Какими свойствами должен обладать металл из которого
Металлические изделия и детали используются в разных сферах промышленности. Существует множество видов металлов и каждый из них обладает сильными и слабыми сторонами. При изготовлении деталей для машин, самолётов или промышленного оборудования мастера обращают внимание на характеристики материала. Поэтому требуется знать свойства металлов и сплавов.
Свойства металлов и сплавов
Содержание
Признаки металлов
У металлов есть признаки, которые их характеризуют:
- Высокие показатели теплопроводности. Металлические материалы хорошо проводят электричество.
- Блеск на изломе.
- Ковкость.
- Кристаллическая структура.
Не все материалы прочные и обладают высокими показателя износоустойчивости. Это же касается плавления при высоких температурах.
Классификация металлов
Металлы разделяются на две большие группы — черные и цветные. Представители обоих видов различаются не только характеристиками, но и внешним видом.
Черные
Представители этой группы считаются самыми распространёнными и недорогими. В большинстве своем имеют серый или тёмный цвет. Плавятся при высокой температуре, обладают высокой твердостью и большой плотностью. Главный представитель этой группы — железо. Эта группа разделяется на подгруппы:
- Железные — к представителям этой подгруппы относится железо, никель и кобальт.
- Тугоплавкие — сюда входят металлы температура плавления которых начинается с 1600 градусов. Их применяют при создании основ для сплавов.
- Редкоземельные — к ним относятся церий, празеодим и неодим. Обладают низкой прочностью.
Существуют урановые и щелочноземельные металлы, однако они менее популярны.
Цветные
Представители этой группы отличаются яркой окраской, меньшей прочностью, твердостью и температурой плавления (не для всех). Разделяется эта группа на следующие подгруппы:
- Лёгкие — подгруппа, включающая в себя металлы с плотностью до 5000 кг/м3. Это такие материалы, как литий, натрий, калий, магний и другие.
- Тяжёлые — сюда относится серебро, медь, свинец и другие. Плотность превышает 5000 кг/м3.
- Благородные — представили этой подгруппы имеют высокую стоимость и устойчивость к коррозийным процессам. К ним относятся золото, палладий, иридий, платина, серебро и другие.
Выделяются тугоплавкие и легкоплавкие металлы. К тугоплавким относится вольфрам, молибден и ниобий, а к легкоплавким все остальные.
Основные виды сплавов
Человечество знакомо с различными металлическими сплавами. Самыми многочисленными из них являются соединения на основе железа. К ним относятся ферриты, стали и чугун. Ферриты имеют магнитные свойства, в чугуне содержится более 2,4% углерода, а сталь — это материал с высокой прочность и твердостью.
Отдельное внимания требуют металлические сплавы из цветных металлов.
Производство стали
Цинковые сплавы
Соединения металлов, которые плавятся при низких температурах. Смеси на основе цинка устойчивы к воздействию коррозийных процессов. Легко обрабатываются.
Алюминиевые сплавы
Популярность алюминий и сплавы на его основе получили во второй половине 20 века. Этот материал обладает такими преимуществами:
- Устойчивость к низким температурам.
- Электропроводность.
- Малый вес заготовок в сравнении с другими металлами.
- Износоустойчивость.
Однако нельзя забывать про то, что алюминий плавится при низких температурах. При температуре около 200 градусов характеристики ухудшаются.
Алюминий применяется при изготовлении комплектующих к машинам, производстве деталей для самолётов, составляющих промышленного оборудования, посуды, инструментов. Не многие знают, что алюминий популярен в сфере производства оружия. Связано это с тем, что детали из алюминия не искрят при сильном трении.
Чтобы увеличить прочность детали, алюминий смешивают с медью. Чтобы заготовка выдерживала давление — с марганцем. Кремний добавляют, чтобы получить обычную отливку.
Медные сплавы
Сплавы на основе меди — марки латуни. Из этого материала изготавливаются детали высокой точности, так как латунь легко обрабатывать. В составе сплава может содержаться до 45% цинка.
Свойства сплавов
Чтобы изготавливать детали и конструкции, нужно знать основные свойства металлов и сплавов. При неправильной обработке готовая деталь может быстро выйти из строя и разрушить оборудование.
Двигатель внутреннего сгорания
Физические свойства
Сюда относятся визуальные параметры и характеристики материала, изменяющиеся при обработке:
- Теплопроводность. От этого зависит насколько поверхность будет передавать тепло при нагревании.
- Плотность. По этому параметру определяется количество материла, которое содержится в единице объёма.
- Электропроводность. Возможность металла проводить электрический ток. Этот параметр называется электрическое сопротивление.
- Цвет. Этот визуальный показатель меняется под воздействием температур.
- Прочность. Возможность материала сохранять структуру при обработке. Сюда же относится твердость. Эти показатели относятся и к механическим свойствам.
- Восприимчивость к действию магнитов. Это возможность материала проводить через себя магнитные лучи.
Физические основы позволяют определить в какой сфере будет использоваться материал.
Химические свойства
Сюда относятся возможности материала противостоять воздействию химических веществ:
- Устойчивость к коррозийным процессам. Этот показатель определяет на сколько материал защищён от воздействия воды.
- Растворимость. Устойчивость металла к воздействию растворителей — кислотам или щелочным составам.
- Окисляемость. Параметр указывает на выделение оксидов металлом при его взаимодействии с кислородом.
Обуславливаются эти характеристики химическим составом материала.
Механические свойства
Механические свойства металлов и сплавов отвечают за целостность структуры материала:
- прочность;
- твердость;
- пластичность;
- вязкость;
- хрупкость;
- устойчивость к механическим нагрузкам.
Технологические свойства
Технологические свойства определяют способность металла или сплава изменяться при обработке:
- Ковкость. Обработка заготовки давлением. Материал не разрушается. Структура изменяется.
- Свариваемость. Восприимчивость детали к работе сварочным оборудованием.
- Усадка. Происходит этот процесс при охлаждении заготовки после её разогрева.
- Обработка режущим инструментом.
- Ликвация (затвердевание жидкого металла при понижении температуры).
Основной способ обработки металлических деталей — нагревание.
Свойства металлов и сплавов отвечают за то, как себя будет вести готовое изделие при эксплуатации. При обработке материалов также важно знать его характеристики.
Пожалуйста поддержите канал: ставьте лайки, делайте репосты, а мы будем размещать для Вас полезную информацию о металлах!
Так же Вы можете посетить наш информационный сайт всё о металлах и обработке.
На чтение 5 мин.
Металлические изделия и детали используются в разных сферах промышленности. Существует множество видов металлов и каждый из них обладает сильными и слабыми сторонами. При изготовлении деталей для машин, самолётов или промышленного оборудования мастера обращают внимание на характеристики материала. Поэтому требуется знать свойства металлов и сплавов.
Свойства металлов и сплавов
У металлов есть признаки, которые их характеризуют:
- Высокие показатели теплопроводности. Металлические материалы хорошо проводят электричество.
- Блеск на изломе.
- Ковкость.
- Кристаллическая структура.
Не все материалы прочные и обладают высокими показателя износоустойчивости. Это же касается плавления при высоких температурах.
Классификация металлов
Металлы разделяются на две большие группы — черные и цветные. Представители обоих видов различаются не только характеристиками, но и внешним видом.
Черные
Представители этой группы считаются самыми распространёнными и недорогими. В большинстве своем имеют серый или тёмный цвет. Плавятся при высокой температуре, обладают высокой твердостью и большой плотностью. Главный представитель этой группы — железо. Эта группа разделяется на подгруппы:
- Железные — к представителям этой подгруппы относится железо, никель и кобальт.
- Тугоплавкие — сюда входят металлы температура плавления которых начинается с 1600 градусов. Их применяют при создании основ для сплавов.
- Редкоземельные — к ним относятся церий, празеодим и неодим. Обладают низкой прочностью.
Существуют урановые и щелочноземельные металлы, однако они менее популярны.
Цветные
Представители этой группы отличаются яркой окраской, меньшей прочностью, твердостью и температурой плавления (не для всех). Разделяется эта группа на следующие подгруппы:
- Лёгкие — подгруппа, включающая в себя металлы с плотностью до 5000 кг/м3. Это такие материалы, как литий, натрий, калий, магний и другие.
- Тяжёлые — сюда относится серебро, медь, свинец и другие. Плотность превышает 5000 кг/м3.
- Благородные — представили этой подгруппы имеют высокую стоимость и устойчивость к коррозийным процессам. К ним относятся золото, палладий, иридий, платина, серебро и другие.
Выделяются тугоплавкие и легкоплавкие металлы. К тугоплавким относится вольфрам, молибден и ниобий, а к легкоплавким все остальные.
Основные виды сплавов
Человечество знакомо с различными металлическими сплавами. Самыми многочисленными из них являются соединения на основе железа. К ним относятся ферриты, стали и чугун. Ферриты имеют магнитные свойства, в чугуне содержится более 2,4% углерода, а сталь — это материал с высокой прочность и твердостью.
Отдельное внимания требуют металлические сплавы из цветных металлов.
Производство стали
Цинковые сплавы
Соединения металлов, которые плавятся при низких температурах. Смеси на основе цинка устойчивы к воздействию коррозийных процессов. Легко обрабатываются.
Алюминиевые сплавы
Популярность алюминий и сплавы на его основе получили во второй половине 20 века. Этот материал обладает такими преимуществами:
- Устойчивость к низким температурам.
- Электропроводность.
- Малый вес заготовок в сравнении с другими металлами.
- Износоустойчивость.
Однако нельзя забывать про то, что алюминий плавится при низких температурах. При температуре около 200 градусов характеристики ухудшаются.
Алюминий применяется при изготовлении комплектующих к машинам, производстве деталей для самолётов, составляющих промышленного оборудования, посуды, инструментов. Не многие знают, что алюминий популярен в сфере производства оружия. Связано это с тем, что детали из алюминия не искрят при сильном трении.
Чтобы увеличить прочность детали, алюминий смешивают с медью. Чтобы заготовка выдерживала давление — с марганцем. Кремний добавляют, чтобы получить обычную отливку.
Медные сплавы
Сплавы на основе меди — марки латуни. Из этого материала изготавливаются детали высокой точности, так как латунь легко обрабатывать. В составе сплава может содержаться до 45% цинка.
Свойства сплавов
Чтобы изготавливать детали и конструкции, нужно знать основные свойства металлов и сплавов. При неправильной обработке готовая деталь может быстро выйти из строя и разрушить оборудование.
Двигатель внутреннего сгорания
Физические свойства
Сюда относятся визуальные параметры и характеристики материала, изменяющиеся при обработке:
- Теплопроводность. От этого зависит насколько поверхность будет передавать тепло при нагревании.
- Плотность. По этому параметру определяется количество материла, которое содержится в единице объёма.
- Электропроводность. Возможность металла проводить электрический ток. Этот параметр называется электрическое сопротивление.
- Цвет. Этот визуальный показатель меняется под воздействием температур.
- Прочность. Возможность материала сохранять структуру при обработке. Сюда же относится твердость. Эти показатели относятся и к механическим свойствам.
- Восприимчивость к действию магнитов. Это возможность материала проводить через себя магнитные лучи.
Физические основы позволяют определить в какой сфере будет использоваться материал.
Химические свойства
Сюда относятся возможности материала противостоять воздействию химических веществ:
- Устойчивость к коррозийным процессам. Этот показатель определяет на сколько материал защищён от воздействия воды.
- Растворимость. Устойчивость металла к воздействию растворителей — кислотам или щелочным составам.
- Окисляемость. Параметр указывает на выделение оксидов металлом при его взаимодействии с кислородом.
Обуславливаются эти характеристики химическим составом материала.
Механические свойства
Механические свойства металлов и сплавов отвечают за целостность структуры материала:
- прочность;
- твердость;
- пластичность;
- вязкость;
- хрупкость;
- устойчивость к механическим нагрузкам.
Технологические свойства
Технологические свойства определяют способность металла или сплава изменяться при обработке:
- Ковкость. Обработка заготовки давлением. Материал не разрушается. Структура изменяется.
- Свариваемость. Восприимчивость детали к работе сварочным оборудованием.
- Усадка. Происходит этот процесс при охлаждении заготовки после её разогрева.
- Обработка режущим инструментом.
- Ликвация (затвердевание жидкого металла при понижении температуры).
Основной способ обработки металлических деталей — нагревание.
Свойства металлов и сплавов отвечают за то, как себя будет вести готовое изделие при эксплуатации. При обработке материалов также важно знать его характеристики.
ТЕСТЫ ПО ТЕХНОЛОГИИ (6кл.)
Раздел «Обработка металлов»
Тема «Свойства металлов и сплавов»
Инструкция по выполнению теста: из предложенных вариантов выбрать один правильный
Сталь – это сплав:
а) железа с чугуном;
б) железа с углеродом;
в) железа с углеводом.
2. Металлы и сплавы обладают:
а) лучшими свойствами;
б) техническими свойствами;
в) механическими и технологическими свойствами.
3. Какой сплав называют чугуном?
а) сплав железа с углеродом;
б) сплав железа с углеродом, содержащий меньше 2% углерода;
в) сплав железа с углеродом, содержащий углерода от 2 до 4%
4 Какими свойствами должна обладать сталь для изготовления пружины?
а) хрупкостью; в) пластичностью.
б) упругостью;
5. Какими свойствами должна обладать сталь для изготовления зубила?
а) прочностью, упругостью, вязкостью;
б) твёрдостью, прочностью, обрабатываемостью.
в) упругостью, вязкостью, малой плотностью.
6. В какой строке перечислены сплавы цветных металлов?
а) бронза, медь, олово;
б) латунь, медь, цинк;
в) бронза, латунь, дюралюминий;
г) чугун, сталь.
7. Встречаются ли в природных условиях сталь и чугун?
а) встречаются везде;
б) не встречаются;
в) встречаются очень редко.
8. Как называются свойства металла восстанавливать свою форму после прекращения действия сил?
а) прочность; в) твёрдость;
б) упругость; г) пластичность.
9. Как называются свойства металла не разрушаться под действием различных сил?
а) прочность; в) упругость;
б) твёрдость; г) вязкость.
10. Что является чистым чёрным металлом?
а) сталь;
б) чугун;
в) железо.
Тема «Сортовой прокат»
Сортовой прокат получают:
а) на токарных станках;
б) методом штамповки;
в) прокаткой нагретых слитков металла между валками станка.
2. Что такое сортовой прокат?
а) полуфабрикат определённой массы;
б) стандартный полуфабрикат различной формы;
в) полуфабрикат, имеющий не стандартные профили.
3. Какой сортовой прокат используется для изготовления болтов и гаек?
а) квадрат; в) круг;
б) шестигранник г) швеллер.
4. Какой прокат используется в строительстве в качестве опоры (балки)?
а) полоса; в) уголок;
б) рельс; г) швеллер.
5. От чего зависит профиль проката (форма его поперечного сечения)?
а) от температуры нагретых слитков металла;
б) от формы валков;
в) от технологических свойств металла.
Тема «Рубка металла»
Рубка металла осуществляется с помощью:
а) зубила, крейцмейселя и молотка;
б) кернера и молотка;
в) молотка и долота.
2. От чего зависит угол заострения режущей кромки зубила?
а) от твёрдости обрабатываемого материала;
б) от ширины зубила;
в) от металла, из которого изготовлено зубило.
3. Чему равен угол заострения зубила при рубке цветных металлов?
а) 35…45 градусов;
б) 60 градусов;
в) 80 градусов.
4. Чему равен угол заострения зубила при рубке стальных заготовок?
а) 35…45 градусов;
б) 60 градусов;
в) 80 градусов.
5.Какой припуск на обработку необходимо оставить при рубке металла зубилом?
а) 1 – 2мм;
б) 2 – 3мм;
в) 4 – 5мм.
6. В каких случаях применяют кистевой удар?
а) срубать лишний металл и разделять заготовку на части;
б) срубать толстые стружки, разрубать прутки и полосы большой толщины;
в) для снятия не больших неровностей и тонких стружек.
7. В каких случаях применяют локтевой удар?
а) срубать лишний металл и разделять заготовку на части;
б) срубать толстые стружки, разрубать прутки и полосы большой толщины;
в) для снятия не больших неровностей и тонких стружек.
8. В каких случаях применяют плечевой удар?
а) срубать лишний металл и разделять заготовку на части;
б) срубать толстые стружки, разрубать прутки и полосы большой толщины;
в) для снятия не больших неровностей и тонких стружек.
9. Где должна находиться разметочная риска при рубке металла в тисках?
а) ниже уровня губок на 1…2мм;
б) ниже уровня губок на 1,5…2мм;
в) ниже уровня губок на 2…3мм.
Тема «Опиливание заготовок из сортового проката»
Опиливание – это:
а) распиливание заготовок на части;
б) шлифование заготовок;
в) срезание с заготовок небольшого слоя металла при помощи напильника.
2. Что имеется на поверхности рабочей части напильника?
а) ребра;
б) грани;
в) насечки.
3. По какому признаку напильники делятся по номерам?
а) по форме поперечного сечения;
б) по виду насечек;
в) по числу насечек на 10мм длины рабочей части.
4. По форме поперечного сечения напильники бывают:
а) клиновидной формы;
б) плоские, квадратные, полукруглые, трёхгранные, круглые, ромбические
в) драчовые, личные, бархатные.
5. По виду насечек напильники бывают:
а) с одинарной, двойной и рашпильной насечками;
б) двойной, тройной, и рашпильной насечками;
в) с одинарной и рашпильной насечками;
6. Промышленность выпускает напильники, каких номеров?
а) напильники номер 1;2;3;4;5;6;
б) напильники номер 0,5; 1;2;3;4;5
в) напильники номер 0;1;2;3;4;5;
7. Какую насечку имеет драчовый напильник?
а) насечку 42 — 80 зубьев на 10 мм длинны;
б) среднюю насечку: 13 – 26 зубьев на 10 мм длинны;
в) крупную насечку: 5 – 12 зубьев на 10 мм длинны.
8. Какую насечку имеют личные напильники?
а) насечку: 42 — 80 зубьев на 10 мм длинны;
б) среднюю насечку: 13 – 26 зубьев на 10 мм длинны;
в) крупную насечку: 5 – 12 зубьев на 10 мм длинны.
9. Какую насечку имеют бархатные напильники?
а) насечку 42 — 80 зубьев на 10 мм длинны;
б) среднюю насечку: 13 – 26 зубьев на 10 мм длинны;
в) крупную насечку: 5 – 12 зубьев на 10 мм длинны.
10. Какова толщина снимаемого металла за один ход драчового напильника?
а) 0,1…0,3мм;
б) 0,2…0,5мм;
в) 0,005…0,1мм.
11. Какова толщина снимаемого металла за один ход личного напильника?
а) 0,1…0,3мм;
б) 0,2…0,5мм;
в) 0,005…0,1мм.
12. Какова толщина снимаемого металла за один ход бархатного напильника?
а) 0,1…0,3мм;
б) 0,2…0,5мм;
в) 0,005…0,1мм.
13. Какой длины, бывают напильники?
а) от 50 до 300 мм;
б) от 100 до 400 мм;
в) от 150 до 500 мм.
14. Какие напильники применяю для опиливания в труднодоступных местах?
а) личные напильники;
б) бархатные напильники;
в) надфили.
15. Какой напильник имеет длину 80…160 мм?
а) драчовый;
б) надфили;
в) бархатный.
16. Какие способы опиливания поверхностей ты знаешь?
а) поступательное, перпендикулярное, круговое;
б) поперечное, продольное, перекрёстным штрихом, круговое.
в) параллельные, продольные, перекрёстным штрихом.
17. В каких случаях применяют продольное опиливание?
а) для снятия больших припусков;
б) для снятия небольших припусков при окончательной отделке поверхности;
в) для того, чтобы обеспечить прямолинейность обрабатываемой плоскости.
18. В каких случаях применяют поперечное опиливание?
а) для снятия больших припусков;
б) для снятия небольших припусков при окончательной отделке поверхности;
в) для того, чтобы обеспечить прямолинейность обрабатываемой плоскости.
19. В каких случаях применяют круговое опиливание?
а) для снятия больших припусков;
б) для снятия небольших припусков при окончательной отделке поверхности;
в) для того, чтобы обеспечить прямолинейность обрабатываемой плоскости.
20. Левую руку кладут сверху на носок напильника, отступив на какое расстояние?
а) 10…20 мм;
б) 20…30 мм;
в) 30…40мм
Тема «Отделка металлических изделий»
Что такое отделка изделий из металла?
а) выпиливание изделий из металла;
б) опиливание изделия бархатным напильником;
в) завершающая операция при изготовлении изделий.
2. Какие покрытия, защищают изделие от ржавчины (коррозии)?
а) защитные окисные плёнки, электролитическое покрытие хромом, никелем;
б) лаком или водным раствором;
в) оклеивание специальными пленками;
3. Какой цвет приобретает изделие после воронения?
а) белый или жёлтый;
б) чёрный или темно-синий;
в) не меняет цвет.
4. Кто выполняет электролитическое покрытие хромом, никелем и другими металлами?
а) лудильщики;
б) металлизаторы;
в) гальваники.
5. Как получают белую жесть?
а) погружением в расплавленное олово;
б) покраской белой эмалью;
в) шлифованием наждачной бумагой.
6. Какие существуют виды отделки?
а) механическая и защитная;
б) антикоррозионная и декоративная;
в) технологическая и декоративно – защитная.
7. Какой вид отделки защищает от ржавчины (коррозии)?
а) шлифование;
б) полирование;
в) лужение.
Правильные ответы:
По теме «Свойства металлов и сплавов»-
1-б; 2-в; 3-б; 4-б; 5-б; 6-в; 7-б; 8-б; 9-б; 10-в
По теме «Сортовой прокат»-
1-в; 2-б; 3-б; 4-г; 5-б
По теме «Рубка металла»-
1-а; 2-а; 3-а; 4-в; 5-б; 6-в; 7-б; 8-б; 9-а
По теме «Опиливание заготовок из сортового проката»-
1-в; 2-в; 3-в; 4-б; 5-а; 6-б; 7-в; 8-б; 9-а; 10-б; 11а; 12-в; 13-б; 14-в; 15-б; 16-б; 17-в; 18-а; 19-б; 20-б
По теме «Отделка металлических изделий»-
1-в; 2-а; 3-б; 4-в; 5-а; 6-б;7-в