Скачать презентацию на тему сплавы металлов. Сплавы металлов. Деформируемые алюминиевые сплавы

Классификация сплавов.

Учитель технологии

МАОУ СОШ №29

г.Калининграда

Арчакова О.П.

Металл

Вещество обладающее высокой теплопроводностью, электрической проводимостью, ковкостью, блеском, твердостью, пластичностью и другими характерными свойствами.

Металл

Черные Цветные

Сплавы

Черные Цветные

(сталь, чугун) (бронза, латунь, дюралюминий)

Технологические свойства металлов

ковкость

жидкотекучесть

свариваемость

обрабатываемость

прокаливаемость

чугун

Сплав железа с углеродом, содержание углерода от 2,14 % до 6,67 %. Дешевый машиностроительный материал, обладающий хорошими литейными качествами, является сырьем для выплавки стали.

Получают чугун из железной руды с помощью топлива и флюсов.

чугун

Серый Высокопрочный

Белый Ковкий

Белый чугун

Очень твердый и хрупкий сплав, плохо поддается отливке, трудно обрабатывается режущим инструментом. Обычно идет на переплавку в сталь или на получение ковкого чугуна.

Серый чугун

Малопластичный и вязкий сплав, легко обрабатывается резанием, применяется для малоответственных деталей и деталей работающих на износ.

Ковкий чугун

Получают термообработкой из белого чугуна. Обладает повышенной пластичностью и вязкостью, высокой прочностью при растяжении и повышенным сопротивлением к удару. Из ковкого чугуна изготавливают детали сложной формы: тормозные колодки, тройники, угольники.

Высокопрочный чугун

Получают введением в жидкий серый чугун специальных добавок. Применяется этот чугун для изготовления более ответственных изделий, заменяя сталь.

Легированный чугун

Этот чугун наряду с обычными примесями содержит легирующие элементы: хром, никель, титан и др. Эти элементы повышают прочность, твердость и износостойкость. Их применяют для изготовления деталей машин с повышенными механическими свойствами, работающих в агрессивных средах.

Сталь

Сплав железа с углеродом, содержание углерода до 2,1 %. Материал, обладающий хорошими технологическими свойствами.

Применяется в машиностроении, на транспорте, в строительстве и в быту.

Сталь

Углеродистая Легированная

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь подразделяется по назначению и качеству.

По назначению она делится на конструкционную и инструментальную.

По качеству на сталь обычного качества и качественную.

Конструкционная сталь

Конструкционная сталь обыкновенного качества обладает невысокой прочностью. Применяется для изготовления заклепок, шайб, болтов, гаек.

Конструкционная сталь качественная отличается повышенной прочностью.

Из неё изготавливают валы, шкивы, зубчатые колеса.

Инструментальная сталь

Инструментальная сталь обладает большей твердостью и прочностью, чем конструкционная.

Инструментальная сталь применяется для изготовления зубил, молотков, резьбонарезных инструментов, сверл,резцов.

Легированная сталь

Легированная сталь наряду с обычными примесями содержит элементы улучшающие её свойства, эти элементы называются легирующими.

Хром - повышает твердость и коррозионную стойкость.

Вольфрам - увеличивает твердость и красностойкость.

Марганец - увеличивает износостойкость.

Специальная сталь

Специальные стали – это стали с особыми свойствами:

Жаропрочные

Износостойкие

Нержавеющие.

Латунь

Сплав меди и цинка. Содержание цинка в сплаве от 4% до 45%. Чем больше цинка, тем выше механическая прочность латуни. В состав латуни также могут входить алюминий, никель, железо, марганец.

Из латуни изготавливают детали и изделия работающие в водяной среде.

Бронза

Сплав меди с оловом или свинцом. Обладает высокими антифрикционными и механическими свойствами, а также хорошей коррозионной стойкостью.

Из бронзы изготавливают арматуру и детали механизмов, работающих во влажной атмосфере и других агрессивных средах.

Дюралюминий

Сплав алюминия, меди и магния. Обладает повышенной пластичностью, малым удельным весом и высокой коррозионной стойкостью.

Дюралюминий используется для получения листов, проволоки, ленты, фасонных профилей и различных деталей изготавливаемых ковкой, штамповкой, прессованием.

Баббит

Сплав олова и свинца с медью и сурьмой.

Баббитами заливают подшипники. Работающие при большой нагрузке.

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

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

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

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.

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.

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

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)

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

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

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

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

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

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.

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

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

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

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

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)

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

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.).

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.

Слайд 2

.

Сплавы – это материалы с характерными свойствами, состоящие из двух или более компонентов, из которых по крайней мере один – металл. Компонентами сплавов могут быть и неметаллы, и соединения.

Слайд 3

Сплавы бывают: Однородные (когда при сплавлении образуется как бы раствор одного металла в другом) Неоднородные (представляет собой механическую смесь металлов)

Слайд 4

Однородные и неоднородные сплавы

зеленое золото алюминиевая бронза (однородный сплав - (неоднородный сплав) сплава золота с серебром и добавками красной меди)

Слайд 5

.

Сплавы часто подразделяют по составу: медные сплавы алюминиевые сплавы никелевые сплавы титановые сплавы

Слайд 6

Сплавы бывают: Сплавы черных (железных) металлов (железо и все его сплавы) Сплавы цветных металлов (остальные металлы и их сплавы)

Слайд 7

Черные (железные) сплавы Чугун Сталь чугунная посуда стальной мост

Слайд 8

Чугун - сплав на основе железа, содержащий от 2 до 4,5% углерода, а также марганец, кремний, фосфор и серу. Чугун подразделяется на: Литейный чугун (применяют для изготовления массивных деталей методом литья) Передельный чугун (применяется для переработки в сталь)

Слайд 9

Сталь - сплав на основе железа, содержащий менее 2% углерода. По химическому составу стали разделяют на два основных вида: Углеродистая сталь (сплав железа с углеродом, но, в отличие от чугуна, содержание углерода, фосфора, серы, марганца, кремния гораздо меньше) Легированная сталь (сплав железа с углеродом, а также специальные легирующие добавки: хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий и другие.

Слайд 10

Цветные сплавы: Бронза – сплав на основе меди с добавлением (до 20%) олова. Используют в машиностроении, а также для художественного литья. статуэтка, отлитая из бронзы

Слайд 11

Цветные сплавы: Латунь – медный сплав, содержащий от 10 до 50% цинка. Применяют в моторостроении. Для изготовления мебельной фурнитуры. оконная фурнитура из латуни

Слайд 12

Цветные сплавы: Мельхиор – сплав, содержащий около 80% меди и 20% никеля, похож по внешнему виду на серебро. Используют для изготовления недорогих столовых приборов и художественных изделий. художественное изделие из мельхиора

Металлы и сплавы, их свойства и применение в радиоэлектронной аппаратуре аппаратуре Подготовил: учащийся гр.7/8 профессия « Радиомеханик » ФУРИН Павел Руководитель: преподаватель химии КАРАСЕВА Е. А год ОГБОУ НПО Профессиональный лицей 17

Из 118 химических элементов, открытых на данный момент, к металлам относят: 6 элементов в группе щелочных металлов 6 в группе щелочноземельных 38 в группе переходных металлов 11 в группе легких металлов 7 в группе полуметаллов 14 в группе лантаноиды и лантан 14 в группе актиноиды и актиний, вне определённых групп бериллий и магний. Таким образом, к металлам возможно относятся 96 элементов из всех открытых.

Металлический блеск Хорошая электропроводность Возможность легкой механической обработки Высокая плотность Высокая температура плавления Большая теплопроводность Все металлы при нормальных условиях находятся Все металлы при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью.

Металлы Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.). Электронагревательный элемент Медные катушки

Металлы и их сплавы Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твёрдые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз, нитрид бора, керамика. Так же, для изготовления таких инструментов, как щипцы, кусачки, пинцеты необходимые для ремонта радиоэлектронной аппаратуры и изготовления её деталей. Алмаз Нитрид бора

Мультиметр Под легированием понимается внесение небольших количеств примесей или структурных дефектов с целью контролируемого изменения электрических свойств полупроводника, в частности, его типа проводимости. При производстве полупроводниковых приборов легирование является одним из важнейших технологических процессов. Для подготовки металлов, нужных для изготовления различных деталей полупроводниковых приборов используют легирование.

На основе алюминия на основе магния макроскопически однородная смесь двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. Основной или единственной фазой сплава, как правило, является твёрдый раствор легирующих элементов в металле, являющемся основой сплава.

Сплавы Сплавы имеют типичные металлические свойства: металлический блеск, высокие электропроводность и теплопроводность. Иногда компонентами сплава могут быть не только химические элементы, но и химические соединения, обладающие металлическими свойствами. Например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана. ВольфрамТитан

Оловянно-свинцовые припои марок ПОС 18, ПОС 30, ПОС 40 имеют более высокое ударное сопротивление, чем чистые олово и свинец, и потому применение их для получения прочного шва дает более хорошие результаты. Представляет собой сплавы олова и свинца. Механическая прочность припоев повышается с увеличением содержания олова.

Добавление большего количества олова в припой увеличивает температуру плавления, что неудобно при пайке. Добавление большего или меньшего количества какого либо металла в припое зависит от применения вида этого припоя. Припой марки ПОС - 90 применяется для лужения и пайки внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры, а ПОССу 4-4 – для лужения и пайки в автомобилестроении.

Вывод: Вывод: металлы и сплавы, благодаря своим физическим и химическим свойствам получили широкое применение в изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры. металлы и сплавы, благодаря своим физическим и химическим свойствам получили широкое применение в изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры.