Металлы и сплавы 6 класс

Обновлено: 10.05.2024

Тема: «Свойства чёрных и цветных металлов».

Цели: представление о чёрных и цветных металлах и сплавах, их механических и технологических свойствах; привить навыки рационального использования материала; способствовать развитию технического мышления.

Оборудование: компьютер, мультимедиа, экран, карточки для групповой работы, буклет на каждого ученика.

Ход урока

Этапы урока

Зрительный ряд. Презентация

Деятельность учащихся и учителя

Актуализация знаний.

Беседа. Формирование мотива учения.

Объяснение нового материала.

Каждый металл и сплав обладают определёнными механическими и технологическими свойствами.

1. Прочность
2. Твердость
3. Упругость
4. Пластичность
5. Вязкость

Прочность - способность металла или сплава воспринимать действующие нагрузки, не разрушаясь.

Твердость - свойства материала сопротивляться внедрению в него другого более твёрдого материала.

Упругость - свойство металла или сплава восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия на них внешних сил.

Пластичность - свойство металла или сплава изменять форму под действием внешних сил, не разрушаясь.

Вязкость - свойство металла или сплава поглощать энергию удара.

1. Ковкость.
2. Электропроводность.
3. Теплопроводность.
4. Жидкотекучесть.
5. Обрабатываемость резанием.
6. Свариваемость.
7. Коррозийная стойкость.

Ковкость - свойство металла или сплава получать новую форму под действием удара.

Электропроводность - способность металла или сплава проводить электрический ток под действием электрического поля.

Теплопроводность - свойство металла передавать теплоту
от более нагретых мест к менее нагретым, обусловленное тепловым движением атомов тела и их взаимодействием.

Жидкотекучесть - это свойство металла в расплавленном
состоянии хорошо заполнять литейную форму.

Обрабатываемость резанием - это свойство металла или сплава подвергаться обработке резанием различными инструментами.

Свариваемость - это свойство металла соединяться
в пластичном или расплавленном состоянии.

Коррозийная стойкость - это свойство металла или сплава противостоять коррозии, не разрушаясь.

- чёрные (железо, сталь и чугун);
- цветные (медь, алюминий, бронза, латунь, дюраль).

СТАЛЬ – сплав железа с содержанием углерода менее 2 % (прочность, пластичность).

ЧУГУН – сплав железа с содержанием углерода от 2 % до 4% (хрупкость, жидкотекучесть)

Презентация проекта.

Проектная работа «Цветные металлы и сплавы» (опережающее домашнее задание для группы учащихся)

Тестирование.

Где перечислены цветные металлы?

1. Медь, цинк, олово, алюминий, серебро.
2. Медь, бронза, алюминий, серебро.
3. Медь, бронза, алюминий, олово, латунь.

Где перечислены сплавы цветных металлов?

1. Бронза, медь, олово
2. Латунь, медь, цинк
3. Бронза, латунь, дюралюминий

В каком виде существуют металлы?

1. В чистом
2. В чистом виде и в виде сплавов
3. В виде сплавов.

Где указан чёрный металл?

Реализация индивидуального домашнего задания.

Систематизация и обобщение изученного. Работа в группах.

Конспект урока по технологии на тему " Металлы и сплавы"

Цель: ознакомить учащихся с основными металлами и сплавами простых и цветных металлов, воспитывать бережное отношение к инструментам и материалам.

Оборудование и инструменты: образцы металлов, цветные сплавы.

I. Организационный момент.

Проверка готовности к уроку. Ввод учащихся в мастерскую.

II. Повторение пройденного материала.

v Назовите механические свойства металлов?

v Назовите технологические свойства металлов?

v Что такое ковкость?

v Что такое вязкость?

v Что такое упругость?

v Что такое твердость?

III. Изложение программного материала.

Работая с заготовками из разных металлов, вы успели заметить, что металлы обладают различными свойствами: одни из них хрупкие, другие упругие, одни мягкие, другие более твердые. Для всех металлов характерен металлический блеск. Различаются металлы по цвету — медь, например, розовато- красная, сталь — сероватого цвета. Металлы обладают свойст­ вом проводить тепло и электрический ток. Знать свойства метал­ лов надо для того, чтобы правильно выбрать материал для изготовления изделия.

В чистом виде металлы используются относительно редко. Больше всего они применяются в виде сплавов.

Сплавами металлов называются сложные вещества, получен­ ные путем сплавления одного металла с другими или металла с неметаллическими элементами. Все металлы и сплавы принято делить на черные и цветные.

В группу черных металлов входят железо, чугун и сталь, в группу цветных — все остальные металлы и сплавы.

Железо — металл серебристо-белого цвета с характерным блеском. Он пластичен, хорошо обрабатывается, широко распро­ странен в природе, но в чистом виде почти не встречается. Железо находится в земной коре в составе соединения с кисло­родом и другими элементами. Эти соединения называют желез­ ными рудами. Из них получают железо, которое применяют в виде различных сплавов с углеродом — чугунов и сталей.

Чугун — сплав железа с углеродом, содержащий более 2% (обычно 3. 4,5%) углерода, а также примеси других элементов. Чугун является одним из самых дешевых и распространенных конструкционных материалов и широко применяется в машино­ строении. Кроме того, из чугуна получают сталь.

Сталь — это сплав железа с углеродом, содержащий до 2,1 % углерода. Как и чугун, сталь содержит в себе примеси некоторых других элементов. Основное отличие стали от чугуна — это то, что сталь содержит меньшее количество углерода и примесей.

Сталь и чугун являются самыми распространенными матери­ алами современной техники и производства. На их долю прихо­ дится основная масса всей металлической продукции.

Среди цветных металлов наиболее широкое применение имеют медь, алюминий и сплавы на их основе, а также олово, цинк и др.

Медь — металл розовато-красного цвета, обладающий электропроводностью и теплопроводностью, хорошей пластич­ ностью, но сравнительно невысокой прочностью, хорошо обраба­ тывается. Применяется прежде всего, в электропромышленности и химическом машиностроении. Сплавы меди обычно делят на две группы—латуни и бронзы.

Латунь — сплав меди с цинком (цинка от 10 до 42%). Латунь отличается от меди большей прочностью.

Бронзами называют сплавы меди с оловом или другими элементами, кроме цинка. В основном бронзы характеризуются высокой прочностью, хорошо обрабатываются резанием, обладают высокими литейными качествами и низким коэффициентом трения.

Алюминий — металл серебристо-белого цвета, легкий, мяг­ кий и вязкий, хорошо отливается и прокатывается в листы и проволоку. Алюминий широко используется в авиастроении, в электротехнике и при изготовлении посуды и других предметов быта. Большое распространение имеет алюминий в составе сплавов на его основе. Алюминиевые сплавы подразделяют на литейные, которые предназначены для получения литых заготовок, и деформируемые, хорошо обрабатываемые ковкой, штамповкой и прокатной. Из литейных сплавов наибольшее применение имеет сплав алюминия с кремнием — силумин, а из деформи­ руемых — сплав алюминия с медью и другими элементами, который называют дюралюмином, дюралюминием, дюралью.

Олово — металл серебристо-белого цвета, весьма мягкий и пластичный. Олово можно легко раскатать в очень тонкие листы, называемые фольгой. Его применяют для покрытия тонких листов стали и получения белой жести. Олово входит в состав многих сплавов: припоев, применяемых для пайки и лужения, баббитов, бронз, латуни и т. д.

Цинк — это светло-серый металл с голубым оттенком.

IV. Практическая работа.

Практическая работа

Ознакомление со свойствами металлов и сплавов

1. Рассмотрите образцы металлов и сплавов, определите их цвет.

2. Положите справа от себя образцы из черных металлов и сплавов, а слева — из цветных. Определите вид металлов, из которых сделаны образцы.

3. Растяните и отпустите пружины из стальной и медной проволоки. Сделайте вывод об упругости стали и меди.

4. Положите на плиту для рубки металла образцы из стальной и алюминиевой проволоки и попытайтесь
расплющить их молотком. Сделайте вывод о ковкости стали и алюминия.

5. Закрепите в тисках стальной и латунный образцы и проведите по ним напильником. Сделайте вывод об обрабатываемости стали и латуни.

Свойства черных и цветных металлов (6-й класс)

Цель: ознакомить учащихся со свойствами металлов и сплавов.

Образовательная: расширение представлений учащихся о металлах, дать начальное представление о свойствах металлов и сплавов.

Воспитательная: прививать качества аккуратности и собранности.

Развивающая: развивать у школьников умение выделять главное, анализировать, делать выводы, применять имеющие знания на практике.

Тип урока: комбинированный;

Методическое оснащение урока: на доске написать новые слова, карточки-задания, кроссворды, коробочки с коллекциями металлов и сплавов, изделия из разных сплавов и металлов.

I. Вводная часть.

1.Организационный момент: проверка отсутствующих, готовность к уроку.

- Ребята, сегодня мы начинаем знакомый вам уже раздел “Технология обработки металлов”, но мы расширим ваши знания по этому разделу, а тему урока я вам предлагаю отгадать. У вас на столе лежат карточки, возьмите карточку №1, в них зашифрованы 4 слова, у каждой парты свое слово. Собрав все эти слова вместе, вы отгадаете тему урока.

• йвасвтвС
• ЕрхныЧ
• ыневтхЦ
• овеМлатл

(свойства черных и цветных металлов)

2. Актуализация знаний.

Вспомните из 5 класса, что такое металлы? тонколистовой металл? как его получают? (ответы детей)

II. Формирование новых знаний.

1.Приступая к изготовлению какого-либо изделия, необходимо правильно выбрать наиболее подходящий для него материал. С развитием металлургической промышленности значительно возрос объем металлических изделий: возводят металлические каркасы промышленных и гражданских зданий, мосты, изготавливают арматуру, а также различные предметы, необходимые в домашнем хозяйстве: посуду, украшения, заклепки, болты, гайки и многое другое.

А какие изделия из металла вы знаете? (ответы детей)

А какие металлургические предприятия нашего города вы знаете? Какую продукцию они выпускают? (КМК, ЗСМК, ферросплавный завод)

Но металлы ребята, используют не в чистом виде, а в виде сплавов, так как металлы обладают худшими свойствами в отличие от сплавов. Сплавы получают путем смешивания в расплавленном состоянии двух или нескольких металлов в точно определенном соотношении например: латунь, бронза, дюралюминий. (записать в тетрадь)

Правильный выбор подходящего для изделия металла или сплава можно сделать, зная его свойства. (Раздать карточки с таблицей №1)

Физические	Механические	Химические	Технологические
блеск	упругость	коррозийная стойкость	ковкость
плотность	пластичность	окисляемость	жидкотекучесть
электропроводность	хрупкость	растворимость	обрабатываемость резанием
температура плавления	вязкость	свариваемость
намагничиваемость

Всего свойств у любого материала четыре большие группы:

Физические - отличительные стороны материалов, которые проявляются при взаимодействии их с окружающей средой;
Механические - отличительные стороны материалов, которые проявляются в способности сопротивляться воздействию внешних механических усилий,
Химические – способность материалов взаимодействовать с окружающей средой при различных температурах,
Технологические – способность материалов подвергаться обработки.

Давайте рассмотрим таблицу, а потом перепишите ее в тетрадь.(работа с таблицей)

Видите как много свойств, но мы будем в основном говорить о механических и технологических свойствах. Откройте учебник на стр.68 и прочитав о свойствах вы сможете, разгадать слово которое зашифровано на карточке 2.

1. Свойство металла получать новую форму под действием удара
3. Св-во сопротивляться внедрению в него другого материала
4. Способность металла соединяться в пластичном или расплавленном состоянии.
5. Способность металла передавать тепло.
6. Св-во металла восстанавливать форму после снятия нагрузки.
2. Сплав железа с углеродом.

Правильно, молодцы, это слово СТАЛЬ. Из 5 класса мы знаем, что все металлы делятся на два вида. Какие? (ответы детей) черные и цветные, а к каким металлам относится сталь? ( ответы детей) А какой металл еще относится к черным? Правильно. Сегодня мы более подробно познакомимся с металлами и сплавами. Давайте рассмотрим и перепишем в тетрадь таблицу № 2 (беседа с учащимися по таблице).

III. Практическая работа.

Ребята, во время практической работы вы должны:

1. Определить, из какого металла выполнены предложенные образцы (изделия).
2. Рассмотреть коллекцию металлов и сплавов.
3. Составить таблицу согласно полученным данным и по тексту учебника . (таблица№3)

Название металла или сплава	Цвет	Состав	Свойства	Применение
медь	красного	Пластичность

3. Сделать вывод.

1.Оценка выполнения практической работы.
2.Выводы учащихся по теме урока.
3.Задание на повторение пройденного материала.

а) Почему линейка из металла гнется и не ломается, а из древесины ломается?
б) почему электрические провода изготавливают из меди?
в) Почему чугун используют для отливки станин, радиаторов отопления?
г) Разгадайте слова:

Материал для урока: "Виды металлов и сплавов" 6 - 8 класс.

Материал для урока: "Виды металлов и сплавов" 6-7 класс.

Просмотр содержимого документа
«Материал для урока: "Виды металлов и сплавов" 6 - 8 класс.»

Материал для урока по теме:

Черные и цветные металлы и сплавы.

Вопросы, изучаемые в этой теме:

– свойства металлов и сплавов;

– чугуны, их маркировка, свойства, применение в качестве машиностроительных материалов;

– стали, классификация, маркировки, применение;

Под металлами в технике подразумевают как химические элементами, так и их соединения (сплавы), которые характеризуются специфическими свойствами: металлическим блеском, высокими электро- и теплопроводностью, непрозрачностью, способностью подвергаться обработке в холодном и горячем состоянии (обработке резанием, ковке, прокатке, волочению и т.п.).

В основе структуры металлов лежит кристаллическая решетка

Сплавы – это твердые вещества, образованные сплавлением двух и более компонентов. Сплавы на основе железа называются черными, на основе других металлов – цветными.

К основным свойствамметаллов и сплавов относятся механические, физи­ческие, техно­логические и экс­плуатационные.

К механиче­ским свойствам материала отно­сятся прочность, пла­стичность, твердость, ударная вязкость (см. практическую работу №2).

Технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться различным методам горячей и холодной обработке. К тех­нологическим свойствам металлов и сплавов относятся литейные свойства, деформируемость, свариваемость и обрабатываемость режу­щим инструмен­том.

Литейные свойства (жидкотекучесть, усадка, склонность к ликвации) определяются способностью расплавленного ме­талла или сплава к заполнению литейной фор­мы, степенью химической не­однородно­сти по сечению полученной отливки, а также величиной усадки – сокращением размеров при кристаллизации и дальней­шем охлаждении.

Деформируемость – способ­ность принимать необходимую форму под влиянием внешней нагрузки без разруше­ния и при наименьшем сопро­тивлении нагрузке. Свариваемость – это способность металлов и сплавов образовывать неразъ­емные соединения требуемого качества. Обрабатываемостью называют свойства металла поддаваться обра­ботке резанием. Критериями обрабатываемости являются режимы резания и качество по­верхностного слоя.

Эксплуатационныминазываются свойства материалов, непосредственно влияющие на показатели, характеризующие служебное назначение машины.

К эксплуатационным свойствам в за­висимости от условия работы машины или конструкции относят износостойкость, коррозионную стой­кость, хладостойкость, жаропрочность, жаростойкость, антифрикционность материала и др.

Износостойкость – способность ма­териала сопротивляться поверхно­стному разрушению под действием внешнего тре­ния. Коррозионная стойкость – сопро­тивление материала воздействию агрессив­ных сред (кислотных и щелочных). Хладостойкость – способность материала сохранять требуемые пластические свой­ства при низких рабочих температурах (ниже 0°С). Жаропрочность – способность материала сохранять требуемые механические свой­ства при высоких рабочих температурах. Жаростойкость – способность материала сопротивляться окислению в газовой среде при высоких температурах. Антифрикционность – способность материала прирабатываться по трущимся поверхностям к дру­гому материалу.

Чугуны– сплав железа с углеродом (2,14…4,5%) и некоторым количеством кремния, марганца и др.

Различают серый, высокопрочный, ковкий и легированные чугуны. Серый чугун (ГОСТ 1412-85) маркируют буквами «С» – серый «Ч» – чугун и группой цифр, характеризующими величину временного сопротивления (предел прочности при растяжении) в МПа . Например, марка СЧ 15 показывает, что чугун имеет

Модифицированный чугун отличается от серого добавкой графитизирующих элементов (ферросилиция, силикокальция или силикоалюминия), повышающих литейные и механические свойства. Путем модифицирования повышают прочностные характеристики серых чугунов за счет образования мелких графитных включений. Высокопрочный чугун получают введением перед разливкой в жидкий чугун в качестве модификатора магний. Маркируют высокопрочный чугун буквами ВЧ и группой цифр, характеризующих величину временного сопротивления в МПа , например ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 45. Твердость высокопрочных чугунов изменяется в пределах НВ 140…360. Маркируется ковкий чугун буквами КЧ и группой цифр, обозначающих временное сопротивление в МПа и относительное удлинение в процентах, например марки КЧ 47-7, КЧ 50-5. Твердость ковких чугунов не превышает НВ 320. Название «ковкий чугун» условно, изделия из него получают литьем, пластической деформации они не подвергаются. Легированные чугуны получают введением легирующих элементов (хрома, кремния, алюминия, марганца и др.). Маркируют буквами и цифрами, например ЧХ 1, ЧХ9Н5, ЧС5Ш, где буква Ч обозначает чугун, Х, Н, С – легирующие элементы, а цифры – их содержание в %; буква Ш указывает на шаровидную форму графита.

Большое влияние на обрабатываемость резанием литых заготовок из серых чугунно оказывает поверхностный слой металла (литейная корка) толщиной 0,15…0,50 мм и твердостью НВ 285…321. По мере удаления от поверхности твердость снижается до НВ 187…229. Высокотемпературный отжиг чугунных отливок позволяет увеличить скорость резания в 1,5…2 раза.

Чугуны широко применяются для изготовления отливок корпусных деталей. Отливки из высокопрочного чугуна используют для изготовления коленчатых валов, деталей прокатных станов, корпусов насосов, зубчатых колес. Ковкий чугун отличается высокой вязкостью, применяют для деталей машиностроения, получаемых отливкой, на которые во время работы могут действовать ударные нагрузки, для изготовления тонкостенных деталей, редукторов, фланцев, муфт.

Стали являются основным конструкционным материалом машиностроения. По назначению различают конструкционную, инструментальную, специальную. Инструментальные стали служат для изготовления различного инструмента (режущего, кузнечного, штамповочного, измерительного). В группу специальных сталей входят стали с особыми свойствами: коррозионно-устойчивые (нержавеющие), жаропрочные, кислостойкие, предназначенные для производства военной техники и др.

По качеству стали подразделяют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные, особо качественные.

Классификационным признаком служит содержание в стали вредных примесей (фосфора, серы), растворенных газов и присутствующих неметаллических включений. Например, в стали обыкновенного качества содержание фосфора допускается в пределах 0,05…0,07% и серы 0,055…0,06%; в качественных – не более 0,035% каждого из этих элементов; в высококачественных и особокачественных – не более 0,025%.

По химическому составу стали различают как углеродистые и леги-рованные.

По содержанию углерода углеродистые стали подразделяются на низкоуглеродистые с содержанием углерода до 0,25%, среднеуглеродистые – с содержанием углерода 0,25…0,6% и высокоуглеродистые – с содержанием углерода 0,6…2%.

Конструкционные углеродистые стали. В эту группу сталей включаются стали обыкновенного качества и качественные стали. Они имеют удовлетворительные механические свойства в сочетании с хорошей обрабатываемостью резанием и давлением.

Стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-94). Стали с нормированным содержанием углерода могут подвер­гаться тер­мической и химико-термической обработке. Стали этой подгруппы применяются в основном для изготовле­ния эле­ментов несущих сварных и несварных конструкций и неот­ветственных деталей – болтов, гаек, ручек, втулок, цапф, фланцев, осей, а также деталей, изготавли­ваемых глубокой вытяжкой.

Углеродистые стали обыкно­венного качества обозначают буквами Ст и цифрами от 0 до 6, обозначающие процентное содержание углерода в сотых долях процента (напри­мер, Ст 3, содержит 0,3% углерода).

Стали качественные углеродистые (ГОСТ 1050-88). Эти стали подразделяются на:

• низкоуглеродистые (до 0,2% С) малопрочные и высокопла­стичные стали. В основном применяются для деталей, изго­тавливаемых холодной штамповкой и высадкой. Без терми­ческой обработки в горячекатном состоянии из них изготав­ливаются шайбы, прокладки, патрубки, вкладыши, муфты, крюки, болты и другие детали;

• низкоуглеродистые (до 0,3% С) цементируемые стали. Из этих сталей изготавли­ваются детали с высокой поверхност­ной твердостью (с применением ХТО); это в основном малонагруженные шестерни, червяки, вилки, кулачки, толка­тели. В горячекатаном и нормализованном состояниях при­меняются также для изготовления деталей невысокой прочности – крепежных дета­лей, втулок, осей, валов, муфт, туцеров и многочисленных деталей котлотурбо­строения (труб, змеевиков);

• среднеуглеродистые (0,35…0,60% С). В улучшенном состоя­нии или с поверхно­стным упрочением ТВЧ из них изготавливают коленчатые валы мало­оборотных двигателей, шату­ны, ходовые винты, зубчатые колеса, маховики, оси, штоки, кулачки, бандажи, шпиндели, замочные шайбы и другие детали.

• стали высокоуглеродистые до 0,85% С, в том числе с повы­шенным содержа­нием марганца) применяют преимущест­венно в качестве рессорно-пружинных.

Качественные углеродистые стали обозна­чают числами, например марки 08; 10; 15; 20; 25. Цифры указы­вают на среднее со­держание углерода в сотых долях про­цента. Например, сталь 15 содержит угле­рода около 0,15%.

Стали низколегированные конструкционные. Это низкоуглеродистые стали (до 0,2 % С) с небольшим (2…3 %) содержа­нием легирующих элементов (ГОСТ 19281-89); применяются без термообра­ботки (упрочняются за счет легиро­вания феррита) и с термической обработкой, в том числе с карбонитридным упрочнением. Применительно к строительным конструкциям для этих ста­лей применяется специальная маркировка: обозначе­ние начинается с буквы «С», далее указывается предел текучести (три цифры), наличие термоупрочне­ния и повышенной коррози­онной стойкости (буквы Т и К).

Стали легированные конструкционные. Стали этой группы различаются по прочности: нормальной и повышен­ной прочности, высокопрочные (ГОСТ 4543-71).

Легированные конструкционные стали различают по содержанию легирующих элементов – хромистые, хромоникелевые и другие; по качеству – качественная и высококачественная. Кроме того, легиро­ванные стали делятся на низколегированную(легирующих элементов менее 3%), среднелегированную(легирующих элементов 3. 5,5%) и высоколегированнуюс содержанием легирующих элементов свыше 5,5% .

Эти стали могут быть низкоуглеродистыми (0,1…0,3% С) и среднеугле­родистыми (0,3…0,5% С).

В качестве легирующих элементов, придающих стали повышенную прочность и специальные свойства, используют хром, никель, молибден, ванадий и др. Легированные стали обозна­чают цифрами и буквами, например марки 20Х, 40ХС, 30ХГН, 20ХН3А. Первые циф­ры показывают среднее содержа­ние угле­рода в сотых долях процента, а буквы – наличие легирующих эле­ментов. Цифрами после букв отмечено процентное содержа­ние легирующих элементов. Предел прочности сталей возрастает от = 700МПа (сталь 15Х) до =1300 МПа (сталь 20Х2Н4А). Повышение содержания некоторых леги­рую­щих элементов, таких, как хром (X), молибден (М), ванадий (Ф), вольфрам (В), никель (Н), увеличивает прочность сталей и снижает теплопроводность, что ведет к ухудшению их обрабатываемости. Кремний (С) ухудшает обраба­тываемость стали из-за образования в ней силикатных абразивных включе­ний. Заготовки из крупнозернистой стали обрабатываются лучше, чем из мелкозернистой.

К сплавам цветных металлов относятся легкие спла­вы на основе алюминия и магния и сплавы меди с добавками (бронзы и латуни).

Алюминиевые сплавы. Алюминие­вые сплавы, не упрочняемые термической обработкой, считаются сплавами с нор­мальной прочностью ( 150…400 МПа), к сплавам же повышенной и высо­кой прочности относятся термически упроч­няемые сплавы ( 400…500 МПа и 500 МПа соответственно).

Сплавы нормальной и повышенной прочности. Сплавами с нормальной прочностью являются сплавы твердораствор­ного упрочнения (ГОСТ 4784-97), легированные в ос­новном марганцем (АМц) и магнием (типа АМг). Они отличаются высокой пластичностью, хорошей сва­риваемостью; используются в отожженном и нагартованном состояниях для из­готовления де­талей (изделий), формируемых глубокой вытяжкой и сваркой.

К сплавам повышенной прочности относятся сплавы типа дю­ралюминий (ГОСТ 4784-97), легированные в основном медью, магнием и марганцем (типа Д и АК); они упрочняются термиче­ской обработкой на старение. Сплавы типа Д широко применяют­ся в авиации. Ковочные сплавы типа АК используют при из­готовлении деталей сложной формы.

К высокопрочным относятся сплавы алюминия с цинком, ме­дью и маг­нием (типа В). Они упрочняются термической обработ­кой на старение; по ха­рактеристикам прочности превосходят спла­вы типа дюралюминий, однако об­ладают пониженной пластично­стью и вязкостью разрушения. Высокопрочные сплавы применяют для высоконагруженных элементов конструкций, работаю­щих в основном на сжатие; из них изготавливают корпуса и детали обшив­ки.

Магниевые сплавы обладают меньшей плотностью (1,8…1,9 т/м 3 ), во мно­гом аналогичны алюминиевым. Разделяются на сплавы нормальной, повышенной прочности и высоко­прочные.

Сплавы медные деформируемые. По прочности медные сплавы уступают сталям (300…500 МПа), и только бериллиевая бронза сопоставима по прочности с улучшен­ной среднеуглероди­стой легированной сталью (1100…1200 МПа). Отличительная особенность большинства медных сплавов – высо­кая пластичность (по этому признаку они могут относиться и к сплавам высокой технологичности). В машиностроении приме­няются в основном латуни и бронзы.

Латунь – сплав меди с цинком; обозначают буквой Л и двузначным числом, показывающим среднее содержание меди (остальное – цинк). На­пример, ла­тунь Л62 содержит 62% меди и 38 % цинка. Для улучшения обра­батываемости в латунь вводят 1…2% свинца (С), а для повышения прочности – алюминий (А), никель (Н) и другие элементы. Например, латунь ЛЖМц59-1-1 содержит 59% меди, 1%железа (Ж), 1%марганца (М), остальное – цинк.

Бронзой называют сплавы меди с оловом, алюминием, марганцем, кремнием и други­ми элементами, кроме цинка или никеля (ГОСТ 5017-79).

Бронзы обозначают буква­ми Бр, начальными буквами основных эле­ментов, вошедших в сплав (А – алю­миний, Н – никель, О – олово, Ц – цинк, Ф – фосфор), и цифрами, указывающими среднее содержание этих элементов в процентах. Для лучшей обраба­тываемости бронз и улучшения их анти­фрикцион­ных свойств в состав бронз вво­дят свинец. Например, сплав БрОЗЦ12С5 со­держит в среднем 3% олова (О), 12% цинка (Ц), 5% свинца (С) и остальное – медь.

Металлы и сплавы 6 класс

§ 18. Металлы и сплавы

Все металлы и сплавы подразделяют на чёрные и цветные (рис. 1). К чёрным относят железо и сплавы на его основе — сталь и чугун. Все остальные металлы и сплавы — цветные .

Рис. 1. Металлы: а — алюминий; б — медь;

сплавы металлов: в — сталь; г — чугун; д — латунь; е — бронза

Чёрные металлы и сплавы

Чёрный метал - железо. Часто сплавы обладают лучшими свойствами, чем их составные части. Например, чистое железо имеет очень низкую прочность, а сплавы железа с углеродом — более высокую. Если углерода в сплаве меньше 2 %, то такой сплав называется сталью (см. рис. 1, в). Если углерода от 2 до 6,7 %, то это — чугун (см. рис. 1, г).

В зависимости от свойств, стали делят на конструкционные и инструментальные. Из конструкционной стали делают детали машин и конструкций. Инструментальные стали имеют в своём составе хром, вольфрам и другие металлы, поэтому они обладают очень высокой твёрдостью. Из них изготовляют режущие инструменты для обработки металлов.

Чугун — хрупкий сплав, в связи с чем его используют для производства изделий, которые впоследствии не будут подвергаться ударам. Чугун отличается хорошей жидкотекучестью, поэтому из него получают сложные и качественные отливки: станины станков, радиаторы отопления и другие изделия. Чугун бывает: белый, серый, ковкий и высокопрочный.

Цветные металлы бывают:

1. Лёгкие (алюминий, магний, титан и др.)

2. Тяжёлые (свинец, медь, цинк и др.)

3. Редкие (вольфрам, молибден, селен и др.)

4. Благородные (золото, серебро, платина и др.)

Наиболее распространённые цветные металлы — это алюминий и медь (см. рис. 1, а, б).

Алюминий — лёгкий металл серебристого цвета, широко используемый. Температура плавления: t _пл = 660ºС. Он хорошо сопротивляется коррозии и его легко обрабатывать. Алюминий и его сплавы применяют в авиации, электротехнике, строительстве, быту и т. п.

Медь — металл красного цвета. Температура плавления: t _пл = 1083ºС. Это пластичный материал, хорошо проводящий электрический ток. Он легко поддаётся обработке и устойчив к коррозии. Из меди делают электрические провода и другие электротехнические изделия.

Цветные сплавы

Из цветных сплавов широко используются в технике латунь, бронза (см. рис.1, д, е), дюралюминий и др.

Латунь — сплав меди с цинком, жёлтого цвета.Температура плавления: t _пл = 1000ºС. Обладает высокой пластичностью, твёрдостью и коррозионной стойкостью. Применяется для изготовления деталей, работающих в условиях повышенной влажности, и в электротехнике.

Бронза — сплав меди со свинцом, алюминием, оловом и другими элементами (кроме цинка), жёлто-красного цвета. Температура плавления: t _пл = 930-1140ºС. Имеет высокую прочность, твёрдость, хорошо режется и обладает коррозионной стойкостью. Применяется для изготовления водопроводных кранов и зубчатых колёс, в электротехнике, для отливки художественных изделий (например, скульптур, украшений и других изделий).

Дюралюминий — сплав алюминия (93%) с медью (4-5%), магнием, цинком и другими элементами (2-3%), серебристого цвета. Температура плавления: t _пл = 650ºС. Хорошо поддаётся обработке, обладает высокой коррозионной стойкостью. Применяется в авиации, машиностроении и строительстве, где требуются лёгкие и прочные конструкции.

Новые слова и понятия

Чёрные металлы (железо) и сплавы (сталь, чугун); цветные металлы (алюминий, медь) и сплавы (латунь, бронза, дюралюминий).

Читайте также:

  
• Обработка металла кислотой перед покраской
  
• Химия 11 класс металлы побочных подгрупп
  
• Клей момент по металлу
  
• Водопровод из металлических труб
  
• Кто открыл уран металл