сила материалов. Эти металлы в редких случаях используются в промышленном производстве, обычно они не пригодны для работы с высокими нагрузками.

Специалисты чаще всего используют в индустриальном оборудовании, декоре и других строительных инструментах черный металл. Дело в том, что эта категория металлов намного прочнее, тяжелее. Эти преимущества дают возможность промышленным установкам работать эффективно и качественно.

Цветной металл очень ценен для вторичной переработки, поэтому пункты приемы устанавливают достаточно высокие цены на него. Хотя цена может постоянно варьировать в зависимости от котировок на бирже. Сейчас цветные металлы нужны производствам, так как их не хватает для изготовления различных компонентов и деталей. Ведь чем выше стоимость металла, тем больше расходы компаний.

Недостатки цветного металла в некоторых случаях могут быть преимуществом. Речь идет о том, что в некоторых устройствах требуется небольшой вес металла, поэтому цветные металлы в этом случае подходят больше. Это может быть радиоаппаратура, микросхемы, платы, и многое другое. Даже есть техника, в которой магнитное притяжение совсем не нужно, поэтому цветные металлы прекрасно подходят для данного дела. В результате, этот вид металла используют в электронике и разных системах.

В «Электрорадиолом приокский» можно сдать радиодетали, конденсаторы, транзисторы и остальной лом по выгодной цене. Высококвалифицированные специалисты ответят на любые вопросы и посоветуют наилучший вариант. На компетенцию сотрудников фирмы можно уверенно положиться, так как за плечами мастеров не один год работы в данной области. С каждым клиентом индивидуально обсуждается контракт и условия, в отдельных случаях учитываются пожелания.

Читайте также: