Какой металл лучше гнется
Обновлено: 27.09.2024
Отличные эксплуатационные характеристики нержавеющей стали широко востребованы в различных отраслях промышленности и строительстве. Однако для удобства использования стойких к появлению коррозии сплавов при изготовлении различных изделий, деталей оборудования и конструкций важно выбрать тот из них, который проще других обрабатывать. Например, в некоторых случаях следует отдать предпочтение маркам стали, обладающим хорошей свариваемостью. А в других, например, для производства отводов нержавеющих — сплавам, которые лучше гнутся.
Как известно, технические параметры и эксплуатационные характеристики нержавейки формируют входящие в состав легирующие примеси — разнообразные химические элементы. Например, добавление титана повышает прочность стали, а молибдена и вольфрама — стойкость к воздействию высоких температур. А какие марки целесообразно использовать, если важно, чтобы металл хорошо гнулся? Давайте узнаем о сплавах, чаще других применяемых производителями изделий из нержавейки при выполнении таких работ.
Гибка требует аккуратности и правильного выбора нержавеющего сплава
Как мы знаем, химический состав — ключевой фактор, влияющий на свойства нержавеющих сталей. Добавление никеля, титана, вольфрама, молибдена и других примесей, увеличение доли хрома способны кардинально изменить технические характеристики металла. И, как следствие, повлиять на сферу его применения.
300 «спартанцев» всегда начеку
По международно принятой маркировке AISI именно сплавы, относящиеся к трехсотой группе, в большинстве случаев используют для гибки. Такие марки вообще легко обрабатывать — они обладают хорошей свариваемостью, их можно без опасений резать и полировать. К тому же на прочностные характеристики не влияет существенное снижение температуры. Стали не магнитятся, если их предварительно не подвергнуть холодной механической обработке. Лучше других гнутся сплавы с маркировками:
- AISI 304. Такая сталь аналогична нержавейке, обозначенной в ГОСТ как 08Х18Н10. Присутствие молибдена усилило антикоррозионную стойкость и способность выдерживать воздействие химически активных соединений, например, кислот. Эксплуатация изделий из такой нержавейки допускается в высокотемпературном режиме, так как металл обладает способностью в таких условиях не менять своих характеристик. Соответственно, марка получила широкое применение в химической промышленности, судостроении, а также при изготовлении конструкций и деталей, которые используются на открытом воздухе.
- AISI 316. Здесь заметно усилена роль титана — его процентное содержание в аналоге марки по ГОСТУ 10Х17Н13М2Т впятеро больше, чем углерода. Такая нержавейка невероятно прочная, может эксплуатироваться в широком диапазоне температур, устойчива к воздействию ионов хлора. Помимо того, что с ее гибкой, равно как и сваркой, не возникает проблем, она имеет сравнительно невысокую цену. Сфера применения — химическая, нефтегазовая, пищевая промышленности, изготовление сварных конструкций.
- AISI 321. В стали также присутствует титан, а ее маркировка по ГОСТУ — 12Х18Н10Т. Благодаря высокой антикоррозионной стойкости сталь используется для изготовления бесшовных труб, соединительных деталей трубопроводов, например, отводов, фланцев, переходников.
400-я группа также подойдет
Нержавеющие сплавы такой группы тоже достаточно легко сгибать. В таких сплавах повышена доля хрома. А вот доля остальных примесей незначительна. Минимальное количество углерода делает такие марки нержавейки очень пластичными, они хорошо гнутся и свариваются. Например, маркировка AISI 430 обозначает недорогую сталь с отличными техническими характеристиками. Сравнительно невысокая стоимость объясняется небольшой хитростью: дорогой никель заменен на марганец и азот. Поэтому сегодня такую нержавеющую сталь широко используют в различных сферах.
Какие металлы проще подвергаются гибке
Успешная гибка листового металла зависит от многих параметров: прилагаемого усилия траверсы, угла гибки, положения осей в канавке и ширины раскрытия матрицы, значения упругой деформации материала и даже от направления волокон. На практике даже опытному специалисту, работающему на промышленном гибочном станке, не удастся согнуть лист под углом в 68° два раза подряд без точного учета всех этих параметров.
Но главным критерием для такого производства остается именно выбор самого металла. Толщина листа, предел прочности и свойство материала – все это напрямую влияет на качество, стоимость и скорость производства готовых изделий. Для придания нужной формы того же алюминия требуется значительно меньше усилий, чем при создании аналогичной конструкции из оцинкованной стали или нержавейки, что напрямую сказывается на итоговой стоимости производства.
В этой статье мы поделимся с вами следующей информацией о гибке листовых металлов:
- Какие металлы используются в производстве металлоконструкций.
- Какие из них проще подвергаются гибке за счет обычного давления без термического воздействия.
- И какие из листовых металлов лучше в соотношении «цена/качество».
Черная сталь
Стандартный сплав железа с углеродом, где содержание последнего не превышает 2%. Классифицируется на 3 типа в зависимости от доли содержания углерода: низкоуглеродистая (до 0,25%), углеродистая (0,25-0,6%), высокоуглеродистая (свыше 0,6%). Сплавы с содержанием углерода в пределах 2-4,5% уже являются чугунами и практические не используются для гибки из-за особенностей кристаллической решетки.
Также отдельное внимание стоит обратить на способ получения проката черной стали. В зависимости от температуры обработки такую сталь можно разделить на горячекатаную и холоднокатаную.
- Для первой применяется только низкосортная сталь, а толщина таких листов может составлять 3-150 мм.
- Холоднокатаная сталь лучше поддается гибке за счет тонколистового металла. В среднем его толщина составляет всего 0,4-5 мм, что позволяет использовать такой металл для тонколистовых конструкций и изделий. Но и стоимость холоднокатаной стали значительно выше в сравнении с горячекатаной.
Оцинкованная сталь
По сути – аналог черных металлов с похожими свойствами и характеристиками для деформации. Единственное отличие – высокая коррозийная стойкость. Гибка оцинкованного листа используется для наружных конструкций, где важно перекрыть доступ кислорода и воды к металлу, предотвращая коррозийный эффект. Для создания такого материала применяется метод горячего цинкования.
Оцинковка и чермет одинаковы по характеристикам упругой деформации и пределам прочности. Если брать два листа с одинаковой толщиной и углом гибки, то после снятия усилия гиба оба металла «спружинят» на одно и то же значение.
Нержавеющая сталь
Легированные стали с содержанием железа, углерода и примеси хрома от 10,5% и выше. На нашем производстве популярна именно гибка нержавеющего листа, поскольку по своим характеристикам этот металл совмещает преимущества черных сталей и оцинковки: от высокой коррозийной стойкости, до высокой прочности и подверженности холодной деформации.
Чаще всего для гибки листов на заказ используются нержавеющая сталь 300-й (процентное содержание хрома 15-20%) и 400-й марки (доля хрома 11-17%). У первой значительно выше стойкость к коррозии, но зато 400-я нержавейка легче гнется на станках под любым углом.
Изготовление заборов, в том числе с элементами холодной ковки от 6000 руб.
Может кому пригодится…)
1) Сталь 3 – гнется и варится электросваркой, но не закаливается.
Сталь 45 – калится, но не варится сваркой (есть вариант сварки аргоном с предварительным подогревом) и не гнется, а обрабатывается трудней стали 3. (Если Ст45 "отпущена" — согнуть можно)
Сталь 45 имеет большую прочность по сравнению со сталью 3.
2). Дюраль имеет хорошую прочность, но не гнется, очень плохо варится аргоном.
Отличить дюраль от алюминия, можно согнув небольшой кусочек дюрали в тисках, – он сломается или треснет. Дюраль при сгибании листа пружинит, а алюминий сохраняет свою новую форму. Напильник при обработке алюминия забивается, что нельзя сказать про дюраль.
3) . Если вы хотите разметить штангелем лист металла, то обязательно припилите один из углов листа под 90 градусов. Две стороны этого угла будут называться базой. Все размеры по вертикали и горизонтали вы должны будите откладывать только от базы, даже габариты.
4). В технике единица прочности приравнивается к прочности алмаза равным 100 единицам. Если вам говорят, что после закалки у вас будет прочность, например 72 единицы то сравнивайте ее по отношению к алмазу.
5). Каленые детали от сырых можно отличить так, взять мелкий надфиль или напильник, провести им по детали в наименее ответственном месте. Каленую деталь напильник не возьмет. Менее каленую напильник будет брать, но плохо. По результату проверки вам судить, чем обрабатывать деталь, напильником, наждачной бумагой или нагреванием сделать отпуск детали.
6). Каленые детали обрабатываются только абразивным камнем, алмазным надфилем или наждачной бумагой.
В слесарном деле их сперва изготавливают с минимальным припуском, а затем шлифуют. Это относится, например к посадочному месту под подшипник.
7). Каленую деталь можно обработать, если ее зажать в тиски, оторвать длинный кусок наждачной бумаги по ширине напильника. Правой рукой взять ручку напильника и в низу пальцем прижать наждачную бумагу. Другой край наждачной бумаги завернуть наверх напильника и держать напильник вместе с наждачной бумагой левой рукой. Получается напильник, обернутый наждачной бумагой, но зато вы можете с силой давить напильником на деталь, что резко повысит производительность обработки. Можно в других случаях обернуть деревянный брусок наждачной бумагой и им обрабатывать поверхность детали.
8). Губки тисков имеют насечку, которая на деталях делает вмятины. Что бы от этого избавиться нужно взять две алюминиевые пластинки толщиной 2-3 миллиметра и обогнуть переднюю и заднюю губки тисков. Получатся два уголка лежащие на губках тисков. Стальная деталь, зажатая в такие губки, не будет иметь царапин. Сталь имеет большую прочность, чем алюминиевые губки, поэтому будут деформироваться губки а не деталь.
9). Чтобы ровно отпилить заготовку, можно зажать ее в тиски так, чтобы линия реза походила по губкам тисков. Дальше пилить вдоль губок. Губки тисков закалины, и поэтому полотно будет скользить по губкам и спиливая только металл. Недостаток – садится полотно и если губки не достаточно закалены, будут небольшие риски.
10). Чтобы штангель не ржавел, надо его разобрать, и полностью протереть машинным маслом. После этого вытереть сухой тряпочкой. Масло впитается в поры, и этого будет достаточно.
11). Если штангель поржавел, то его можно почистить наждачной бумагой, предворительно разобрав. Наждачной бумагой надо потереть по рискам, которые можно легко рассмотреть на структуре металла. Инструментальщики обычно зажимают штангель в тиски, а затем напильником, обернутым мелкой наждачной бумагой обрабатывают поверхности. Напильник идет строго параллельно или перпендикулярно плоскости тем самым, делая рисунок из рисок. Тиски имеют шлифованные губки. Дальше штангель нужно протереть, смазать и собрать.
12). Нарезание резьбы.
Резьба М 2,5 сверло диаметром 2,2 мм.
Резьба М 3,0 сверло диаметром 2,5 мм.
Резьба М 4,0 сверло диаметром 3,3 мм.
Резьба М 5,0 сверло диаметром 4,2 мм.
Резьба М 6,0 сверло диаметром 5,0 мм.
Резьба М 8,0 сверло диаметром 6,7 мм.
Резьба М 10 сверло диаметром 8,5 мм.
Чтобы это не запоминать, надо просто знать шаг резьбы. Затем из нужного диаметра вычесть шаг, и вы получите диаметр сверла. Пусть вам надо нарезать резьбу М 10. Шаг резьбы 1,5 мм. Тогда 10 мм – 1,5 мм = 8,5 мм, то есть диаметр сверла. Шаг резьбы — это расстояние между двумя ближайшими режущими зубьями метчика. Это расстояние можно измерить штангелем, а чтобы было точнее надо мерить через зуб, а затем разделить пополам.
Гибка листового металла - методы и советы по проектированию [часть 1]
Гибка - одна из наиболее распространенных операций по изготовлению листового металла. Этот метод, также известен как прессование, отбортовка, гибка штампа, фальцовка и окантовка, этот метод используется для деформации материала до угловой формы.
Это достигается за счет приложения силы к заготовке. Сила должна превышать предел текучести материала для достижения пластической деформации. Только так можно получить стойкий результат в виде изгиба.
Какие методы гибки наиболее распространены? Как пружинистость влияет на изгиб? Что такое k-фактор? Как рассчитать допуск на изгиб?
Все эти вопросы обсуждаются в этом посте вместе с некоторыми советами по гибке.
Методы гибки:
Существует довольно много различных методов гибки. У каждого есть свои преимущества. Обычно возникает дилемма между стремлением к точности или простоте, в то время как последняя находит все большее применение. Более простые методы более гибкие и, что наиболее важно, для получения результата требуется меньше различных инструментов.
