Презентация на тему сплавы металлов

Обновлено: 08.07.2024

2. Все вещества в природе условно разделяются на простые и сложные. Простые вещества включают в себя один химический элемент (из

таблицы Менделеева).
Сложные вещества выключают в
себя два и более элементов.
Простые вещества разделяют на
металлы и неметаллы.

3. М.В.Ломоносов определял металлы «как светлые тела, которые ковать можно». Он относил к металлам золото, серебро, медь, олово,

железо и свинец.
В настоящее время из 118 химических
элементов таблицы Менделеева к
металлам относят 94 элемента.

4. В современном представлении Металлы - это простые вещества для которых характерна совокупность определенных свойств, называемых

металлическими свойствами:
1) блеск , 2) высокая эл.проводность,
3) высокая теплопроводность;
4) определенная температ. плавления;
5) пластичность и ковкость (у б-ва
металлов); 6) магнитные свойства
(у черных металлов).

5. Сплавы - это сложные вещества, соединяющие в себе разные металлы (и неметаллы), получаемые путем сплавления (соединения в

7. Металлы и сплавы на их основе обладают общими металлическими свойствами: 1) Металлический блеск образуется благодаря отражению

8. 2) Высокая электропроводность металлов обусловлена наличием в атомной структуре свободных (не связанных) электрических зарядов

- электронов, направленное
движение которых образует
электрический ток. Наилучшей
электропроводностью обладают
серебро, медь, алюминий, золото.

9. 3) Высокая теплопроводность металлов обусловлена плотной кристаллической атомной решеткой за счет чего тепловые колебания

10. 4)Для металлов характерна определенная температура плавления (перехода из твердого состояния в жидкое и обратно), при которой

разрушается либо
восстанавливается кристаллическая
атомная решетка.
Примеры температур плавления:
ртути- минус 39 гр., стали-1500 гр.
вольфрама-34100 градусов Цельсия.

11. 5) Для большинства металлов характерна пластичность (изменение формы заготовки при механическом воздействии без разрушения) и

ковкость
(повышенная пластичность при
нагреве до опред. температуры.
Наилучшей пластичностью обладает
золото (получают сусальное золото).

12. По совокупности свойств металлы и сплавы на их основе разделяют на три группы: 1) черные (железо и сплавы на его основе: чугун

и сталь);
2) цветные ( медь, алюминий и
сплавы на их основе: бронза,
латунь, дюралюминий и др.)
3) благородные ( золото, серебро,
платина).

13. 6) Черные металлы и сплавы обладают магнитными свойствами, что является их характерным признаком (для железа, стали, чугуна)

14. Для цветных металлов и сплавов характерны цвета разных оттенков - для меди - красноватый; - для латуни (сплава меди и цинка -

Для цветных металлов и сплавов
характерны цвета разных оттенков
- для меди - красноватый;
- для латуни (сплава меди и цинка желтый;
- для бронзы (сплава меди и олова)
-желто-коричневый;
- для алюминия и дюралюминия белый;
- для золота -золотой.

15. При выборе металлов для изготовления изделий рассматривают также технологические свойства - способность подвергаться различным

При выборе металлов для
изготовления изделий
рассматривают также
технологические свойства способность подвергаться
различным видам обработки:
резаньем (сверлению,точению,
и др.), ковке, пайке, сварке и др., что
определяет стоимость изделия.

16. Эксплуатационные свойства металлов и сплавов определяют надежность и долговечность изделий из них. К этим свойствам относятся:

- износостойкость;
- стойкость к воздействию высоких
и низких температур;
- коррозионная стойкость (к
воздействию внешней среды);
- ударная прочность и др.

17. Наибольшая часть металлов существует в природе в виде руд - ископаемых веществ, представляющих собой химические соединения

18. Для добывания руд предназначена горнорудная промышленность. Различают руды черных, цветных и драгоценных (благородных)

19. Для производства металлов и сплавов из руд и металлолома предназначена металлургическая промышленность. Для получения пригодных

для
применения металлов на
металлургических предприятиях
производят выделение металлов
из руд и их очистку от примесей.

20. Сталь и чугун - это сплавы железа и углерода. В чугуне содержится 2-4 процента углерода, В стали – до 2 процентов. Сталь и

21. Чугун – сплав темносерого цвета, твердый, прочный, трудно поддается обработке, вследствие чего изделия из чугуна можно получать

только методом
отливки.
Дешевле стали и поэтому
применяется для изготовления
громоздких изделий, не требующих
точной обработки (корпуса станков
,части конструкций и др.)

22. Сталь – это сплав железа с углеродом(до 2%) Различают низкоуглеродистые стали (до1%) высокоуглеродистые стали ( более 1%).

Углерод придает прочность и твердость,
но снижает пластичность и вязкость.
Кроме углерода могут входить другие
вещества: марганец, хром, никель,
титан, кобальт, вольфрам – они
улучшают качество стали.
Некоторые вещества, попавшие в сталь
ухудшают качество стали (сера, фосфор).

23. Сталь имеет светлосерый цвет (стальной), может быть упругой или пластичной(после отжига), обладает хорошими технологическими

свойствами
(обрабатывается резаньем, гибкой, ковкой,
сваривается и др.)
Конструкционная сталь (с содержанием
углерода менее 1%) более пластичная
хорошо поддается обработке.
Инструментальная сталь (с содержанием
углерода более 1%) тверже,но очень
хрупкая, трудно обрабатывается.

24. Основным недостатком стали является низкая коррозионная стойкость (подвергается ржавлению, кроме сортов нержавеющей стали). Для

защиты от коррозии
применяют: смазку, покраску,
покрытие цинком, хромом,
никилем, химическую обработку
поверхности( пассирование,
фосфотирование и др.)

25. Сталь получают, в основном, путем переработки чугуна (сплав железа и углерода -2-4%), которая состоит в уменьшении до нужной

26. Температура плавления стали -1450 - 1520 град.

28. При нагреве твердой стали до температур 530 - 1300 град. происходит процесс свечения (каления) - излучения световых волн разной

29. Сталь, нагретая до температуры 750-810 град. (для закалки)

30. Свечение стальных заготовок при нагреве до температуры более 1000 град

31. Сталь обладает хорошими технологическими свойствами: - поддается различным видам обработки – резаньем ( сверление, строгание,

32. Эксплуатационные характеристики стали: + высокая прочность и надежность (при выполнении заданных условий эксплуатации); -

33. Способы защиты стали от коррозии: - смазка; - покраска; - покрытие металлами, не подверженными коррозии: цинком(оцинковка),

оловом
(лужение),никелем (никелировка),
хромом (хромирование);
- химическая обработка поверхности
(пассирование, фосфотирование и др.)

СПЛАВЫ МЕТАЛЛОВ Составитель: И.Н. Пиялкина, учитель химии МБОУ СОШ 37 города Белово. - презентация

Презентация на тему: " СПЛАВЫ МЕТАЛЛОВ Составитель: И.Н. Пиялкина, учитель химии МБОУ СОШ 37 города Белово." — Транскрипт:

1 СПЛАВЫ МЕТАЛЛОВ Составитель: И.Н. Пиялкина, учитель химии МБОУ СОШ 37 города Белово

2 СПЛАВЫ Сплавы – это материалы с характерными свойствами, состоящие из двух или более компонентов, из которых по крайней мере один – металл.

3 Металлический блеск Металлический блеск Электро-и теплопроводность Электро-и теплопроводность Прочность Прочность Твердость Твердость Коррозийная стойкость Коррозийная стойкость Износоустойчивость Износоустойчивость Иногда компонентами сплава могут быть не только химические элементы, но и химические соединения, обладающие металлическими свойствами.химические соединения СВОЙСТВА СПЛАВОВ

4 однородные сплавы неоднородные при сплавлении образуется раствор одного Ме в другом. Припой: одна часть свинца и две части олова при сплавлении образуется механическая смесь Ме Дюралюмин: 95% алюминия, 4% меди, 0,5% марганца и 0,5% магния

5 Т ИПЫ СПЛАВОВ Т ИПЫ СПЛАВОВ Сплавы Твердые растворы Механическая смесь металлов Интерметаллиды

6 Тип ХарактеристикаПример Твёрдые растворы Расплавленные металлы смешиваются в любых отношениях Ag u Cu Ag u Au Cu u Ni Механическая смесь металлов При охлаждении смеси расплавленных металлов образуется сплав, состоящий из мельчайших кристалликов каждого металла Pb u Sn Pb u Ag Bi u Cd Интерметаллиды Расплавленные металлы образуют между собой химические соединения Zn u Cu Ca u Sb Pb u Na

7 С ПЛАВЫ - A L Северное золото медно-алюминиевый сплав золотистого цвета, из которого сделаны монеты. В нём не содержится золота, и его названием очень трудно ввести в заблуждение, так как по цвету и весу «северное золото» совсем не похоже на настоящее.медно алюминиевый сплав монеты золота

8 Дюралюминий (Al u Cu, Mn, Mg, Kr) - сплав алюминия с небольшими добавками меди, марганца, магния и кремния Дюралюминий (Al u Cu, Mn, Mg, Kr) - сплав алюминия с небольшими добавками меди, марганца, магния и кремния С ПЛАВЫ - A L Свойства: легкий, прочный. Применение: в авиастроении, машиностроении, строительстве и др.

9 С ПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА (F Е ) (не более 2,14% углерода, т.к. при большем количестве углерода в железе образуется чугун). Сталь - сплав железа с углеродом. (не более 2,14% углерода, т.к. при большем количестве углерода в железе образуется чугун). Углеродистая сталь – сплав железа с углеродом и меньшим количеством марганца, серы, кремния, фосфора. Применение: детали машин, трубы, болты, гвозди, скрепки, инструменты Сталь является важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей народного хозяйства.

10 Легированная сталь – сплав железа с углеродом с специальными легирующими добавками: хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий В зависимости от добавок свойства стали изменяются: Хром и никель –жаростойкость, кислотоупорность, пластичность, коррозионная устойчивость. Вольфрам - твердость, жаропрочность, износоустойчивость. Титан – механическая прочность при высоких температурах, коррозионная стойкость

11 Чугун (Fe u C) - сплав железа с углеродом (содержание углерода от 2,14% до 6,67%) Чугун (Fe u C) - сплав железа с углеродом (содержание углерода от 2,14% до 6,67%) С ПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА (F Е ) Свойства: тверже железа, очень хрупкий, не куется Применение: изготовление массивных деталей методом литья (литейный чугун), переработка в сталь (передельный чугун)

12 С ПЛАВЫ - МЕДИ (C U ) Латунь это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.сплав медицин голова никеля свинца марганца железа Свойства: высокая пластичность Применение: декоративные предметы искусства

13 Бронза (Cu u Sn) - сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и др. металлами, за исключением цинка и никеля Бронза (Cu u Sn) - сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и др. металлами, за исключением цинка и никеля С ПЛАВЫ - МЕДИ (C U ) Различают: Оловянную бронзу (20% олова), Алюминиевую бронзу (5-11 % алюминия) Свинцовую бронзу (до 33% свинца) Применение: изготовление частей машин, художественные отливки

14 Мельхиор (Си и Ni) - сплав меди с никелем, иногда с добавками железа и марганца Мельхиор (Си и Ni) - сплав меди с никелем, иногда с добавками железа и марганца С ПЛАВЫ - МЕДИ (C U )

15 Победит металлокерамический твердый сплав. Твёрдый сплав карбида вольфрама WC и кобальта в соотношении 90% и 10% масс, соответственно. Он по твердости близок к алмазу, применяется при бурении горных пород. Разработан в 1929 году в СССР где в основном использовался для режущих инструментов. Сейчас сплав применяется для оснащения волочильного инструмента, в качестве резцов и т.д. При создании используются методы порошковой металлургии. Металлокерамические сплавы обладают особенно высокой твердостью. Победит изготовляется в виде пластинок различной формы и размера. Процесс изготовления сводится к следующему: мелкий порошок карбида вольфрама или другого тугоплавкого карбида и мелкий порошок связующего металла кобальта или никеля перемешиваются и затем прессуются в соответствующих формах. Спрессованные пластины спекаются при температуре, близкой к температуре плавления связующего металла, что дает очень плотный и твердый сплав. Пластинки из этого сверхтвердого сплава применяются для изготовления металлорежущего и бурового инструмента. Пластинки напаиваются на державки режущего инструмента медью. Термообработка не требуется. В настоящее время разработаны и другие вольфрамокобальтовые сплавы, однако для них продолжают использовать название «победит». П ОБЕДИТ

16 Н ИХРОМ Нихром общее название группы сплавов, состоящих, в зависимости от марки сплава, из 5578 % никеля, 1523 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия. Первый нихромовый сплав разработан в США в 1905 году А. Маршем.1905 году Основными достоинствами нихромовых сплавов являются высокая жаростойкость в окислительной атмосфере (до 1250 °C), высокое электрическое сопротивление (1,051,4 Ом/мм²·м). Нихром применяется для изготовления нагревательных элементов электропечей, бытовых приборов. Из нихрома изготавливают детали, работающие при высокой температуре, резисторные элементы, реостаты. Основные применяемые марки сплава Х20Н80, Х15Н60, ХН70Ю. Физические свойства нихрома удельное электрическое сопротивление 1÷1,1 Ом·мм²/м (в зависимости от марки сплава) плотность кг/м³ температура плавления °C рабочая температура °C удельная теплоемкость 0,45 к Дж/(кг*К) при 25 °C предел прочности при растяжении 0,650,70 ГПа

17 К ДРАГОЦЕННЫМ МЕТАЛЛАМ ОТНОСЯТСЯ ЗОЛОТО, СЕРЕБРО, ПЛАТИНА, ПАЛЛАДИЙ И ДР. Д ЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЮВЕЛИРНЫХ УКРАШЕНИЙ В ОСНОВНОМ ИСПОЛЬЗУЮТ СПЛАВЫ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ, ЧАЩЕ ВСЕГО СПЛАВ ЗОЛОТА, СЕРЕБРА И МЕДИ, РЕЖЕ СПЛАВЫ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА ИЛИ ЗОЛОТА И МЕДИ, ИНОГДА СПЛАВЫ ЗОЛОТА И ПЛАТИНЫ, ЗОЛОТА И ПАЛЛАДИЯ И ДР. Сплавы драгоценных металлов

18 Сплавы драгоценных металлов различаются прежде всего по процентному содержанию в них золота. Ювелирные сплавы золота имеют пять проб: 958, 750, 585, 583 и 375. Две первые цифры пробы указывают на целое число процентов, а третья – на десятые доли процента содержания золота в сплаве. В зависимости от процентного содержания серебра и меди меняется цвет сплава. При содержании серебра более 30% цвет становится желто-белым и бледнеет по мере увеличения процента серебра. При содержании в сплаве около 15% меди цвет сплава становится ярко-красным.

19 В СЕ ЮВЕЛИРНЫЕ СПЛАВЫ СЕРЕБРА, В ОТЛИЧИЕ ОТ СПЛАВОВ ЗОЛОТА, ИМЕЮТ ТОЛЬКО ОДИН ЛЕГИРУЮЩИЙ КОМПОНЕНТ – МЕДЬ. В ЮВЕЛИРНОМ ДЕЛЕ ИСПОЛЬЗУЮТ ДВЕ ПРОБЫ СЕРЕБРА : 916 И 375

20 ВАЖНЕЙШИЕ СПЛАВЫ МЕТАЛЛОВ Название СоставСвойства Применение Алюминиевые сплавы Al, Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Li, Be Легкость, высокая электро- и теплопроводность, коррозионная стойкость, высокая удельная прочность Конструкционные материалы в авиации, строительстве, машиностроении и др.; электротехнические устройства и материалы АмальгамаHg и другие металлы В зависимости от соотношения ртути и др. металла может быть (при комнатной температуре) жидкой, полужидкой или твёрдой Золочение металлических изделий, производство зеркал, стоматология, реактив- восстановитель в химии и металлургии

21 Вольфрамовые сплавы Mo, Re, Cu, Ni, Ag, оксиды (ThO2), карбиды (TaC) и др. Пластичность, жаропрочность и высокая термо-эдс Детали электровакуумных приборов, высокотемпературных термопар, детали двигателей ракет и самолётов Железоуглерод истые сплавы (чугун, сталь, ферросплавы) Fe, C, Р, S, Mn, Si, N, Cr, Ni, Mo, W, V, Ti, Со, Cu и др. Механическая прочность, твердость, упругость, коррозионная устойчивость, вязкость и др. Конструкционн ые материалы для всех областей техники, технологии, хозяйства, машины, инструмент

22 Золотые сплавы Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Sb, Bi, Pb, Hg Сплав с Ag при 20 40% Ag зеленовато- жёлтый, при 50% Ag бледно-жёлтый; мягкий и ковкий; сплавы Au с Cu красновато-жёлтые; более твердые и упругие, чем чистое золото Золочение металлических изделий, изготовление монет, ювелирных изделий, зубных протезов, электрических контактов Легкоплавкие сплавы Sn, Bi, In, Pb, Cd, Zn, Sb, Ga, Hg и др. Низкие температуры плавления (не выше 232 °С); при содержании Bi более 55% расширяются при затвердевании Изготовление припоев, плавких предохранителей в электроаппарату ре

23 Магниевы е сплавы Mg, Al, Zn, Mn, Zr, Th, Li, La, Nd, Y, Ag, Cd, Be Лёгкость, прочность, коррозионная стойкость Высоконагруженные детали из прессованных полуфабрикатов, штамповок и поковок в автомобилестроении, панели, штамповки сложной формы, сварные конструкции Медные сплавы Cu, Zn, Sn, Al, Ni, Be, P Прочность, высокая электропроводность, коррозионная стойкость, пластичность Трубы, теплотехническая аппаратура, подшипники, шестерни, втулки, пружины, детали приборов точной механики, термопары, фасонные детали, декоративно-прикладные изделия и скульптура

24 Никелевые сплавы Cu, Co, Fe,Ферромагнетизм, высокая пластичность и коррозионная стойкость, отсутствие аллотропических превращений, химическая стойкость Конструкционные материалы с высокой стойкостью к агрессивным средам, ферромагнитные изделия, магнитострикционные материалы Оловянные сплавы Sn, Pb, Sb, Cu, Zn, Cd и др. Низкая температура плавления, мягкость, коррозионная стойкость; антифрикционные свойства Легкоплавкие сплавы (припой, полуда) и подшипниковые материалы (баббит)

25 Платиновые сплавы Pt, Rh, Ir, Pd, Ru, Ni, Co, Cu, W, Мо Высокая температура плавления, коррозионная стойкость, механическая прочность, каталитические свойства Изготовление потенциометров, постоянных магнитов, высокотемпературн ых припоев, катализаторы, лабораторная посуда Свинцовые сплавы Pb, Fe, Cu, Sb, Sn, Cd, Са, Ca, Mg, Li, К, Na Прочность, твёрдость, антифрикционные, свойства, низкая температура плавления свинца, коррозионная стойкость. Изготовление или облицовка кислотоупорной аппаратуры и трубопроводов, изготовление оболочек низковольтных и силовых кабелей

26 Твёрдые сплавы WC, TiC, TaC; связующие металлы: Co, Ni, Mo, сталь Высокая твердость, тугоплавкость, износоустойчивость, коррозионная стойкость Цельнотвердосплав ные изделия (инструмент) для обработки металлов, сплавов и неметаллических материалов, для оснащения рабочих частей буровых инструментов и как конструкционные материалы Типографск ие сплавы (гарт) Pb, Sb, Sn и др. низкая температура плавления ( °С), хорошие литейные свойства Изготовления литых стереотипов (полиграфическая промышленность) и элементов набора (шрифты др.).

27 Титановые сплавы Al, V, Mo, Mn, Sn, Zr, Cr, Cu, Fe, W, Ni, Si; Nb и Та Лёгкость, высокая прочность в широком интервале температур от -250 °С до °С, коррозионная стойкость Конструкционные материалы в авиации, ракетостроении, химическая аппаратура Цинковые сплавы Zn, Al, Cu, Mg Невысокая температура плавления, легкость обработки давлением и резанием, сварки и пайки, возможность нанесения покрытий электрохимическим и химическим способами. Конструкционные и конструкционно- декоративные детали в автомобильной промышленности, электромашиност роении, оргтехнике, вкладыши подшипников, бытовые изделия.

Сплавы металлов

• Сплавы металлов- это вещества с металлическими
свойствами, состоящие из двух или нескольких
элементов, из которых хотя бы один является металлом
• Сплавы состоят из основы (одного или нескольких
металлов), малых добавок специально вводимых в сплав
легирующих и модифицирующих элементов, а также из
не удаленных примесей (природных, технологических и
случайных).
• Сплавы являются одним из основных конструкционных
материалов. Среди них наибольшее значение имеют
сплавы на основе Fe и Al. В технике применяется более 5
тыс. сплавов.

Классификация сплавов:
1) По числу компонентов
двойные
тройные (и т.д.)
2) По структуре
гомогенные-однофазные
гетерогенные (сплавы, состоящие
из нескольких фаз)
3) По характеру металла, являющегося основой сплава
черные- сталь, чугун
цветные- сплавы Аl, Cu, Ni и т.д.
4) По характерным свойствам
тугоплавкие легкоплавкие жаропрочные высокопрочные твердые коррозийноустойчивые
• 5) По технологическим признакам
литейные
литые
деформируемые
6) По способу изготовления
порошковые

Состав
1,7-4,3 % С,
1,25-4,0 % Si
до 1,5 % Мn. Большое
содержание кремния снижает
растворимость углерода.
Поэтому углерод выделяется в
виде графита.
Применение
Различные детали (шестерни,
колеса, трубы и т.д.)
Свойства
Сравнительно мягкий и
поддающийся обработке. ( Мягче
других чугунов). Свободный
углерод придает чугуну мягкость

• Состав:
• Содержит 1,7-4,3 % С, более 4%
Mn, но очень мало Si. С в
основном содержится в виде
цементита- карбида железа
Fe3C.
• Cвойства
• Твердый и хрупкий. Эти
свойства придает цементит,
который обладает большой
твердостью.
• Применение
• Переработка в сталь

Легирующий элемент- Хром (Cr)
• Cвойства
• Твердость и
устойчивость к
коррозии
Применение:
-инструменты
-резцы
-зубила

Легирующий элемент- Никель (Ni)
• Cвойства
• Вязкость,
механическая
прочность и
устойчивость против
коррозии
• Применение:
• -турбины
электростанций и
реактивных
двигателей,
• -измерительные
приборы
• -детали,
используемые при
высоких температурах

• Применение:
• Свойства:
Твердость, механическая • -детали дробильных
установок
прочность, устойчивость
против ударов и трений • -железнодорожные рельсы
• -зубья ковшей экскаваторов

• Свойства:
• Жаростойкость,
механическая прочность
при высоких
температурах,
устойчивость против
коррозии
• Применение:
• -в самолето-, ракето- и
судостроении
• -химическая
аппаратура

• Свойства:
• Твердость и
жаропрочность,
износоустойчивость
• Применение:
• -быстрорежущие инструменты,
пилы, фрезы, штампы
• - нити электрических ламп

• Свойства:
• Применение:
• Эластичность,
• -в производстве лопастей
жаростойкость,
турбин реактивных самолетов и
устойчивость против автомобилей,
коррозии
• -броневые плиты
• -лабораторная посуда
• -детали электронных ламп

• Свойства:
• Устойчивость к
воздействию кислот
• Применение:
• -трансформаторы
• -кислотоупорные
аппараты и приборы

• Свойства:
• Применение:
• Высокая прочность,
• -в производстве
упругость и
инструментальных сталей
устойчивость к ударам • -детали автомобильные,
тракторные и других машин,
подвергающиеся ударам

состав %
Cu (97,4-98)
Be ( 2-2,6%)
• Тплав =1000
• Применение:
• -пружины и инструменты, не
образующие при ударе искр
• -струны музыкальных
инструментов

Состав %
Cu (80)
Ni (18,5-20,5)
Mn (0,4-0,6)
Тплав =1170
Применение:
-монеты
-детали различных
машин и инструментов

Состав %
Bi (36)
Pb (28)
Cd (6)
Hg (30)
• Тплав =48
• Применение :
• -автоматические
огнетушители
• -средства сигнализации,
которая включается при
определенной температуре

Состав %
Bi (50)
Pb (25)
Sn (12,5)
Cd ( 12,5)
Тплав =68
Применение:
-металлические модели
-заливка образцов
-пайка некоторых сплавов

Сплавы металлов. Типы сплавов

СВОЙСТВА СПЛАВОВ
Металлический блеск
Электро-и теплопроводность
Прочность
Твердость
Коррозийная стойкость
Износоустойчивость
Иногда компонентами сплава могут быть не
только химические элементы, но и химические
соединения, обладающие металлическими
свойствами.

сплавы
однородные
неоднородные
при сплавлении образуется
раствор одного Ме в другом.
при сплавлении образуется
механическая смесь Ме
Припой: одна часть свинца и две
части олова
Дюралюмин: 95% алюминия,
4% меди, 0,5% марганца и 0,5%
магния

5. Типы сплавов

Тип
Характеристика
Пример
Твёрдые растворы
Расплавленные металлы смешиваются в Ag u Cu
любых отношениях
Ag u Au
Cu u Ni
Механическая
смесь металлов
При охлаждении смеси расплавленных
металлов образуется сплав, состоящий
из мельчайших кристалликов каждого
металла
Pb u Sn
Pb u Ag
Bi u Cd
Интерметаллиды
Расплавленные металлы образуют
между собой химические соединения
Zn u Cu
Ca u Sb
Pb u Na

7. Сплавы - Al

СПЛАВЫ - AL
Северное золото — медно-алюминиевый
сплав золотистого цвета, из которого
сделаны монеты. В нём не содержится
золота, и его названием очень трудно
ввести в заблуждение, так как по цвету и
весу «северное золото» совсем не похоже
на настоящее.

8. Сплавы - Al

СПЛАВЫ - AL
Дюралюминий (Al u Cu, Mn, Mg, Kr) - сплав
алюминия с небольшими добавками меди,
марганца, магния и кремния
Свойства: легкий, прочный.
Применение: в авиастроении, машиностроении,
строительстве и др.

9. Сплавы железа (Fе)

СПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА (FЕ)
Сталь - сплав железа с углеродом. (не более
2,14% углерода, т.к. при большем количестве
углерода в железе образуется чугун). Углеродистая
сталь – сплав железа с углеродом и меньшим количеством
марганца, серы, кремния, фосфора.
Применение: детали машин, трубы, болты, гвозди,
скрепки, инструменты
Сталь является — важнейший конструкционный материал для
машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей
народного хозяйства.

Легированная сталь – сплав железа с углеродом с
специальными легирующими добавками: хром, никель,
вольфрам, молибден, ванадий
В зависимости от добавок свойства стали изменяются:
Хром и никель –жаростойкость, кислотоупорность,
пластичность, коррозионная устойчивость.
Вольфрам - твердость, жаропрочность, износоустойчивость.
Титан – механическая прочность при высоких температурах,
коррозионная стойкость

11. Сплавы железа (Fе)

СПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА (FЕ)
Чугун (Fe u C) сплав железа с углеродом (содержание
углерода от 2,14% до 6,67%)
Свойства: тверже железа, очень хрупкий, не куется
Применение: изготовление массивных деталей
методом литья (литейный чугун), переработка в
сталь (передельный чугун)

12. Сплавы-меди(Cu)

СПЛАВЫ-МЕДИ(CU)
Латунь — это двойной или
многокомпонентный сплав на основе меди, где
основным легирующим элементом является
цинк иногда с добавлением олова, никеля,
свинца, марганца, железа и других элементов.
Свойства: высокая пластичность
Применение: декоративные предметы
искусства

СПЛАВЫ-МЕДИ(CU)
Бронза (Cu u Sn) - сплав меди с оловом,
алюминием, кремнием, бериллием, свинцoм и др.
металлами, за исключением цинка и никеля
Различают:
Оловянную бронзу (20%
олова),
Алюминиевую бронзу (5-11 %
алюминия)
Свинцовую бронзу (до 33%
свинца)
Применение:
изготовление частей машин,
художественные отливки

15. Победит

ПОБЕДИТ
Победит — металлокерамический твердый сплав. Твёрдый
сплав карбида вольфрама WC и кобальта в соотношении
90% и 10% масс, соответственно. Он по твердости близок
к алмазу, применяется при бурении горных пород.
Разработан в 1929 году в СССР где в основном использовался
для режущих инструментов. Сейчас сплав применяется
для оснащения волочильного инструмента, в качестве
резцов
и
т.д.
При
создании
используются
методы порошковой металлургии.
Металлокерамические сплавы обладают особенно высокой
твердостью. Победит изготовляется в виде пластинок
различной формы и размера. Процесс изготовления
сводится к следующему: мелкий порошок карбида
вольфрама или другого тугоплавкого карбида и мелкий
порошок связующего металла кобальта или никеля
перемешиваются и затем прессуются в соответствующих
формах. Спрессованные пластины спекаются при
температуре,
близкой
к
температуре
плавления
связующего металла, что дает очень плотный и твердый
сплав. Пластинки из этого сверхтвердого сплава
применяются для изготовления металлорежущего и
бурового инструмента. Пластинки напаиваются на
державки режущего инструмента медью. Термообработка
не требуется.
В
настоящее
время
разработаны
и
другие
вольфрамокобальтовые
сплавы,
однако
для
них
продолжают использовать название «победит».

16. Нихром

НИХРОМ
Нихром — общее название группы сплавов, состоящих,
в зависимости от марки сплава, из 55—78 % никеля,
15—23
%
хрома,
с
добавками марганца, кремния, железа, алюминия.
Первый нихромовый сплав разработан в США в 1905
году А. Маршем.
Основными достоинствами нихромовых сплавов
являются высокая жаростойкость в окислительной
атмосфере (до 1250 °C), высокоеэлектрическое
сопротивление
(1,05—1,4
Ом/мм²·м).
Нихром
применяется для изготовления нагревательных
элементов электропечей, бытовых приборов. Из
нихрома изготавливают детали, работающие при
высокой
температуре, резисторные элементы, реостаты.
Основные применяемые марки сплава — Х20Н80,
Х15Н60, ХН70Ю.
Физические свойства нихрома
удельное электрическое сопротивление — 1÷1,1
Ом·мм²/м (в зависимости от марки сплава)
плотность — 8200—8500 кг/м³
температура плавления — 1100—1400 °C
рабочая температура — 800—1100 °C
удельная теплоемкость — 0,45 кДж/(кг*К) при 25 °C
предел прочности при растяжении — 0,65—0,70 ГПа

17. К драгоценным металлам относятся золото, серебро, платина, палладий и др. Для изготовления ювелирных украшений в основном

Сплавы драгоценных металлов
К ДРАГОЦЕННЫМ МЕТАЛЛАМ ОТНОСЯТСЯ
ЗОЛОТО, СЕРЕБРО, ПЛАТИНА, ПАЛЛАДИЙ И ДР.
ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЮВЕЛИРНЫХ УКРАШЕНИЙ В
ОСНОВНОМ ИСПОЛЬЗУЮТ СПЛАВЫ
ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ, ЧАЩЕ ВСЕГО СПЛАВ
ЗОЛОТА, СЕРЕБРА И МЕДИ, РЕЖЕ СПЛАВЫ ЗОЛОТА
И СЕРЕБРА ИЛИ ЗОЛОТА И МЕДИ, ИНОГДА
СПЛАВЫ ЗОЛОТА И ПЛАТИНЫ, ЗОЛОТА И
ПАЛЛАДИЯ И ДР.

В зависимости от
процентного содержания
серебра и меди меняется
цвет сплава. При
содержании серебра более
30% цвет становится
желто-белым и бледнеет
по мере увеличения
процента серебра. При
содержании в сплаве около
15% меди цвет сплава
становится ярко-красным.
Сплавы драгоценных металлов
различаются прежде всего по
процентному содержанию в них золота.
Ювелирные сплавы золота имеют пять
проб: 958, 750, 585, 583 и 375. Две первые
цифры пробы указывают на целое число
процентов, а третья – на десятые доли
процента содержания золота в сплаве.

19. Все ювелирные сплавы серебра, в отличие от сплавов золота, имеют только один легирующий компонент – медь. В ювелирном деле

ВСЕ ЮВЕЛИРНЫЕ СПЛАВЫ СЕРЕБРА, В ОТЛИЧИЕ
ОТ СПЛАВОВ ЗОЛОТА, ИМЕЮТ ТОЛЬКО ОДИН
ЛЕГИРУЮЩИЙ КОМПОНЕНТ – МЕДЬ. В
ЮВЕЛИРНОМ ДЕЛЕ ИСПОЛЬЗУЮТ ДВЕ ПРОБЫ
СЕРЕБРА: 916 И 375

20. ВАЖНЕЙШИЕ СПЛАВЫ МЕТАЛЛОВ

Название Состав Свойства
Применение
Алюминиевые
сплавы
Al, Mg, Si,
Cu, Zn, Mn,
Li, Be
Конструкционные
материалы в авиации,
строительстве,
машиностроении и
др.;
электротехнические
устройства и
материалы
Амальгама
Hg и другие В зависимости от
металлы
соотношения
ртути и др.
металла может
быть (при
комнатной
температуре)
жидкой,
полужидкой или
Легкость, высокая
электро- и
теплопроводность,
коррозионная
стойкость, высокая
удельная
прочность
Золочение
металлических
изделий, производство
зеркал, стоматология,
реактиввосстановитель в
химии и металлургии

Вольфрамовые
сплавы
Mo, Re, Cu, Ni, Пластичность,
Ag, оксиды
жаропрочность и
(ThO2),
высокая термо-эдс
карбиды
(TaC) и др.
Детали
электровакуумн
ых приборов,
высокотемперат
урных
термопар,
детали
двигателей
ракет и
самолётов
Железоуглерод
истые сплавы
(чугун, сталь,
ферросплавы)
Fe, C, Р, S, Mn,
Si, N, Cr, Ni,
Mo, W, V, Ti,
Со, Cu и др.
Конструкционн
ые материалы
для всех
областей
техники,
технологии,
хозяйства,
машины,
инструмент
Механическая
прочность,
твердость,
упругость,
коррозионная
устойчивость,
вязкость и др.

Золотые
сплавы
Au, Ag, Cu,
Pt, Pd, Sb, Bi,
Pb, Hg
Сплав с Ag при 20—
40% Ag зеленоватожёлтый, при 50% Ag
— бледно-жёлтый;
мягкий и ковкий;
сплавы Au с Cu
красновато-жёлтые;
более твердые и
упругие, чем чистое
золото
Золочение
металлических
изделий,
изготовление
монет,
ювелирных
изделий, зубных
протезов,
электрических
контактов
Легкоплавкие
сплавы
Sn, Bi, In, Pb,
Cd, Zn, Sb,
Ga, Hg и др.
Низкие температуры
плавления (не выше
232 °С); при
содержании Bi более
55% расширяются
при затвердевании
Изготовление
припоев, плавких
предохранителей
в
электроаппарату
ре

Магниевы
е сплавы
Mg, Al, Zn,
Mn, Zr, Th,
Li, La, Nd,
Y, Ag, Cd,
Be
Лёгкость,
прочность,
коррозионная
стойкость
Медные
сплавы
Cu, Zn, Sn, Прочность,
Al, Ni, Be, высокая
P
электропроводн
ость,
коррозионная
стойкость,
пластичность
Высоконагруженные
детали из прессованных
полуфабрикатов,
штамповок и поковок в
автомобилестроении,
панели, штамповки
сложной формы, сварные
конструкции
Трубы, теплотехническая
аппаратура, подшипники,
шестерни, втулки,
пружины, детали
приборов точной
механики, термопары,
фасонные детали,
декоративно-прикладные
изделия и скульптура

Никелевые
сплавы
Cu, Co, Fe,
Ферромагнетизм,
высокая
пластичность и
коррозионная
стойкость,
отсутствие
аллотропических
превращений,
химическая
стойкость
Конструкционные
материалы с высокой
стойкостью к
агрессивным средам,
ферромагнитные
изделия,
магнитострикционн
ые материалы
Оловянные
сплавы
Sn, Pb, Sb,
Cu, Zn, Cd и
др.
Низкая
температура
плавления,
мягкость,
коррозионная
стойкость;
антифрикционные
свойства
Легкоплавкие сплавы
(припой, полуда) и
подшипниковые
материалы (баббит)

Платиновые Pt, Rh, Ir, Pd,
сплавы
Ru, Ni, Co,
Cu, W, Мо
Высокая
температура
плавления,
коррозионная
стойкость,
механическая
прочность,
каталитические
свойства
Изготовление
потенциометров,
постоянных
магнитов,
высокотемпературн
ых припоев,
катализаторы,
лабораторная
посуда
Свинцовые
сплавы
Прочность,
твёрдость,
антифрикционные,
свойства, низкая
температура
плавления свинца,
коррозионная
стойкость.
Изготовление или
облицовка
кислотоупорной
аппаратуры и
трубопроводов,
изготовление
оболочек
низковольтных и
силовых кабелей
Pb, Fe, Cu, Sb,
Sn, Cd, Са,
Ca, Mg, Li, К,
Na

Твёрдые
сплавы
WC, TiC,
TaC;
связующие
металлы:
Co, Ni, Mo,
сталь
Высокая твердость,
тугоплавкость,
износоустойчивость,
коррозионная
стойкость
Типографск
ие сплавы
(гарт)
Pb, Sb, Sn и низкая температура
др.
плавления (240—350
°С), хорошие
литейные свойства
Цельнотвердосплав
ные изделия
(инструмент) для
обработки
металлов, сплавов и
неметаллических
материалов, для
оснащения
рабочих частей
буровых
инструментов и как
конструкционные
материалы
Изготовления
литых стереотипов
(полиграфическая
промышленность)
и элементов набора
(шрифты др.).

Титановые
сплавы
Al, V, Mo, Mn,
Sn, Zr, Cr, Cu,
Fe, W, Ni, Si;
Nb и Та
Лёгкость, высокая
прочность в
широком интервале
температур от -250
°С до 300-600 °С,
коррозионная
стойкость
Конструкционные
материалы в
авиации,
ракетостроении,
химическая
аппаратура
Цинковые
сплавы
Zn, Al, Cu, Mg Невысокая
температура
плавления, легкость
обработки
давлением и
резанием, сварки и
пайки, возможность
нанесения
покрытий
электрохимическим
и химическим
способами.
Конструкционные
и
конструкционнодекоративные
детали в
автомобильной
промышленности,
электромашиност
роении,
оргтехнике,
вкладыши
подшипников,
бытовые изделия.

Презентация "Сплавы металлов"

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

учитель химии МБОУ СОШ с.Альняш

Дать понятие о сплавах, классификации и свойствах;
Познакомить с важнейшими сплавами, их значением в жизни общества и преимуществом сплавов перед чистыми металлами.

Виды сплавов

Расплавленные металлы неограниченно растворяются друг в друге, т.е. смешиваются в любых отношениях.

Это сплавы состава:

Ag - Cu, Ag – Au, Cu – Ni

Pb – Sn, Pb – Ag, Bi - Cd

Механическая смесь
Твердый раствор
Интерметаллическая смесь

По основному компоненту:

Классификация сплавов

По числу компонентов:

Двойные
Тройные
Многокомпонентные

Тугоплавкие
Легкоплавкие
Коррозионно-устойчивые

Конструкционные (сталь, дюралюминий, чугун). К данной группе относятся и сплавы со специальными свойствами. Так они отличаются искробезопасностью или антифрикционными свойствами. К ним относятся латуни и бронзы.

Для заливки подшипников (баббит).

Для электронагревательной и измерительной аппаратуры (нихром, манганин).

По своему назначению они делятся на такие группы:

Для производства режущих инструментов (победит).

Литейный, при котором происходит затвердевание однородной смеси разных расплавленных компонентов.

Пирометаллургический. Для разогрева сырья используют тепловую энергию, полученную в процессе сгорания топлива. ирометаллургическим методом получают стали в мартеновских печах и чугуны в домнах.

Электрометаллургический. При электрометаллургическом способе сырье нагревают в индукционных или дуговых электрических печах. При этом сырье расславляется очень быстро.

Способы получения сплавов

Порошковый, при котором для изготовления сплава используются порошки его компонентов. Благодаря прессованию им придают определенную форму, а затем спекают в специальных печах.

Сплав меди с другими металлами.

Оловянную бронзу (20% олова),
Алюминиевую бронзу (5-11 % алюминия)
Свинцовую бронзу (до 33% свинца)

изготовление частей машин,

Сплав меди и цинка (до 30-35% цинка)

Свойства: высокая пластичность

Применение: декоративные предметы искусства

Сплав меди и никеля (до 5-30% цинка)

Свойства: прочность, коррозионная стойкость

Применение: детали морских судов, посуда, монеты

Дюралюминий

Сплав алюминия (до 95%) с добавками магния, меди, марганца.

Свойства: легкий, прочный.
Применение:

в авиастроении, машиностроении, строительстве и др.

Чугун: сплав на основе железа, содержит от 2 до 4,5% углерода, марганец, кремний, фосфор, серу

Свойства: тверже железа, очень хрупкий, не куется

Применение: изготовление массивных деталей методом литья (литейный чугун), переработка в сталь (передельный чугун)

Железоуглеродистые (черные) сплавы

Сталь: сплав на основе железа, содержащий менее 2% углерода

Углеродистая сталь – сплав железа с углеродом и меньшим количеством марганца, серы, кремния, фосфора.

Применение: детали машин, трубы, болты, гвозди, скрепки, инструменты

Читайте также: