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Klassifizierung und Metalllegierungen

In der heutigen Industrie nutzt eine riesige Menge an Material. Kunststoffe und Verbundwerkstoffe, Graphit und andere Substanzen … Aber das Metall ist immer relevant. Weil es die riesigen Konstruktionen macht, wird es verwendet, um eine Vielzahl von Maschinen und anderen Geräten zu erstellen.

Und weil die Einstufung des Metalls spielt in Industrie und Wissenschaft eine wichtige Rolle, weil es zu wissen, Sie die am besten geeignete Art von Material zu diesem Zweck können wählen, oder mich. Das ist das Thema und das Thema dieses Artikels.

Die allgemeine Definition von

Metalle sind einfache Substanzen genannt, die unter normalen Bedingungen durch mehrere Unterscheidungsmerkmale charakterisiert sind: hohe Wärmeleitfähigkeit und elektrischen Strom sowie Duktilität. Kunststoff. Im festen Zustand durch Kristallstruktur auf dem atomaren Niveau gekennzeichnet ist und daher eine hohe Festigkeitseigenschaften aufweisen. Aber es gibt Legierungen, die ihre Derivate sind. Was ist das?

So Materialien aus zwei oder mehr Substanzen abgeleitet genannt durch den Schmelzpunkt erhitzt über. Beachten Sie, dass es Metall und Nichtmetall-Legierungen. Im ersten Fall muss die Zusammensetzung mindestens 50% Metall enthält.

Wir werden jedoch nicht von Artikel Themen abgelenkt werden. Also, welche Art von Metall ist Klassifizierung? Im Allgemeinen teilen Sie es ziemlich einfach:

  1. Eisenmetalle.
  2. NE-Metalle.

Die erste Kategorie umfasst alle Eisen und seine Legierungen. Alle anderen Metalle sind gefärbt, aber, wie ihre Verbindungen. jede Kategorie muß näher betrachtet werden: Trotz der extrem langweilig allgemeinen Klassifikation, es ist eigentlich viel komplizierter ist. Und wenn wir uns daran erinnern, dass es Edelmetalle … Und auch sie sind anders. Allerdings ist die Klassifizierung von Edelmetallen noch einfacher. Insgesamt gibt es acht von ihnen: Gold, Silber, Platin, Palladium, Ruthenium, Osmium und Rhodium und Iridium. Die wertvollsten sind die Metalle der Platingruppe.

In der Tat ist die Klassifizierung von Edelmetallen und langweilig. So (in Schmuck) genannt sind die gleichen Silber, Gold und Platin. Aber genug von „high matters“. Es ist Zeit, über die häufigen und Chassismaterialien zu sprechen.

Wir beginnen mit einem Überblick über die verschiedenen Sorten von Stahl, die nur der ist ein Derivat des laufenden aus schwarzem Metall – Eisen.

Was ist Stahl?

Eine Legierung aus Eisen und bestimmten Additive, die nicht mehr als 2,14% atomaren Kohlenstoff enthält. Die Klassifizierung dieser Materialien ist äußerst umfangreich, und es berücksichtigt: Die chemische Zusammensetzung und Herstellungsverfahren, um das Vorhandensein oder Fehlen von schädlichen Verunreinigungen sowie Struktur. Doch das wichtigste Merkmal ist die chemische Zusammensetzung, wie es die Marke und den Namen des Stahls beeinträchtigt.

Kohlenstoff-Spezies

Diese Materialien haben in der Regel Dotierungsmittel, aber die Technologie ihrer Herstellung stellt eine Anzahl von anderen Verunreinigungen (typischerweise Mangan). Da der Gehalt dieser Stoffe im Bereich von 0,8-1% ist, keinen Einfluss auf die Festigkeit, mechanischen und chemischen Eigenschaften des Stahls, haben sie nicht. Diese Kategorie wird in der Konstruktion und Herstellung von verschiedenen Werkzeugen verwendet. Natürlich ist das Metall in dieser Klassifizierung noch lange nicht vorbei.

Karbonbaustahl

Am häufigsten für den Bau der verschiedenen Strukturen für Industrie-, Militär- oder häusliche Zwecke verwendet, aber oft sind sie für die Herstellung von Werkzeugen und Mechanismen verwendet. In diesem Fall übersteigt der Kohlenstoffgehalt in jedem Fall sollte nicht 0,5-0,6%. Sie sollten eine extrem hohe Festigkeit aufweisen, die von der gesamten Kohorte zertifizierten internationalen Testmittel (Rm, σ0,2, δ, ψ, KCU, HB, HRC) bestimmt wird. Es gibt zwei Arten:

  • Gewöhnliche.
  • Qualität.

Wie Sie sich vorstellen können, auf den Bau von verschiedenen Kunstbauten zuerst gehen. Qualität als Baustahl ist ausschließlich für die Herstellung von zuverlässigen Werkzeugen im Engineering und anderen verwendeten Industriezweigen und Produktion.

Wie für diese Materialien kann die Korrosion des Metalls an der Oberfläche sein. Die Klassifizierung von anderen Arten von Stahl, die für strengere Anforderungen an sie stellt.

Werkzeug Kohlenstoffstahl

Ihr Umfang – Feinwerktechnik, Herstellung von Werkzeugen für die wissenschaftliche Sphäre und Medizin, sowie andere Branchen, die Stärke und Genauigkeit erhöht erfordern. Sie Kohlenstoffgehalt kann von 0,7 bis 1,5% liegen. Ein solches Material muss eine sehr hohe Festigkeit aufweist, resistent Faktoren zu tragen und letztlich hohe Temperaturen.

legierte Stähle

Sogenannte Materialien, die, zusätzlich zu den natürlichen Verunreinigungen eine erhebliche Menge an Dotierungsstoffe enthalten sein künstlich hinzugefügt. Dazu gehören Chrom, Nickel, Molybdän. Zusätzlich können die Legierungsstählen auch Mangan und Silizium-Gehalt, von denen am häufigsten nicht mehr als 0,8-1,2%.

In diesem Fall Klassifizierung des Metalls nimmt seine Aufteilung in zwei Typen:

  • Stähle mit einem niedrigen Gehalt an Additiven. In der Summe ihrer nicht mehr als 2,5%.
  • Dotiert. In diesen Zusatzstoffen 2,5-10% liegen.
  • Materialien mit einem hohen Gehalt an Zusatzstoffen (über 10%).

Diese Typen sind auch in Unterarten unterteilt, wie im vorherigen Fall.

Legierten Baustahl

Wie bei allen anderen Arten, ist in Planung, Bau von Gebäuden und anderen Bauwerken, wie auch in der Industrie weit verbreitet. Wenn wir sie mit kohlenstoffhaltiger Art vergleichen, dann profitieren solche Materialien aus dem Verhältnis der Festigkeitseigenschaften, Plastizität und Viskosität. Darüber hinaus sind sie extrem niedrigen Temperaturen sehr beständig. Davon machen Brücken, Flugzeuge, Raketen, hochpräzise Werkzeuge für die Industrie.

Legiertem Werkzeugstahl

Grundsätzlich sind die Eigenschaften sehr ähnlich zu der oben beschriebenen Art. Sie können für folgende Zwecke verwendet werden:

  • Die Produktion von Schneid- und hochpräzise Messgeräte und Werkzeuge. Insbesondere ist dieses Material aus Metalldrehwerkzeugen hergestellt, die auf der Klassifizierung abhängen: es ist erforderlich, auf dem Produkt aufgedruckt zu markieren.
  • Und einige von ihnen machen die Werkzeuge für kalt- und warmgewalzter.

Legierte Stähle, Sonder

Wie der Name schon sagt, haben diese Materialien einige spezifische Eigenschaften. Zum Beispiel gibt es hitzebeständig und hitzebeständigen Typen und alle bekannten Edelstahl. Dementsprechend beinhaltet der Umfang ihrer Anwendung die Herstellung von Maschinen und Werkzeugen, die unter besonders schwierigen Bedingungen arbeiten: ein Turbinentriebwerk, einen Ofen zum Schmelzen von Metall, etc ..

Baustähle

Stahl mit einem mittleren Kohlenstoffgehalt. Wird für die Herstellung der breitesten Palette von verschiedenen Baustoffen. Insbesondere ist es, weil sie Profile tun (Profil und Blech), Rohre, Winkel, und so weiter. D. Offensichtlich ist die Wahl einer bestimmten Metall Kategorie besonderes Augenmerk auf die Festigkeitseigenschaften von Stahl zu zahlen.

Darüber hinaus, auch vor dem Bau der alle Funktionen werden wiederholt durch das Beispiel von mathematischen Modellen berechnet, so dass in den meisten Fällen eine gewisse Form der Miete können nach individuellen Kundenanforderungen hergestellt werden.

Armierungsstahl

Wie Sie wahrscheinlich erraten, deren Umfang – Verstärkungsblocks und Stahlbeton vorgefertigt. Freisetzen, sie in Form von Stäben oder Drähten mit einem größeren Durchmesser. Das Material ist oder Kohlenstoff, oder ein Stahl mit einem geringen Gehalt an Legierungszusätzen. Es gibt zwei Arten:

  • Warmgewalzte.
  • Thermisch und mechanisch verstärkt.

Kesselstahl

Wird für die Herstellung von Heizkesseln und Zylinder sowie andere Schiffe und Armaturen, die bei unterschiedlichen Temperaturen in Hochdruck-Bedingungen arbeiten sind. Die Dicke der Stücke in diesem Fall kann es von 4 bis 160 mm variieren.

Stähle

So sind Materialien, die durch ihre Schneid gut auf die Behandlung ansprechen. Auch besitzen eine hohe Verarbeitbarkeit. All dies macht diesen Stahl ideal für die automatisierte Produktionslinien, die jedes Jahr mehr und mehr geworden sind.

Lagerstahl

Diese Arten von der Art der Struktur Sorten verwendet, aber ihre Zusammensetzung macht sie ein Werkzeug. Sie haben eine hohe Festigkeit und eine enorme Beständigkeit gegen Verschleiß (Abrieb).

Wir haben die grundlegenden Eigenschaften und Klassifizierung von Metallen in dieser Klasse. Der nächste Schritt – noch häufiger und bekannte Besetzung.

Gusseisen: Klassifizierung und Eigenschaften

So Material genannt, das eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff (und einige anderen Zusatzstoffe), wobei das C-Gehalt 2,14 bis 6,67% liegt. Eisen als Stahl, die sich durch ihre chemische Zusammensetzung, Verfahren zur Herstellung und eine quantitativen Menge an Kohlenstoff, die darin enthalten ist, sowie Anwendungsgebiete in der Industrie und im täglichen Leben. Wenn das Eisen nicht additiv ist, wird es nicht dotiert genannt. Ansonsten – dotiert.

Klassifizierung nach Verwendungszweck

  1. Es gibt Grenzen, die fast immer für die nachfolgende Verarbeitung in dem Stahl verwendet.
  2. Foundry Sorten verwendet für Produkte verschiedener Konfiguration und Komplexität Gießen.
  3. Spezielle, analog zu Stählen.

Klassifizierung nach der Art der chemischen Zusätzen

Da der Kohlenstoffgehalt der verschiedenen Arten von Material stark variiert, auch mehrere seine Sorten unterscheiden:

  • Weiß Gusseisen. Gekennzeichnet durch die Tatsache, dass Kohlenstoff in seiner Struktur nahezu vollständig verbunden ist, gibt Karbide in dem verschieden zu sein. Es ist sehr einfach zu unterscheiden: auf einem Bruch er ist weiß und glänzend, durch eine hohe Härte, aber es ist äußerst fragil, mit großen Schwierigkeiten zu Maschine.
  • Die Hälfte gebleicht. In den oberen Schichten des Gußteils ununterscheidbar aus weißen Gusseisen, während seines Kerns – grau in seiner Struktur eine große Menge an freiem Graphit enthält. Im Allgemeinen verbindet es die Eigenschaften beiden Typen. Sehr langlebig, aber zugleich ist viel einfacher zu verarbeiten und die Zerbrechlichkeit der Situation ist viel besser.
  • Gray. Es enthält in seiner Zusammensetzung eine Menge Graphit. Robust, langlebig genug, gut behandelt.

Wir geben sie nicht versehentlich Schwerpunkt auf Graphit. Die Tatsache, dass auf ihren Inhalt und die räumliche Struktur der Klassifikations Metallen und Legierungen in dem speziellen Fall abhängt. In Abhängigkeit von diesen Eigenschaften sind sie unterteilt in Perlit, ferritisch-perlitischen und ferritischen.

Graphit selbst in jedem dieser Arten von Gusseisen kann in vier verschiedenen Formen vorliegen:

  • Als er stellte die Platten und die „Blütenblätter“, die auf die Blatt Sorten beziehen.
  • Wenn die Materialeinschlüsse enthalten, die in Erscheinung Würmer ähneln, ist es eine Frage des Vermikulargraphiteisen.
  • Dementsprechend sagt eine Vielzahl von flach, ungleichmäßig Inklusion, dass vor Ihnen – eine Art schuppig.
  • Sphärische, halbkugelige Elemente charakterisieren eine sphärische Form.

Aber in diesem Fall ist die Klassifizierung von Metallen und Legierungen noch unvollständig! Die Tatsache, dass diese Verunreinigungen, egal wie seltsam es scheinen mag, eine direkte Auswirkung auf die Festigkeit des Materials haben. Also, je nach Form und räumliche Lage der Einschlüsse, Gusseisen werden in folgende Kategorien eingeteilt:

  • Wenn die Materialeinschlüsse Flockengraphit enthält, ist es in der Regel Grauguss (MF).
  • In Analogie mit dem Titel „additiv“, das Vorhandensein von verdichtetem, teilchenförmigem Material, gekennzeichnet vermicular (Vermikulargraphiteisen).
  • Der flockige das Einbauen Sphäroguss (CN).
  • Sphärische „Exzipient“ beschreibt den Sphäroguss (HF).

Ihre Aufmerksamkeit war eine kurze Klassifizierung und Eigenschaften von Metallen, die zu der „schwarzen“ Kategorie gehören. Wie Sie, trotz der weit verbreiteten Volksglauben sehen können, sind sie sehr vielfältig, sehr unterschiedlich in Struktur und physikalischen Eigenschaften. Scheinbar Eisen – ordentliches und gemeinsames Material, aber … Auch hat er mehr völlig unterschiedliche Arten und einige von ihnen mögen sie nicht, wie er Eisen und Stahlblech gegossen!

Waste – in Gewinne!

Und wenn es eine Art von Klassifizierung von Schrott? Immerhin gehen jedes Jahr Millionen von Tonnen Klinge Vielzahl von Materialien. Haben sie gehen en masse in die Anlage ohne Culling durchlaufen und Sortieren? Natürlich nicht. Insgesamt unterscheiden neun Kategorien:

  • 3A. Standard schwarz Metallabfälle, einschließlich der gesamten, vor allem große Stücke. Das Gewicht jeder Gruppe – nicht weniger als 1 kg. In der Regel beträgt die Dicke der Stücke von nicht mehr als sechs Millimetern.
  • 5A. In diesem Fall überdimensionierte der Schrott. Die Dicke der Stücke – mehr als sechs Millimeter.
  • 12A. Zu dieser Kategorie gehören die oben beschriebene Mischung der beiden Sorten.
  • 17A. Alteisen, dimensional. Das Gewicht jedes Stück – nicht weniger als ein Pfund, aber nicht mehr als 20 kg.
  • 19A. Ähnlich wie bei der vorherigen Klasse, aber übergroßen Abfall. Weiterhin erlaubt einige Phosphorgehalt des Materials.
  • 20A. Alteisen, die übergroße Kategorie. Erlaubt fünf Stück Tonnen Gewicht. Typischerweise beinhaltet diese abgebaut, industrielle und militärische Ausrüstung außer Betrieb genommen. Wie Sie sehen können, ist Klassifizierung und Eigenschaften von Metallen in dieser Kategorie ziemlich ähnlich.
  • 22A. Wieder übergroßer Schrott. Der Unterschied liegt in der Tatsache, dass die Kategorien von Abfällen und Ende des Lebens in diesem Fall bezieht sich Armaturen abgeschrieben.
  • Mischen. Mischschrott. Wichtig! : Es wird nicht auf den Inhalt des folgenden Typs erlaubt Stahlseile und Leitungen aus Metall, und verzinkten Bauteilen.
  • Verzinken. Wie der Name schon sagt, beinhaltet dies die ganzen Schrott, die verzinkt enthielten Fragmente.

So war die Klassifizierung von Eisenmetallen. Und jetzt werden wir diskutieren sie gefärbt „Kollegen“, die eine große Rolle in allen modernen Industrie und Fertigung spielen.

Nichteisenmetalle

So nennen wir die alle anderen Elemente, die eine atomare Struktur eines Metalls haben, ist aber nicht auf Eisen und seine Derivate im Zusammenhang. In der wissenschaftlichen Literatur wird der Begriff „Buntmetall“, das ist ein Synonym Konzept. Was hat die Einstufung von Nicht-Eisen-Metallen?

Es sind die folgenden Gruppen, die sich auf mehrere Kriterien aufgeteilt sind: die leichte und schwere, edel, gestreut und feuerfesten, radioaktive und seltenen Arten. Viele der Nichteisenmetalle im Allgemeinen als selten eingestuft, da sie Gesamt auf dem Planeten relativ klein ist.

Sie sind für die Herstellung von Teilen und Geräten verwendet, die in einer aggressiven Umgebung, Reibung oder gegebenenfalls (Sensoren, beispielsweise) einen hohen Grad an Wärmeleitung oder Leitung von elektrischem Strom betrieben werden müssen. Darüber hinaus sind sie in der Nachfrage in der Militär-, Luftfahrt- und Luftfahrtindustrie, wo Haltbarkeit bei einem relativ geringen Gewicht.

Man beachte, dass abgesehen ist die Klassifizierung von Schwermetallen. Allerdings existiert es nicht als solche, sondern in dieser Gruppe umfasst Kupfer, Nickel, Kobalt und Zink, Cadmium, Quecksilber und Blei. Von diesen ist nur Cu und Zn im industriellen Maßstab eingesetzt, die später erwähnt wird.

Aluminium und dessen Legierungen

Aluminium, „geflügeltes Metall“. Es gibt drei Arten davon (je nach dem Grad der chemischen Reinheit)

  • Die höchste Qualität (hohe Reinheit) (99,999%).
  • Hohe Reinheit.
  • Technische Probe.

Die letztere Art ist auf dem Markt in Form von Folien, verschiedenen Profilen und Drähten mit unterschiedlichem Querschnitt auf. Designated im Handel als AD0 und AD1. Man beachte, dass auch in hohen Aluminiumprobe enthält häufig Einschlüsse Fe, Si, Gu, Mn, Zn.

Legierungen

Was ist die Klassifizierung von Nichteisenmetallen in diesem Fall? Grundsätzlich kompliziert nichts. gibt es:

  • Duraluminium.
  • Aviano.

Genannt Duraluminium Legierungen, die Kupfer und Magnesium hinzugefügt werden. Darüber hinaus gibt es Materialien, in denen ein Zusatzstoff in Kupfer und Magnesium verwendet wird. Avial genannt auch Legierungen, aber sie viel mehr Additive enthalten. Die wichtigsten sind Magnesium und Silizium sowie Eisen, Kupfer und auch Titan.

Im Prinzip, das die Frage untersucht im Detail der Materialwissenschaften. Klassifizierung des Metalls auf Aluminium und seine Formen noch nicht zu Ende.

Kupfer

Heute unterscheidet anoxischen Kupfer (Reingehalt 97,97%) und hochreine, Vakuum (99,99%). Im Gegensatz zu anderen Nichteisenmetallen, mechanische und chemische Eigenschaften von Kupfer ist extrem starker Einfluss selbst kleinste Verunreinigungen einiger Zusätze.

Legierungen

Sie sind in zwei große Gruppen eingeteilt. Diese Materialien, die übrigens bekannt für die Menschheit seit Tausenden von Jahren:

  • Messing. So Kupferverbindung und Zink genannt.
  • Bronze. Kupferlegierung, die mehr Zink umfaßt und Zinn. Allerdings gibt es auch Bronze, in denen bis zu zehn Zusatzstoffe sind.

titan

Metall dies selten und sehr teuer. Es hat ein geringes Gewicht, unglaubliche Stärke, niedrige Viskosität. Beachten Sie, dass sie in mehrere Typen unterteilt: VT1-00 (in diesem Material Verunreinigungen ≤ 0,10%), BT1-0 (additive Menge ≤ 0,30%). Wenn die Gesamtmenge an Verunreinigungen ≤ 0,093%, dann ein solches Material bei der Herstellung von Titanjodid genannt.

Titanlegierungen

lineare und deformierbaren: Legierungen dieses Materials werden in zwei Typen unterteilt. Darüber hinaus ist die besondere Auszeichnung der Subtypen: erhöhte Feuerfest-, Duktilität. Es gibt mehr Härten und Aushärten Spezies (in Abhängigkeit von der Wärmebehandlung).

Eigentlich haben wir vollständig durch die Klassifizierung von NE-Metallen und Legierungen in Betracht gezogen. Wir hoffen, dass der Artikel war nützlich für Sie.