V-образный изгиб:
V-образная гибка является наиболее распространенным методом гибки с использованием пуансона и штампа. Она имеет три подгруппы - гибка на основе или нижняя гибка, «свободная» или «воздушная» гибка и чеканка. На воздушную гибку и гибку на основе приходится около 90% всех операций гибки.
Приведенная ниже таблица поможет вам определить минимальную длину фланца b (мм) и внутренний радиус ir (мм) в зависимости от толщины материала t (мм). Вы также можете увидеть ширину матрицы V (мм), которая необходима для таких характеристик. Для каждой операции нужен определенный тоннаж на метр. Это также показано в таблице. Вы можете видеть, что более толстые материалы и меньшие внутренние радиусы требуют большей силы или тоннажа. Выделенные параметры являются рекомендуемыми спецификациями для гибки металла.
График силы изгиба
Допустим, у меня есть лист толщиной 2 мм, и я хочу его согнуть. Для простоты я также использую внутренний радиус 2 мм. Теперь я вижу, что минимальная длина фланца для такого изгиба составляет 8,5 мм, поэтому я должен учитывать это при проектировании. Требуемая ширина матрицы составляет 12 мм, а тоннаж на метр - 22. Самая низкая общая производительность стенда составляет около 100 тонн. Линия гибки моей заготовки составляет 3 м, поэтому общая необходимая сила составляет 3 * 22 = 66 тонн. Таким образом, даже простой верстак, с достаточным количеством места, чтобы согнуть 3-метровые листы, подойдет.
Тем не менее, нужно помнить об одном. Эта таблица применима к конструкционным сталям с пределом текучести около 400 МПа. Если вы хотите согнуть алюминий , значение тоннажа можно разделить на 2, так как для этого требуется меньше усилий. С нержавеющей сталью происходит обратное - требуемое усилие в 1,7 раза больше, чем указано в этой таблице.
Нижнее прессование:
При нижнем прессовании, пуансон прижимает металлический лист к поверхности матрицы, поэтому угол матрицы определяет конечный угол заготовки. Внутренний радиус скошенного листа зависит от радиуса матрицы.
По мере сжатия внутренней линии требуется все большее усилие для дальнейшего манипулирования ею. Нижнее прессование позволяет приложить это усилие, так как конечный угол задан заранее. Возможность приложить большее усилие уменьшает пружинящий эффект и обеспечивает хорошую точность.
Разница углов учитывает эффект пружинящего отката
При нижнем прессовании важным этапом является расчет отверстия V-образной матрицы.
| Ширина проема V (мм) | ||||
| Метод / Толщина (мм) | 0,5…2,6 | 2,7…8 | 8,1…10 | Более 10 |
| Нижнее прессование | 6т | 8т | 10т | 12т |
| Свободная гибка | 12. 15т | |||
| Чеканка | 5т | |||
Экспериментально доказано, что внутренний радиус составляет около 1/6 ширины проема, что означает, что уравнение выглядит следующим образом: ir = V/6.
Воздушная гибка:
Частичная гибка, или воздушная гибка, получила свое название от того факта, что обрабатываемая деталь фактически не касается деталей инструмента полностью. При частичном гибе заготовка опирается на 2 точки, и пуансон толкает изгиб. По-прежнему обычно выполняется на листогибочном прессе, но при этом нет фактической необходимости в боковом штампе.
Воздушная гибка дает большую гибкость. Допустим, у вас есть матрица и пуансон на 90°. С помощью этого метода вы можете получить результат от 90 до 180 градусов. Хотя этот метод менее точен, чем штамповка или чеканка, в его простоте и заключается его прелесть. В случае, если нагрузка ослабнет, и упругая отдача материала приведет к неправильному углу, его легко отрегулировать, просто приложив еще немного давления.
Конечно, это результат меньшей точности по сравнению с нижним прессованием. В то же время большим преимуществом частичной гибки является то, что для гибки под другим углом не требуется переналадка инструмента.
Чеканка:
Раньше чеканка монет была гораздо более распространена. Это был практически единственный способ получить точные результаты. Сегодня техника настолько хорошо контролируема и точна, что такие методы больше не используются.
Чеканка при гибке дает точные результаты. Например, если вы хотите получить угол в 45 градусов, вам понадобятся пуансон и матрица с точно таким же углом. Не о чем беспокоиться.
Почему? Потому что штамп проникает в лист, вдавливая углубление в заготовку. Это, наряду с большим усилием (примерно в 5-8 раз больше, чем при частичной гибке), гарантирует высокую точность. Проникающий эффект также обеспечивает очень маленький внутренний радиус изгиба.
U-образная гибка:
U-образная гибка в принципе очень похожа на V-образную. Есть матрица и пуансон, на этот раз они имеют U-образную форму, что приводит к аналогичному изгибу. Это очень простой способ, например, гибки стальных U-образных каналов, но он не так распространен, поскольку такие профили также можно производить с использованием других, более гибких методов.
Ступенчатая гибка:
Ступенчатая гибка - это, по сути, многократная V-гибка. Этот метод, также называемый гибовкой вразбежку, использует множество последовательных V-образных изгибов для получения большого радиуса заготовки. Окончательное качество зависит от количества изгибов и шага между ними. Чем их больше, тем более гладким будет результат.
Валковая гибка:
Валковая гибка используется для изготовления труб или конусов различной формы. При необходимости может также использоваться для изгибов с большим радиусом. В зависимости от мощности машины и количества рулонов можно выполнять один или несколько изгибов одновременно.
При этом используются два приводных ролика и третий регулируемый. Этот ролик движется за счет сил трения. Если деталь необходимо согнуть с обоих концов, а также в средней части, требуется дополнительная операция. Это делается на гидравлическом прессе или листогибочном станке. В противном случае края детали получатся плоскими.
Гибка с вытеснением:
При гибке с вытеснением листовой металл зажимается между прижимной подушкой и штампом для протирания. Форма штампа для протирки, расположенного внизу, определяет угол получаемого изгиба. После того, как металлический лист был надежно зажат, перфоратор опускается на свисающий конец металлического листа, заставляя его соответствовать углу протирочной матрицы. Конечным результатом обычно является чеканка металлического листа вокруг протирочного штампа.
Ротационная гибка:
Другой способ - ротационная гибка, она имеет большое преимущество перед гибкой вытеснением или V-образной гибкой - она не царапает поверхность материала. На самом деле, существуют специальные полимерные инструменты, позволяющие избежать каких-либо следов от инструмента, не говоря уже о царапинах. Ротационные гибочные станки также могут сгибать более острые углы, чем 90 градусов. Это очень помогает с общими углами.
Наиболее распространенный метод - с двумя валками, но есть также варианты с одним валком. Этот метод также подходит для производства U-образных каналов с близко расположенными фланцами, так как он более гибкий, чем другие методы.
Возврат при сгибе:
При сгибании заготовка естественным образом немного отскакивает после подъема груза. Следовательно, эту величину необходимо компенсировать при изгибе. Заготовка изгибается под необходимым углом, поэтому после упругого возврата она принимает желаемую форму.
Еще один момент, о котором следует помнить, - радиус изгиба. Чем больше внутренний радиус, тем больше пружинящей эффект. Острый пуансон дает маленький радиус и снимает пружинящий эффект.
Почему происходит пружинение? При сгибании деталей сгиб делится на два слоя разделяющей их линией - нейтральной линией. С каждой стороны происходят разные физические процессы. «Внутри» материал сжимается, «снаружи» - вытягивается. Каждый тип металла имеет разные значения нагрузок, которые они могут воспринимать при сжатии или растяжении. И прочность материала на сжатие намного превосходит прочность на разрыв.
В результате, на внутренней стороне труднее достичь постоянной деформации. Это означает, что сжатый слой не деформируется окончательно и пытается восстановить свою прежнюю форму после снятия нагрузки.
Допуск на изгиб
Если вы проектируете гнутые детали из листового металла в программе CAD, которая имеет специальную среду для работы с листовым металлом, используйте ее. Она существует не просто так. При выполнении изгибов она учитывает спецификации материалов. Вся эта информация необходима при изготовлении плоского шаблона для лазерной резки.
Длина дуги нейтральной оси должна использоваться для расчета развертки.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
18 различных типов металла — факты и применение
Многое произошло со времен бронзового века. Существуют тысячи различных типов и марок металла, и каждая из них разработана для очень специфических применений. Каждый день вы регулярно сталкиваетесь с десятками видов металлов. Вот интересное руководство, которое расскажет вам о некоторых из этих распространенных металлов и о том, где вы их найдете.
Сталь
Это, несомненно, самый распространенный металл в современном мире.
Сталь по определению - это железо смешанное с углеродом. Это соотношение обычно составляет около 99% железа и 1% углерода, хотя это соотношение может немного варьироваться.
Интересный факт: в 2017 году в мире было произведено более 1,8 миллиарда тонн стали (половина из которых была произведена в Китае). Средний африканский слон весит около 5 тонн. Если бы вы сложили слонов друг на друга, чтобы сформировать своеобразный мост на Луну (что на самом деле невозможно), он все равно был бы не таким тяжелым, как вес стали, производимой каждый год.
На самом деле существует много разных видов стали. Вот обзор основных типов:
Углеродистая сталь
Это базовая сталь, состоящая из углерода и железа, хотя в нее могут быть добавлены и другие элементы в очень небольшом количестве.
Три основные категории - это сталь с низким, средним и высоким содержанием углерода. Больше углерода - сталь будет тверже и прочнее. Меньше углерода - дешевле, мягче и проще в производстве.
Углеродистая сталь чаще всего используется в качестве конструкционного строительного материала, в простых механических компонентах и в различных инструментах.
Легированная сталь
Считайте, что это генетически модифицированная сталь. Легированная сталь производится путем добавления других элементов в смесь. Это изменяет свойства и, по сути, делает металл настраиваемым. Это чрезвычайно распространенный тип металла, поскольку его производство, как правило, остается очень дешевым.
Обычные легирующие элементы для стали включают марганец, ванадий, хром, никель и вольфрам. Каждый из этих элементов по-разному изменяет свойства металла.
Например, легирование стали может придать дополнительную прочность высокопроизводительным шестерням, повысить коррозионную и износостойкость медицинских имплантатов, а также увеличить давление, которое могут выдержать трубопроводы. В целом, сталь считается "рабочей лошадкой" в мире металлов.
Технически это разновидность легированной стали, но существует так много её видов в таких огромных количествах, что обычно ей присваивается отдельная категория. Эта сталь специально ориентирована на устойчивость к коррозии.
В основном это просто сталь с заметным количеством хрома. При коррозии хром создает супертонкий слой, замедляющий образование ржавчины. Если вы сотрете этот барьер, тут же образуется новый.
Вы можете увидеть много изделий из нержавеющей стали на кухне: ножи, столы, посуда, все, что соприкасается с пищей.
Не очень приятный факт: если что-то сделано из нержавеющей стали, это не значит, что оно не может ржаветь. Различные составы в разной степени предотвращают ржавление. Нержавеющая сталь, которая используемая в соленой воде, должна быть особенно устойчивой к коррозии, чтобы не гнить. Но все виды нержавеющей стали ржавеют, если за ними не ухаживать должным образом.
Железо (кованое или литое)
Несмотря на то, что это супер-старомодный металл (особенно распространенный в «железный век»), он все еще имеет множество современных применений.
Во-первых, это основной ингредиент стали. Но помимо этого, вот несколько других областей применения и объяснение того, почему используется железо:
- Посуда (например, сковороды) - пористая поверхность позволит кулинарным маслам пригореть и создать естественную антипригарную поверхность.
- Дровяные печи - чугун имеет чрезвычайно высокую температуру плавления, поэтому печь может выдерживать высокие температуры.
- Основания и рамы для тяжелой техники - этот тяжелый металл снижает вибрацию и обеспечивает жесткость
Интересный факт: железо - шестой по распространенности элемент во Вселенной.
Алюминий
Что касается металлов, то это действительно современный металл. Впервые алюминий был произведен в 1825 году, и с тех пор он стал основой для некоторых крупных достижений.
Например, из-за своего удивительного отношения прочности к весу это металл, который в значительной степени ответственен за полет и доставку человека на Луну. Он легко формируется (податлив) и не ржавеет, что делает его отличным средством для изготовления банок из-под газировки. И, что (возможно), самое главное, из него можно сделать очень тонкий лист, который можно использовать для приготовления барбекю из свежевыловленной рыбы до идеального состояния.
Хотя процесс производства алюминия немного сложнее, чем некоторых других металлов, на самом деле это чрезвычайно распространенный металл. Это самый распространенный цветной металл (не содержащий железа) на планете.
Хотя он не ржавеет, он окисляется. На самом деле железо - единственный металл, который по определению «ржавеет». При контакте с солью алюминий подвержен коррозии. Однако он не подвержен коррозии при контакте с водой. Это делает алюминий действительно полезным для изготовления таких вещей, как пресноводные лодки.
Магний
Магний - действительно классный металл. Он весит примерно на 2/3 меньше алюминия и обладает сравнимой прочностью. Благодаря этому он становится все более распространенным.
Чаще всего его можно встретить в виде сплава. Это означает, что его смешивают с другими металлами и элементами, чтобы получить гибридный материал со специфическими свойствами. Это также может облегчить его использование в производственных процессах.
Одно из самых популярных применений магния - автомобильная промышленность. Магний считается шагом вперед по сравнению с алюминием, когда речь идет о высокопрочном снижении веса, и он не является астрономически более дорогим.
В некоторых случаях магний можно увидеть в колесных дисках, блоках двигателя и коробках передач.
Однако у магния есть недостатки. По сравнению с алюминием он легче подвержен коррозии. Например, он подвергнется коррозии при контакте с водой, в то время как алюминий не ржавеет.
В целом он стоит примерно вдвое дороже алюминия, но в целом быстрее обрабатывается на производстве.
Интересный факт: магний очень огнеопасен и горит очень горячо. Металлическую стружку, опилки и порошок необходимо тщательно утилизировать во избежание взрыва.
Медь - еще один старомодный металл. Сегодня вы часто будете видеть его в виде сплава (подробнее об этом позже) или в достаточно чистом состоянии.
Распространенное применение - электроника, водопроводные трубы и гигантские статуи, олицетворяющие свободу. На меди образуется патина, или окисленный слой, который фактически предотвращает дальнейшую коррозию. По сути, она позеленеет и перестанет коррозировать. Благодаря этому она может прослужить века.
Статуя Свободы сделана из меди и покрыта патиной или оксидным слоем, что придает ей зеленовато-голубой оттенок.
Латунь
Латунь на самом деле представляет собой сплав меди и цинка. Полученный желтый металл действительно полезен по ряду причин.
Его золотистый цвет делает его очень популярным для декора. Этот металл часто используется в антикварной мебели в качестве ручек.
Он также чрезвычайно пластичен, что означает, что его можно выковать и сформировать. Вот почему он используется для медных духовых инструментов, таких как тубы, трубы и тромбоны.
Латунь также является отличным материалом для подшипников, поскольку она хорошо скользит по другим металлам.
Еще одно отличное свойство латуни - она никогда не искрится. Например, стальной молоток может вызвать искру, если по нему ударить определенным образом. Латунный молоток этого не делает. Это означает, что латунные инструменты отлично подходят для областей, где могут находиться легковоспламеняющиеся газы, жидкости или порошки.
Бронза
Этот металл изготавливается в основном из меди, но также содержит около 12% олова. В результате получается металл, более твердый и прочный, чем обычная медь.
Бронза также может быть сплавом с другими элементами. Например, распространенными легирующими элементами являются алюминий, никель, цинк и марганец. Каждый из них может очень заметно изменить металл.
Бронза имеет огромное историческое значение (например в бронзовом веке), и её легко отличить. Часто её можно увидеть в массивных церковных колоколах. Бронза твердая и прочная, поэтому при ударе не трескается и не гнется, как другие металлы. Кроме того, она лучше звучит.
Современное использование бронзы включает в себя скульптуры и произведения искусства, пружины и подшипники, а также гитарные струны.
Интересный факт: бронза была первым искусственным сплавом.
Это интересный металл, потому что он очень полезен. Сам по себе он имеет довольно низкую температуру плавления, что делает его очень простым в отливке. Материал легко течет при плавлении, а получаемые изделия получаются относительно прочными. Его также очень легко расплавить, чтобы переработать.
Цинк - действительно распространенный металл, который используется в покрытиях для защиты других металлов. Например, часто можно увидеть оцинкованную сталь, которая в основном представляет собой просто сталь, смоченную в цинке. Это помогает предотвратить ржавление.
Интересный факт: ежегодно производится около 12 миллионов тонн цинка, половина из которых идет на цинкование.
Титан
Это действительно потрясающий современный металл. Впервые он был обнаружен в 1791 году, впервые создан в чистом виде в 1910 году и впервые изготовлен вне лаборатории в 1932 году.
Титан на самом деле очень распространен (седьмой по распространенности металл на Земле), но его действительно сложно очистить. Вот почему этот металл такой дорогой. Но он также очень ценен:
- Титан биосовместим, а это означает, что ваше тело не будет сопротивляться и отвергать его. Медицинские имплантаты обычно изготавливают из титана.
- Его соотношение прочности к весу выше, чем у любого другого металла. Это делает его чрезвычайно ценным для всего, что летает.
- Он действительно устойчив к коррозии.
- Нитрид титана (титан, прореагировавший с азотом в высокоэнергетическом вакууме) - это безумно твердое покрытие с низким коэффициентом трения, которое наносится на металлические режущие инструменты.
Интересный факт: титан сопротивляется коррозии потому, что он мгновенно вступает в реакцию с кислородом, создавая очень тонкий и прочный барьер, защищающий металл. Если соскрести барьер, мгновенно образуется новый.
Еще один забавный факт: титан не встречается в природе сам по себе. Он всегда соединен с другим элементом.
Вольфрам
Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления и самый высокий предел прочности на разрыв среди всех чистых металлов. Это делает его чрезвычайно полезным.
Около половины всего вольфрама используется для производства карбида вольфрама. Это безумно твердый материал, который используется для изготовления режущих инструментов (для горнодобывающей и металлообрабатывающей промышленности), абразивов и тяжелого оборудования. Он может легко резать титан и высокотемпературные сверхпрочные сплавы.
Он получил свое название от шведских слов «вольфрам», что означает «тяжелый камень». Его плотность примерно в 1,7 раза выше плотности свинца.
Вольфрам также является популярным легирующим элементом. Поскольку его температура плавления очень высока, его часто сплавляют с другими элементами для изготовления таких вещей, как сопла ракет, которые должны выдерживать экстремальные температуры.
Адамантий
Его не существует. К счастью.
Никель
Никель - очень распространенный элемент, который используется повсеместно. Чаще всего он применяется в производстве нержавеющей стали, где он повышает прочность и коррозионную стойкость металла. На самом деле, почти 70% никеля в мире используется для производства нержавеющей стали.
В составе пятицентовой американской монеты никель составляет 25%.
Никель также является распространенным металлом, используемым для нанесения покрытий и легирования. Его можно использовать для покрытия лабораторного и химического оборудования, а также всего, что требует действительно гладкой, полированной поверхности.
Интересный факт: никель получил свое название из немецкого фольклора средневековой эпохи. Никелевая руда очень похожа на медную, но когда старые шахтеры не смогли получить из нее медь, они обвинили в этом озорного призрака по имени Никель.
Кобальт
Этот металл издавна использовался для получения синего пигмента в красках и красителях. Сегодня он в основном используется для изготовления износостойких, высокопрочных стальных сплавов.
Сам по себе кобальт очень редко добывают, на самом деле это побочный продукт производства меди и никеля.
Олово
Олово очень мягкое и ковкое. Оно используется в качестве легирующего элемента для изготовления таких вещей, как бронза (1/8 часть олова и 7/8 части меди).
Забавный факт: когда вы сгибаете брусок олова, вы можете услышать нечто, называемое "оловянным криком". Это звонкий звук реорганизации кристаллической структуры (так называемое двойникование).
Свинец
Свинец действительно мягкий и податливый, а также очень плотный и тяжелый. У него очень низкая температура плавления.
В 1800-х годах было обнаружено, что свинец на самом деле является довольно токсичным веществом. Вот почему в наше время это не так распространено, хотя не так давно его все еще находили в красках и пулях.
Свинец - это нейротоксин, который, помимо прочего, может вызывать повреждение мозга и проблемы с поведением.
Тем не менее, у него все еще есть современные применения. Например, он отлично подходит для защиты от радиации. Его также иногда добавляют в медные сплавы, чтобы облегчить их резку. Смесь свинца и меди часто используется для улучшения характеристик подшипников.
Кремний
С технической точки зрения кремний - это металлоид. Это означает, что он обладает как металлическими, так и неметаллическими качествами.
Например, он похож на металл. Он прочный, блестящий, гибкий и имеет высокую температуру плавления. Однако он ужасно проводит электричество. Отчасти поэтому он не считается полноценным металлом.
Тем не менее, этот элемент часто встречается в металлах. Его использование для легирования может сильно изменить свойства металла. Например, добавление кремния в алюминий облегчает его сварку.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
Читайте также: