Какой из металлов сильнее притягивается магнитом

Обновлено: 12.05.2024

Тест по физике Электромагнитные явления 8 класс с ответами. Тест включает два варианта, в каждом по 10 заданий.

Вариант 1

1. Когда электрические заряды находятся в покое, то вокруг них обнаруживается …

А. магнитное поле
Б. электрическое поле
В. электрическое и магнитное поле

2. Магнитные линии магнитного поля тока представляют собой …

А. замкнутые кривые, охватывающие проводник
Б. окружности
В. прямые линии

3. Магнитное действие катушки с током тем …, чем … число витков в ней.

А. сильнее; меньше
Б. сильнее; больше
В. слабее; больше

4. Железный сердечник, введенный внутрь катушки, … магнитное действие катушки.

А. не изменяет
Б. ослабляет
В. усиливает

5. Магнит, подвешенный на нити, устанавливается в направлении север-юг. Каким полюсом магнит повернется к северному магнитному полюсу Земли?

А. Северным
Б. Южным

6. К магниту через стержень притягиваются мелкие железные гвозди (рис. 73). Из какого вещества изготовлен стержень: из стали или меди?

А. Из меди
Б. Из стали

7. Зачем для хранения магнитов их располагают так, как показано на рисунке 74?

А. Для удобства
Б. Чтобы не размагничивались

8. Северный магнитный полюс расположен вблизи … географического полюса, а южный — вблизи …

А. южного; северного
Б. северного; южного

9. Какое из приведенных ниже веществ совсем не притягивается магнитом?

А. Стекло
Б. Никель
В. Железо

10. Железный проводник АВ движется в магнитном поле (рис. 75). Увеличится ли угол отклонения проводника АВ, если он будет изготовлен такого же размера из алюминия?

А. Угол отклонения не увеличится
Б. Да, так как увеличится сила тока
В. Движения вообще не будет

Вариант 2

1. Вокруг движущихся электрических зарядов существует …

А. магнитное поле.
Б. электрическое поле.
В. электрическое и магнитное поле.

2. Железные опилки в магнитном поле прямого тока располагаются …

А. беспорядочно
Б. по прямым линиям
В. по замкнутым кривым, охватывающим проводник

3. При … силы тока действие магнитного поля катушки с током …

А. увеличении; усиливается
Б. увеличении; ослабляется
В. уменьшении; усиливается

4. Одноименные магнитные полюсы …, разноименные …

А. притягиваются; отталкиваются
Б. отталкиваются; притягиваются

5. Какой из приведенных ниже металлов сильнее притягивается магнитом?

А. Алюминий
Б. Железо
В. Медь

6. Магнит удерживает стальной шарик (рис. 76). Что произойдет с шариком, если магнит замкнуть железным стержнем?

А. Шарик удержится, так как его притягивает магнит
Б. Шарик упадет, так как магнитное поле

7. Как направлены магнитные линии между полюсами магнита (рис. 77)?

8. Какими магнитными полюсами образован спектр магнитного поля (рис. 78)?

А. Одноименными
Б. Разноименными

9. Постоянный магнит ломают пополам. Будут ли обладать магнитными свойствами концы А и В в месте излома магнита (рис. 79)?

А. Не будут
Б. Конец А станет северным магнитным полюсом, а В — южным
В. Конец А станет южным магнитным полюсом, а В — северным

10. Какое явление используется в устройстве электродвигателей?

А. Вращение рамки в магнитном поле
Б. Вращение рамки с током в магнитном поле
В. Вращение рамки с током

Тест по физике Электромагнитные явления 8 класс

Какие металлы, кроме железа, притягиваются магнитом?

Интересно

Возможность магнита притягивать к себе различные металлические предметы наверняка хорошо знакома каждому. Присутствие их в повседневной жизни остается практически незамеченным, например, в виде различных изображений на дверцах холодильника. Не говоря уже о применении магнитов в медицине и других отраслях. Как устроен магнит и какие вещества он притягивает, помимо железа?

Что такое магнит и как он устроен?

Магнит – это тело, которое обладает собственным магнитным полем. Магниты бывают нескольких видов:

1. Постоянные – изделия, которые после однократного намагничивания сохраняют данное свойство. Магниты разделяются на несколько подвидов в зависимости от силы и других параметров.
2. Временные – функционируют по принципу постоянных, но лишь тогда, когда располагаются в сильном магнитном поле. Например, изделия из так называемого мягкого железа (гвозди, скрепки и т.п.).
3. Электромагниты представляют собой провода, плотно намотанные на каркас. Как правило, такое устройство оснащено железным сердечником. Работает оно лишь при условии прохождения по проводу электрического тока.

Постоянный магнит – наиболее привычный и распространенный. Для его изготовления чаще всего используют следующие сочетания материалов:

• неодим-железо-бор;
• альнико или сплав ЮНДК (железо, алюминий, никель, кобальт);
• самарий-кобальт;
• ферриты (соединения оксидов железа и других металлов-ферримагнетиков).

Любой магнит имеет южный и северный полюс. Одинаковые полюса отталкиваются, а противоположные – притягиваются.

Интересный факт: магниты зачастую изготавливаются в виде подковы. Это делается для того, чтобы полюса располагались максимально близко друг к другу. Таким образом, создается сильное магнитное поле, которое способно притягивать более крупные части металла.

Почему магнит притягивает лишь определенные вещества?

Принцип его работы построен на создании магнитного поля при помощи движущихся электронов. В целом электрон является простейшим магнитом. А любая заряженная частица, находящаяся в движении, образует магнитное поле. Если движущихся частиц много, а их перемещение происходит вокруг одной оси, получается тело с магнитными свойствами.

Почему в таком случае магнит не притягивает все вещества подряд? В состав атома входит ядро, а также электроны, вращающиеся вокруг него. У электронов есть специальные уровни, по которым они вращаются, или орбиты. На каждом таком уровне расположено по 2 электрона. Причем вращаются они в разных направлениях.

Однако есть вещества под названием ферромагнетики. Некоторые электроны у них непарные. Соответственно, определенное их количество может вращаться в одном и том же направлении. Так создается магнитное поле вокруг каждого атома вещества.

Направление магнитного поля

К ферромагнетикам относятся такие металлы, как железо, кобальт, никель, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий. Также аналогичными свойствами характеризуются некоторые металлические сплавы и соединения. Количество ферромагнетиков неметаллического происхождения не так велико или пока мало изучено. К ним относится, например, оксид хрома.

Магнитной восприимчивостью характеризуются вещества (преимущественно металлы), которые обладают определенной структурой. Их называют ферромагнетиками – это вещества, у которых магнитные поля атомов складываются в одном направлении. Помимо железа, к ферромагнетикам относятся кобальт, никель, тербий, гадолиний, диспрозий, гольмий, эрбий. Также магнит притягивает некоторые сплавы и даже неметаллические вещества – например, оксид хрома.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Магнит и магнитное поле: почему притягивается только металл? .

Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.

Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.

Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.

В справочных таблицах дана удельная магнитная восприимчивостьχ некоторых пара- и диамагнитных тел, которая для изотропных тел определяется выражением:

χ = Y / H

где Y обозначает намагниченность 1г тела, а Н — напряженность внешнего намагничивающего поля.

Таблица магнитная восприимчивость χ для элементов

Твердые тела предполагаются в изотропном состоянии. Температуры (t °С) отвечают стоградусной шкале.

Элементы	t (°С)	χ-10β
Азот	18	-0,34
Алюминий	18	+0,65
Аргон	18	-0,48
Барий	20	+0,91
Висмут	18	-1,38
260	-1,02
Водород	18	-1,98
Вольфрам	16	+0,28
Гелий	18	-0,47
Золото	18	-0,15
-256,6	-0,13
Иридий	25	+0,14
200	+0,17
450	-0,20
850	-0,26
1150	+0,31
Кадмий	18	-0,18
Калий	20	+0,52
Кальций	20	+1.10
Кислород	20	+106,2
Кислород жидкий	-195	+259,6
Кислород твердый	-240	+60
Кремний	20	-0,13
Литий	16	+0,50
Магний	18	+0,55
Магний жидкий	700	+0,55
Марганец	22	+9,9
Медь	18	-0,085
Молибден	18	+0,04
Натрий	18	+0,51
Неон	18	-0,33
Олово	18	+0,025
Олово серое	18	-0,35
Олово жидкое	400	-0,036
Палладий	18	+5,4
200	+4,6
750	+2,6
1230	+1,7
Платина	18	-1,10
250	-0,66
700	-0,45
1220	+0,30
Ртуть	18	-0,19
Ртуть твердая	—80	-0,15
Свинец	16	-0,11
Свинец жидкий	330	-0,08
Сера ромб	18	-0,49
Сера жидкая	113	-0,49
220	-0,49
Серебро	16	-0,20
Сурьма	16	-0,87
Сурьма жидкая	800	-0,49
Тантал	18	+0,87
820	+0,77
Углерод алмаз	18	-0,49
400	-0,51
1200	-0,56
Углерод графит	20	-3,5
-170	-6,0
600	-2,0
1000	-1,3
Фосфор белый	20	-0,90
Хлор жидкий	-60	-0,57
Хром	18	+3,6
1100	+4,2
Цинк	18	-0,157
Цинк жидкий	450	-0,09
Эрбий	18	+22

Таблица магнитная восприимчивость χ для некоторых соединений, органических и неорганических

_______________

Источник информации: КРАТКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК/ Том 1, — М.: 1960.

НЕМАГНИ́ТНЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ

НЕМАГНИ́ТНЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ, ма­те­риа­лы с низ­кой маг­нит­ной про­ни­цае­мо­стью ($μ⩽1,5$). Раз­ли­ча­ют диа- и па­ра­маг­нит­ные, сла­бо­фер­ро­маг­нит­ные и ан­ти­фер­ро­маг­нит­ные ма­те­риа­лы.

Стро­го го­во­ря, аб­со­лют­но не об­ла­даю­щих маг­нит­ны­ми свой­ст­ва­ми ма­те­риа­лов не су­ще­ст­ву­ет, т. к.

диа­маг­не­тизм – свой­ст­во, при­су­щее всем ве­ще­ст­вам, ко­то­рое в боль­шей или мень­шей сте­пе­ни мо­жет пе­ре­кры­вать­ся элек­трон­ным или ядер­ным па­ра­маг­не­тиз­мом, фер­ро­маг­не­тиз­мом или ан­ти­фер­ро­маг­не­тиз­мом.

К Н. м. от­но­сит­ся боль­шин­ст­во ме­тал­лов и спла­вов (в т. ч. ау­сте­нит­ные ста­ли и чу­гу­ны), а так­же боль­шин­ст­во по­ли­ме­ров и ком­по­зи­тов на их ос­но­ве, де­ре­во, стек­ло и мно­гие др. ма­те­риа­лы. Как кон­ст­рук­ци­он­ные ма­те­риа­лы наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние, бла­го­да­ря вы­со­ким ме­ха­нич.

свой­ст­вам, из­но­со­стой­ко­сти и дол­го­веч­но­сти, по­лу­чи­ли ме­тал­лич. Н. м., гл. обр. не­маг­нит­ные ста­ли и чу­гу­ны, а так­же спла­вы ме­ди, алю­ми­ния, ти­та­на (напр., ни­ке­лид ти­та­на) и др.

Не­маг­нит­ность ста­лей и чу­гу­нов обес­печи­ва­ет­ся соз­да­ни­ем в них струк­ту­ры аусте­ни­та, что дос­ти­га­ет­ся со­от­вет­ст­ву­ю­щим ле­ги­ро­ва­ни­ем. Не­маг­нит­ные сталь и чу­гун ха­рак­те­ри­зу­ют­ся вы­со­ким удель­ным элек­три­че­ским со­про­тив­ле­ни­ем. Луч­ши­ми тех­но­ло­гич.

свой­ст­ва­ми об­ла­да­ют хро­мо­ни­ке­ле­вые не­маг­нит­ные ста­ли, вы­пус­кае­мые в ви­де лис­тов, про­воло­ки и лент. Ти­пич­ный со­став не­маг­нит­ной ста­ли: до 0,12% (по мас­се) $ce$, до 0,8% $ce$, 1–2% $ce$, 17–19% $ce$, 11–13% $ce$, ос­таль­ное – $ce;; μ$= 1,05–1,2.

Для де­та­лей слож­ной кон­фи­гу­ра­ции, от ко­то­рых не тре­бу­ет­ся вы­со­кой проч­но­сти, при­ме­ня­ют бо­лее де­шё­вые не­маг­нит­ные чу­гу­ны, удель­ное элек­трич. со­про­тив­ле­ние ко­то­рых (1,4–2,0 мкОм·м), как пра­ви­ло, боль­ше, чем у не­маг­нит­ных ста­лей (ок.

1 мкОм·м), что обес­пе­чи­ва­ет ма­лые по­те­ри энер­гии на вих­ре­вые то­ки в де­та­лях, ра­бо­таю­щих на пе­ре­мен­ном то­ке. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны ни­кель-мар­ган­це­вые чу­гу­ны, со­дер­жа­щие (по­ми­мо $ce$) 2,6–3,2% $ce$, 5–7,5% $ce$, 9–12% $ce$, 2,5–3,5% $ce$ и до 1,1% $ce;; μ$=1,03–1,06. Н. м.

на ос­но­ве цвет­ных ме­тал­лов име­ют обыч­но бо­лее низ­кую маг­нит­ную про­ни­цае­мость, чем не­маг­нит­ные ста­ли и чу­гу­ны, хо­ро­шо об­ра­ба­ты­ва­ют­ся ре­за­ни­ем и дав­ле­ни­ем, од­на­ко их ме­ха­нич. свой­ст­ва не все­гда удов­ле­тво­ри­тель­ны, а элек­трич. со­про­тив­ле­ние ма­ло.

Н. м. при­ме­ня­ют для из­го­тов­ле­ния де­та­лей, ко­то­рые не долж­ны ока­зы­вать маг­нит­но­го влия­ния на ра­бо­чую сис­те­му из­ме­рит. ус­та­но­вок, при­бо­ров, ма­шин и ап­па­ра­тов. Из Н. м.

го­то­вят ко­роб­ки ком­па­сов, де­та­ли элек­тро­из­ме­рит.

при­бо­ров и ча­сов, не­маг­нит­ные пру­жи­ны, втул­ки и флан­цы (сквозь ко­то­рые про­хо­дят ка­бе­ли пе­ре­мен­но­го то­ка), стя­ги­ваю­щие бол­ты и ко­жу­хи транс­фор­ма­то­ров и элек­тро­ма­шин, спец. (не­маг­нит­ное) мед. обо­ру­до­ва­ние и др.

Естественнонаучные исследования

Эрстед, проводя эксперименты с магнитной стрелкой и проводником, приметил следующую особенность: разряд энергии, направленный в сторону к стрелке, мгновенно на нее действовал, и она начинала отклоняться.

Стрелка всегда отклонялась, с какой бы стороны он не подошел.

Продолжать многократные эксперименты с магнитом стал физик из Франции Доминик Франсуа Араго, взяв за основу трубку из стекла, перемотанную металлической нитью, посередине этого предмета он установил железный стержень. С помощью электричества, находившееся внутри железо начинало резко намагничиваться, из-за этого стали прилипать различные ключи, но стоило отключить разряд, и ключи сразу падали на пол. Исходя из происходящего физик из Франции Андре Ампер, разработал точное описание всего происходящего в этом эксперименте.

Когда магнит притягивает к себе металлические предметы, это кажется волшебством, но в действительности «волшебные» свойства магнитов связаны всего лишь с особой организацией их электронной структуры. Поскольку электрон, вращающийся вокруг атома, создает магнитное поле, все атомы являются маленькими магнитами; однако в большинстве веществ неупорядоченные магнитные эффекты атомов уравновешивают друг друга.

Магнитная цепочка

Касание конца магнита к металлическим скрепкам приводит к возникновению у каждой скрепки северного и южного полюса. Эти полюса ориентируются в том же направлении, что и у магнита. Каждая скрепка стала магнитом.

Бесчисленные маленькие магнитики

Некоторые металлы имеют кристаллическую структуру, образованную атомами, сгруппированными в магнитные домены. Магнитные полюса доменов обычно имеют различное направление (красные стрелки) и не оказывают суммарного магнитного воздействия.

Образование постоянного магнита

Обычно магнитные домены железа ориентированы бессистемно (розовые стрелки), и естественный магнетизм металла не проявляется. Если к железу приблизить магнит (розовый брусок), магнитные домены железа начинают выстраиваться вдоль магнитного поля (зеленые линии). Большинство магнитных доменов железа быстро выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля. В результате железо само становится постоянным магнитом.

Магнитно-твердые материалы

Магнитно-твердые материалы применяются для изготовления постоянных магнитов. Эти материалы должны отвечать следующим требованиям:

1. обладать большой остаточной индукцией;
2. иметь большую максимальную магнитную энергию;
3. обладать стабильностью магнитных свойств.

Самым дешевым материалом для постоянных магнитов является углеродистая сталь (0,4 – 1,7 % углерода, остальное – железо). Магниты, изготовленные из углеродистой стали, обладают невысокими магнитными свойствами и быстро теряют их под влиянием нагрева, ударов и сотрясений.

Легированные стали обладают лучшими магнитными свойствами и применяются для изготовления постоянных магнитов чаще, чем углеродистая сталь. К таким сталям относятся хромистая, вольфрамовая, кобальтовая и кобальто-молибденовая.

Для изготовления постоянных магнитов в технике разработаны сплавы на основе железа – никеля – алюминия. Эти сплавы отличаются высокой твердостью и хрупкостью, поэтому они могут обрабатываться только шлифованием. Сплавы обладают исключительно высокими магнитными свойствами и большой магнитной энергией в единице объема.

В таблице 1 приведены данные о составе некоторых магнитно-твердых материалов для изготовления постоянных магнитов.

Химический состав магнитно-твердых материалов

Наименование материала	Химический состав в весовых процентах	Относительный вес на единицу магнитной энергии
Углеродистая сталь Хромистая сталь Вольфрамовая сталь Кобальтовая сталь Кобальто-молибденовая сталь Альни Альниси Альнико Магнико	0,45 C остальное Fe 2 – 3 Cr; 1 C 5 W; 1 C 5 – 30 Co; 5 – 8 Cr; 1,5 – 5 W 13 – 17 Mo; 10 – 12 Co 12,5 Al; 25 Ni; 5 Cн 14 Al; 34 Ni; 1 Si 10 Al; 17 Ni; 12 Co; 6 Cн 24 Co; 13 Si; 8 Al; 3 Cн	26,7 17,2 15,8 5,1 – 12,6 3,8 3,6 3,4 3,1 1

Распределение парамагнетиков и диамагнетиков в периодической системе элементов Менделеева

Магнитные свойства простых веществ периодично изменяются с увеличением порядкового номера элемента.

Вещества, не притягивающиеся к магнитам (диамагнетики), располагаются преимущественно в коротких периодах – 1, 2, 3. Какие металлы не магнитятся? Это литий и бериллий, а натрий, магний и алюминий уже относят к парамагнетикам.

Вещества, притягивающиеся к магнитам (парамагнетики), расположены преимущественно в длинных периодах периодической системы Менделеева – 4, 5, 6, 7.

Однако последние 8 элементов в каждом длинном периоде также являются диамагнетиками.

Кроме того, выделяют три элемента – углерод, кислород и олово, магнитные свойства которых различны у разных аллотропных модификаций.

К тому же называют еще 25 химических элементов, магнитные свойства которых установить не удалось вследствие их радиоактивности и быстрого распада или сложности синтеза.

Магнитные свойства лантаноидов и актиноидов (все они являются металлами) меняются незакономерно. Среди них есть и пара- и диамагнетики.

Выделяют особые магнитоупорядоченные вещества – хром, марганец, железо, кобальт, никель, свойства которых изменяются незакономерно.

Какие драгоценные металлы Магнитятся?

Магнитное поле с определенным уровнем своей напряженности (Н) действует на помещенные в него тела таким образом, что намагничивает их. При этом интенсивность такого намагничивания, которая обозначается буквой J, прямо пропорциональна напряженности поля. В формуле, по которой вычисляется интенсивность намагничивания определенного вещества (J = ϞH), также учитывается коэффициент пропорциональности Ϟ – магнитная восприимчивость вещества.

В зависимости от значения данного коэффициента все материалы могут входить в одну из трех категорий:

• парамагнетики – коэффициент Ϟ больше нуля;
• диамагнетики – Ϟ равен нулю;
• ферромагнетики – вещества, магнитная восприимчивость которых отличается значительной величиной (такие вещества, к которым, в частности, относятся железо, кобальт, никель и кадмий, способны активно намагничиваться, даже будучи помещенными в слабые магнитные поля).

Направления действия магнитных моментов соседних атомов в веществах различной магнитной природы

Магнитные свойства, которыми обладает нержавейка, связаны еще и с ее внутренней структурой, которая может включать в себя аустенит, феррит и мартенсит, а также их комбинации. При этом на магнитные свойства нержавейки оказывают влияние как сами фазовые составляющие, так и то, в каком соотношении они находятся во внутренней структуре.

Нержавейка, которая не магнитится

Очень часто для производства антикоррозийной стали используются сплавы с большим содержанием хрома, никеля и марганца. Из них производится большое количество различного оборудования и изделий для применения в разных сферах. К немагнитным сталям относятся:

• Аустенитные. Из них делают оснащение для судов, холодильников, пищевой промышленности, посуду для кухни и сантехническое оборудование.
• Аустенитно-ферритные. Основные достоинства таких сплавов – это прочность и повышенная стойкость к растрескиванию.

Магнитится ли алюминий?

Чугун – это сплав железа с достаточным содержанием углерода (от 2,14 до 6,67 %).

Концентрация добавленного вещества влияет на ковкость, пластичность и твердость металла, поэтому из сплава железа и менее 2,14 % углерода получают сталь.

Чугунный сплав очень тверд и хрупок, плохо поддается отливке и обработке режущими инструментами. Поэтому отличить чугун от стали достаточно просто по свойствам, внешнему виду и характеристикам.

Высокое содержание углерода придает высокоуглеродистому железному сплаву темный, практически черный цвет. Визуально отличить чугун от стали можно по отсутствию блеска. Также на его поверхности образуется спель – крупные включения пластинчатого графита, которые на изломе видны невооруженным глазом. Появляются они в результате кристаллизации высокоуглеродистых сплавов.

Основные характеристики

Помимо углерода, в состав сплава добавляют марганец, серу, фосфор, кремний, молибден и др. Углерод в нем находится в виде графита или цементита (карбида железа), а их количество определяет разновидность металла. Для всех видов сплава характерна высокая плотность – около 7200 кг/куб. м.

Отличить чугун от другого металла можно по плохой свариваемости. В процессе нагрева происходит окисление кремния в составе железного сплава.

Из-за более высокой температуры плавления оксид кремния затрудняет процесс сварки, поэтому неразъемные соединения образуются с трудом.

При этом у чугунных сплавов относительно низкая температура плавления (от 1150 до 1200 °C, что ниже по сравнению со сталью и чистым железом).

Виды сплавов

• белый – металл с изломом светло-серого оттенка, который плохо поддается обработке, но обладает высокой твердостью;
• серый – материал с высоким содержанием углерода в виде графита, который обладает хорошими литейными свойствами, легко обрабатываем и подходит для производства элементов станков, станин, крышек, шкивов и прессов;
• ковкий – металла, полученный в результате термической обработки белого сплава с образованием хлопьевидного гранита (востребован в автомобильном производстве, при изготовлении сельскохозяйственной техники и запчастей для нее);
• половинчатый – материал для производства износостойких фрикционных деталей;
• высокопрочный – сплав с шаровидным графитом в составе для производства труб и элементов машин.

Чтобы понять, как отличить чугун, важно изучить характерные особенности и сферы применения его разновидностей.

Металлы, которые часто путают

Высокоуглеродистый сплав железа часто путают с другими металлами, используемыми для производства сантехники, фитингов, запорной арматуры, запчастей станков, радиаторов.

Над тем, как определить чугун, задумываются при попытке сдать металлолом в пункт приема.

Лом этого металла – один из самых дешевых, поскольку он плохо поддается переработке, хрупок, из него с трудом удаляются вредные примеси (фосфор и сера).

Поэтому перед поездкой в пункт приема важно определить, чугун или сталь перед вами. Также нередко путают его с чистым железом, алюминием и силумином – сплавом алюминия и кремния, применяемым для производства сковород, кастрюль, смесителей, кранов и др. Отличить чугун от железа и других металлов можно в домашних условиях: по цвету, магнитным свойствам, прочности и даже звуку!

Отличия от железа

Чистое железо – материал, который можно увидеть только в лаборатории. В природе оно практически не встречается, а также не применимо для серийного производства запчастей, сантехнических изделий и предметов быта. Определить, чугун или железо перед вами, можно по внешнему виду: железо имеет светло-серебристый цвет, очень мягко и пластично, а также сильно подвержено коррозии.

При этом важно не путать железо и его производную – сталь. Эти понятия не взаимозаменяемы. Сталь – сплав железа, незначительного количества углерода, марганца, кремния, серы и фосфора.

Этот железоуглеродистый сплав является эластичным, деформируемым, ковким. Отличить сталь от чугуна на глаз также бывает непросто: похожий состав придает им схожие оттенки, но совершенно разные свойства и характеристики.

Сталь проще в обработке, прочнее, не боится ударов и механических воздействий.

Как отличить чугун от стали?

Сталь – высокопрочный материал с температурой плавления примерно 1300–1500 °C. Из нее производят:

• слесарные инструменты (молотки, зубила, отвертки, косы, пилы, ножницы и т.д.);
• детали машин (толкатели, зубчатые колеса);
• пружины и рессоры;
• кузнечные инструменты;
• изделия для обработки камня и древесины;
• трубы и радиаторы;
• хирургическое оборудование;
• стройматериалы;
• посуду, столовые приборы и предметы быта.

Распространено мнение, что отличить чугун от стали можно магнитом. Утверждение верно отчасти, поскольку магнитные свойства металла зависят от состава. Не магнитят аусетнитные и аустенитно-ферритные сплавы с высоким содержанием хрома (до 20 %) и никеля (до 15 %). Включение в состав титана, молибдена, ниобия также снижает магнитные свойства металла.

Отличия стали и чугуна

Высокоуглеродистый сплав магнитится всегда, а сталь – в зависимости от состава. Также чугун определяют по цвету и состоянию поверхности: изделия из него имеют темный, почти черный матовый цвет, а на изломе металл – темно-серый. Также чугунные предметы более массивны и больше весят по сравнению со стальными аналогами, хотя плотность стали значительно выше – до 7900 кг/куб. м.

Сплавы и их магнитные свойства

Медь не магнитится. Если все-таки встречается монета, которая похожа на медь, но магнитными свойствами обладает, то скорее всего, это сплав. В таком сплаве меди будет не более 50%. Это может быть сделано специально, но бывали случаи, когда магнитные свойства проявляла медь, которая не была очищена от примесей в процессе изготовления монеты.

Любому человеку необходимы хотя бы минимальные знания о магнитных свойствах металлов. В большинстве случаев для определения меди этого достаточно — медное изделие к магниту не прилипнет.

Любой ребенок знает, что металлы притягиваются к магнитам. Ведь они не раз вешали магнитики на металлическую дверцу холодильника или буквы с магнитиками на специальную доску. Однако, если приложить ложку к магниту, притяжения не будет. Но ведь ложка тоже металлическая, почему тогда так происходит? Итак, давайте выясним, какие металлы не магнитятся.

Нержавеющие стали с хорошими магнитными свойствами

Хорошими магнитными свойствами отличается нержавейка, в которой преобладают следующие фазовые составляющие:

• Мартенсит – является ферромагнетиком в чистом виде.
• Феррит – данная фазовая составляющая внутренней структуры нержавейки в зависимости от температуры нагрева может принимать две формы. Ферромагнетиком такая структурная форма становится в том случае, если сталь нагревают до температуры, находящейся ниже точки Кюри. Если же температура нагрева нержавейки находится выше этой точки, то в сплаве начинает преобладать высокотемпературный дельта-феррит, который является выраженным парамагнетиком.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что магнитится та нержавейка, во внутренней структуре которой преобладает мартенсит. Как и обычные углеродистые стали, такие сплавы реагируют на магнит. По данному признаку их и можно отличить от немагнитных.

Способность нержавейки магнитится не влияет на её коррозионную стойкость

Нержавеющие стали, в которых преобладает феррит или его смесь с мартенситом, чаще всего также относятся к ферромагнетикам, но их свойства могут различаться в зависимости от соотношения фазовых составляющих их внутренней структуры.

Нержавейка, магнитные свойства которой могут изменяться, – это преимущественно хромистые и хромоникелевые сплавы, которые могут относиться к одной из нижеприведенных групп.

Стали с мартенситной внутренней структурой, которые, как и обычные углеродистые, могут упрочняться при помощи закалки и отпуска. Такая нержавейка, кроме предприятий общего машиностроения, активно используются в быту (в частности, именно из нее производят столовые приборы и режущие инструменты). К наиболее распространенным маркам таких магнитных сталей, изделия из которых производятся с термообработкой и могут подвергаться финишной шлифовке и полировке, относятся 20Х13, 30Х13, 40Х13.

Сталь марки 30Х13 менее пластична, чем сплав 20Х13, несмотря на сходный состав (нажмите для увеличения)

В данную категорию также входит сплав марки 20Х17Н2, который отличается повышенным содержанием хрома в своем химическом составе, что значительно усиливает его коррозионную устойчивость. Почему такая нержавейка популярна? Дело в том, что, кроме высокой устойчивости к коррозии, она характеризуется отличной обрабатываемостью при помощи холодной и горячей штамповки, методов резания. Кроме того, изделия из такого материала хорошо свариваются.

Распространенной магнитной сталью ферритного типа, которая из-за невысокого содержания углерода в своем химическом составе отличается более высокой мягкостью, чем мартенситные сплавы, является 08Х13, активно используемая в пищевом производстве. Из такой нержавейки изготавливают изделия и оборудование, предназначенные для мойки, сортировки, измельчения, сортировки, а также транспортировки пищевого сырья.

Механические свойства стали 08Х13

Популярной маркой магнитной нержавейки, внутренняя структура которой состоит из мартенсита и свободного феррита, является 12Х13.

Читайте также:

  
• Виды порошковой краски по металлу
  
• Литье из металла дома
  
• Драгоценные металлы относятся к валютным ценностям да или нет
  
• Услуги по фрезеровке металла
  
• Фрезерный станок по металлу вм127