са железни, и цветни метали различни? добре, отговорът е не. Желязото съдържа желязо. Обратно, цветни метали не. Черните метали са сравнително по-твърди от цветните метали. Общо взето, те са заети в строителството и тежките машини. Обратно, цветните метали са безтегловни, и лесно се разяждат. Освен това, те са немагнитни, така че по-малко благоприятни за промишлена употреба. Нека разберем някои основни аспекти, които отличават тези метали.
Какво е черен метал?
Черните метали съдържат предимно желязо. Те обикновено се признават за висока якост на опън. Поради изключителна здравина, те са заети в строителството, огромни тръби, и промишлени кораби. Предвидените свойства предполагат, че черните метали са проектирани за относително дълъг среден живот.
Името железен произлиза от латинската дума ferrum. Тези материали са високо ценени заради тяхната устойчивост на корозия и здравина. Устойчиви са на високи или ниски температури. Така, са много полезни за експлоатация в електрониката, и строителни сгради. въпреки това, те лесно могат да бъдат податливи на корозия. Така, образуването на оксид(пасивен слой) на повърхността е уязвим, ако е изложен на влага или кислород.
Какво е цветен метал?
Цветни метали(без желязо), спомагат за производството на по-леки и пластични продукти. Те могат да бъдат препоръчани за употреба, когато лекотата е критично съображение и се изисква здравина. например, космическата индустрия използва тези метали в строителството за ефективност и лека конструкция.
Благодарение на техните уникални свойства, те се използват широко в приложения, които изискват ниска плътност, висока електрическа и термична, и устойчивост на корозия.
Черни срещу цветни метали: Основни свойства
Таблицата по-долу предоставя разграничения между черни и цветни метали. Това включва тяхната устойчивост на износване, твърдост, пластичност, и използва в различни сектори на икономиката.
| Имот | Желязо | Цветни метали |
| Издръжливост | Силен и дълготраен; перфектен за строителство и инструменти. | Силно устойчив на износване; чудесен за различни приложения. |
| Сила | Изключително силна; идеален за тежки машини и железопътни релси. | Здрав, но лек; отличен за прецизни компоненти. |
| Ковкост | Оформя се лесно; стоманата съчетава желязо и въглерод за гъвкавост. | Лек и формовъчен; често използвани в космическото пространство. |
| Магнетизъм | Като цяло магнитни, което може да ограничи някои приложения. | Предимно немагнитни; предпочитан в електрониката и окабеляването. |
| Устойчивост на корозия | Податлив на ръжда без защитни покрития; изисква поддръжка. | Естествено устойчив на корозия; чудесен за употреба на открито и водопровод. |
| Често срещани примери | – Мека стомана
– въглеродна стомана – Неръждаема стомана – Чугун – Ковано желязо |
– Мед
– Алуминий – Олово – Сребро – Месинг – Злато |
| Цена и наличност | Широко достъпни и като цяло по-достъпни. | По-рядко срещани и обикновено по-скъпи; често класифицирани като ценни. |
Черни метали: Ключови примери и техните характеристики
Черните метали имат голямо разнообразие от спецификации. Ето често срещаните черни метали с предназначение:
Нелегирани стомани
Най-голямата категория стомана е нелегирана или въглеродна стомана. Те се отглеждат на железни и въглеродни компоненти. въпреки това, нелегираната стомана съдържа съединения като сяра, фосфор, силикон, и манган, но техните концентрации са сравнително ниски. Те не влияят на свойствата на материала. Такива структурни стомани включват S235 и S355. Някои често срещани примери са нисковъглеродни стомани, средно въглеродни стомани, и високовъглеродни стомани.
Ниско въглеродна стомана
Нисковъглеродните стомани имат 0.05% – 0.25% въглеродно съдържание. Те са сравнително евтини и лесно се оформят. Те са много подходящи за използване в производствена среда. Тези стомани се прилагат в болтове, ядки, и различни средно натоварени части. Някои примери включват C10E (1.1121) и C15E (1.1141).
Средно въглеродна стомана
Тези стомани съдържат въглерод % между 0.25 – 0.6%. Допълнителният въглерод подобрява комбинацията от здравина и твърдост в стоманата. Тези стомани са идеални за автомобилни части като зъбни колела, оси, и валове. Примерите за такива съединения са C40E (1.1186) и C60E (1.1221).
Високовъглеродна стомана
Високовъглеродните стомани имат въглеродно съдържание между 0.6 % да се 1.0%. Това са най-здравите от всички железни материали. Те са примерни там, където износването е типичен проблем, като например; в инструменти и пружини. Тяхната заваряемост и пластичност са по-ниски от нисковъглеродната стомана. Някои примери включват C70U (1.1520) и C105U (1.1545).
Стомани и легиращи елементи
Опростено, легираните стомани съдържат други съставки като хром, никел, силиций, и титан между другото за подобряване на някои характеристики. Тези елементи имат значително влияние върху механичните свойства.
- хром: Хромът подобрява корозионните свойства на SS. Допълнително, повишава неговата твърдост и якост на опън.
- Манган: Манганът подобрява способността на SS да се оформя в тънки листове. освен това, придава здравина и закаляване на неръждаемата стомана.
- никел: Никелът повишава якостта и устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана
- Силиций: Укрепващ материал с повишена еластичност, особено при пружините.
- Титан: Укрепва и ограничава размера на зърната, за да увеличи ефективността на корозия.
- Молибден: Подобрява механичните характеристики и устойчивостта на корозия при високи температури.
Излято желязо
Чугунена сплав, като цяло има 1.5-4% съдържание на въглерод. Също, съдържа Si, Mg, сяра, и фосфор. Поради особения си състав, използването му е често срещано при производството на двигателни блокове и съдове за готвене.
Общ преглед на примери за цветни метали
Нека представим накратко някои от често срещаните цветни метали и техните характеристики.
Мед
Мед се използва при производството на покриви, електрическо окабеляване, и водопроводни тръби. Притежава капацитет на топлопроводимост до 400W/m.K и електрическа проводимост от почти 59.6 MS/m. Медта лесно се деформира. освен това, може да се опъне 40% за да получите желаната форма. Неговата якост на опън варира между 210 и 600 MPa.
Алуминий
Алуминий е безтегловен метал. Има плътност около 2.7 g/cm³. Зает предимно в самолети, автомобилни компоненти, и опаковка. Алуминият има точка на топене 660°C. Ai има различна якост на опън в зависимост от вида на сплавта. Типично, варира от 90 да се 700 MPa, което го прави гъвкав, и издръжлив за употреба.
Водя (Pb)
Това е мек, лесно деформируем метал. Използва се главно за производство на батерии и защита срещу радиация и тръби. Оловото има ниска точка на топене от 327,5°C и е много устойчиво на много киселини. Стойностите на якост на опън на оловото варират от 12 до 17Mpa.
Цинк
Използва се в процеса на нанасяне на покритие чрез потапяне и процеса на леене под налягане със стомана. Има точка на топене 419,5°C. Освен това, цинкът предлага подходящи антикорозионни покрития. Якост на опън на цинк от около 100 – 150 MPa го прави оптимален и най-подходящ за използване в защитни покрития.
Калай
Той е ковък и обикновено се използва за наслагване на стомана и при производството на бронз. Калайът е относително лесен за работа. Точката му на топене е 231.9 градуси по Целзий. Калайът има ниска якост на опън между 10-40 MPa. В идеалния случай, калайът се използва за приложения, изискващи гъвкавост.
Приложения на черни и цветни метали
Въпреки че черните метали не могат да бъдат полирани. Те са жизненоважни при производството на ядки, болтове, и транспортни контейнери. По-нататък, тези метали се използват широко в производството на железопътни релси и части за влакове, използвани в производството на автомобилни части.
Устойчивостта на корозия е основна причина, поради която цветните метали обикновено се предпочитат. Използват се най-вече в архитектурни и дизайнерски проекти, където естетиката на продукта има значение. Някои често срещани примери включват асансьори, аерокосмически индустрии, и електроника, защото са леки и мощни. Чрез такива употреби, индустриите могат да определят правилния метал, който да използват в правилното приложение, за да направят метала ефективен и производителен.
Последни мисли
Желязо/желязо и нежелязо/цветни метали се използват в различен капацитет в индустриални условия. Категорията метали на Ferro включва елементи от желязо, висока якост, и устойчивост на износване. Така, намира широко приложение главно в строителството, автомобилен, и производствени индустрии. въпреки това, те са склонни към ръжда и корозия. Цветните метали, от друга страна, съдържат минимално или никакво желязо. Те са силно устойчиви на корозия и без тегло. Тези метали се използват широко в космическата индустрия, електроника, и архитектура. Защото тези сектори изискват сила и красота. По този начин, важно е да разберете разликите, които съществуват между различните видове метали, за да се стигне до най-идеалното решение за дадена задача.
Често задавани въпроси
Q1. Споменете някои примери за цветни метали.
Основните примери са алуминий, мед, олово, и цинк. Те са ценени поради лекотата си, висока устойчивост на корозия, и силно проводим характер.
Q2. Как желязо, и Цветните метали се различават?
Основната разлика е в съдържанието на желязо. Цветни означава без желязо, докато желязото има постоянно желязо. Това засяга други характеристики като корозионна способност, която определя използването им в определени области на приложение.
Q3. Как тези метали влияят върху процесите на рециклиране?
Черните метали обикновено са магнитни. Това свойство улеснява сортирането им по време на рециклирането. Цветни метали, обаче, нямат това магнетично качество. В резултат на това, изискват различни техники за събиране и обработка.
Q4. Неръждаема стомана е черна или цветна?
да, неръждаемата стомана е черен метал. Типично, той е направен от 50% да се 70% желязо, в зависимост от класа. Останалата част включва елементи от никел и хром.
