Feroase și neferoase, proprietăți și aplicații - studopediya

Producția mondială de materiale de bază

Sursa de aproape toate materialele folosite de către om, este stratul superior al scoarței terestre, la 10 km grosime. Cel mai comun element din scoarța terestră este oxigen (47%). Se situeaza pe locul al doilea siliciu (29%), urmat de aluminiu (8%), fier (4,6%), calciu, sodiu, potasiu, magneziu și hidrogen. Aceste nouă elemente constituie mai mult de 98% din greutatea crustei, astfel încât ponderea rămânând mai puțin de 2%. Acestea includ 2% și sunt utilizate pe scară largă în elemente ale economiei naționale, cum ar fi cupru, zinc, plumb, nichel, sulf, fosfor și altele.

Ciment I. (2900), liderii - China (1450), India (175) SUA (89);

II. Liderii fierului și oțelului (1330), - China (502), Japonia (119), SUA (92);

III. Polimeri și materiale plastice (245), lideri - NAFTA [1] (58), China (36) Germania (20);

IV. Aluminiu și aliajele sale (39,7), liderii - China (13,5), România (4.2), Canada (3.1).

În timpul model de dezvoltare durabilă a consumului de o varietate de materiale și materii prime în România în termeni de valoare a fost de aproximativ după cum urmează:

- materiale metalice - 27%;

- materiale chimice de producție - 20%,

- cherestea Materiale si industria de prelucrare a lemnului - 17%

- materiale de construcții (ciment, azbest etc.) - 13%,

- gaz, turbă, șisturi - 3%.

Din mai mult de 100 de elemente din tabelul periodic reprezentate de DI Mendeleev *, aproximativ 80% din metale. Și folosit în industria metalelor, de obicei, este împărțit în negru și colorate.

Pentru metalele feroase includ aliaje pe bază de fier: fier, oțel și feroaliaje: .. Feromanganeziu, fero, ferocrom, etc. feroaliaje utilizate în topirea fierului din aliaj turnat și oțel. Producția de metale feroase este de aproximativ 15 ori mai mare decât producția tuturor celorlalte metale combinate, care este de oțel și fontă sunt cele mai comune materiale de construcții - .. au făcut o varietate de nave maritime și fluviale, poduri, structuri de construcții, conducte, platforme de foraj, mașini, mașini , mașini și așa mai departe. d.

Pentru metale neferoase includ toate celelalte metale și acestea sunt, de obicei, clasificate în funcție de numărul de caracteristici comune.

1. densități diferite:

· Metale ușoare au o densitate mai mică decât cea a fierului (7,88 g / cm3), în mod obișnuit până la 5 g / cm 3. Cea mai mare aplicare găsit aliaje ușoare bazate pe Mg, Be, Al, Ti. sunt eficiente în fabricarea vehiculelor, în special a aeronavelor, t. k. poate reduce greutatea vehiculelor și costurile de combustibil.

- metale alcaline și alcalino-pământoase sunt ultraușoare. De exemplu, Na, K, Li, Ca este folosit ca un coolants de metal lichid în reactoare nucleare; sodiu este utilizat drept catalizator în producția de cauciuc sintetic și litiu - și producția de baterii pentru crearea ultraușoare aerospațial aliajelor de aluminiu art.

· Metale grele Ni, Co, Cu, Mo, W și colab., Au o densitate mai mare decât cea a fierului. Metale grele neferoase sunt utilizate pe scară largă pentru alierea otelurilor si fonte, aliaje de fabricație cu proprietăți fizice speciale; cupru indispensabil în Ingineri electrice și electronice. In grupul de metale grele include, de asemenea:

- ., Metalele radioactive (sau actinide) Th, U, Pu, etc sunt utilizate în inginerie nucleară, în t h drept combustibil nuclear ..;

- nobile (sau prețioase) metale Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt având o densitate 10.5-22.5 g / cm3 sunt extrem de rezistente la coroziune și alte proprietăți unice .; Acestea sunt utilizate în electronică, tehnici de măsurare, chimice, industria de automobile și bijuterii.

2. Prin temperatură de topire distinge:

- metale fuzibil Ga, Sn, Bi, Tl, Pb, Zn, au un punct de topire de la 29,7 până la 419,5 ° C și, prin urmare, sunt utilizate pentru fabricarea sudurilor moi, acoperiri și m p..;

- metale refractare. Cr Nr. Mo. Ta și W (cu un punct de topire substanțial mai mare decât cea a fierului - 1536 ° C) sunt indispensabile pentru crearea de materiale cu proprietăți speciale, inclusiv superaliaje.

3. Producerea și utilizarea volumului recuperat de metale rare, care includ:

- metale împrăștiate Ga, In, Tl, utilizat în tehnologia semiconductoarelor și pentru fabricarea aliajelor de topire scăzut;

- metale pământuri rare (REM) Sc, Y, La și lantanide toate. utilizate pentru modificarea otelurilor si a aliajelor cu proprietăți fizice speciale;

- Toate metalele radioactive;

- bómajoritatea metalelor refractare și lumină.

4 (4). Oțel ca material structural major

Oțel [2], denumit aliaje care sunt bazate pe fier si carbon. De la mijlocul secolului al XVIII-lea. când a început de fabricație, din oțel a fost și rămâne lider materialul de construcție, datorită avantajelor tehnice și economice incontestabile:

- disponibilitate, cost redus și abundența de materii prime;

- de înaltă rezistență, rigiditate (ridicat modulul lui Young) și rezistența termică, combinată cu ductilitate și rezistență suficientă;

- lucrabilitate (bună capacitate de turnare, forjare, ștanțare, laminare, sudare, prelucrare, etc.);

- posibil să se controleze proprietățile în limite largi de dopaj, tulpina, termică, chimică, termică și alte prelucrări .;

- grad ridicat de recirculare.

Alături de aceste structuri de oțel au o greutate specifică relativ ridicată și o rezistență insuficientă la coroziune (cu excepția cazului în măsuri speciale de protecție).