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.

Читайте также:  Оксид меди 2 какие свойства

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.

Источник

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:

  1. Высокие показатели теплопроводности. Металлические материалы хорошо проводят электричество.
  2. Блеск на изломе.
  3. Ковкость.
  4. 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:

  1. Железные — к представителям этой подгруппы относится железо, никель и кобальт.
  2. Тугоплавкие — сюда входят металлы температура плавления которых начинается с 1600 градусов. Их применяют при создании основ для сплавов.
  3. 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:

  1. Лёгкие — подгруппа, включающая в себя металлы с плотностью до 5000 кг/м3. Это такие материалы, как литий, натрий, калий, магний и другие.
  2. Тяжёлые — сюда относится серебро, медь, свинец и другие. Плотность превышает 5000 кг/м3.
  3. 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:

  1. Устойчивость к низким температурам.
  2. Электропроводность.
  3. Малый вес заготовок в сравнении с другими металлами.
  4. 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:

  1. Теплопроводность. От этого зависит насколько поверхность будет передавать тепло при нагревании.
  2. Плотность. По этому параметру определяется количество материла, которое содержится в единице объёма.
  3. Электропроводность. Возможность металла проводить электрический ток. Этот параметр называется электрическое сопротивление.
  4. Цвет. Этот визуальный показатель меняется под воздействием температур.
  5. Прочность. Возможность материала сохранять структуру при обработке. Сюда же относится твердость. Эти показатели относятся и к механическим свойствам.
  6. 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:

  1. Устойчивость к коррозийным процессам. Этот показатель определяет на сколько материал защищён от воздействия воды.
  2. Растворимость. Устойчивость металла к воздействию растворителей — кислотам или щелочным составам.
  3. 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:

  1. Ковкость. Обработка заготовки давлением. Материал не разрушается. Структура изменяется.
  2. Свариваемость. Восприимчивость детали к работе сварочным оборудованием.
  3. Усадка. Происходит этот процесс при охлаждении заготовки после её разогрева.
  4. Обработка режущим инструментом.
  5. Ликвация (затвердевание жидкого металла при понижении температуры).
Читайте также:  Какие полезные свойства соли

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.

Источник

ТЕСТЫ ПО ТЕХНОЛОГИИ (6кл.)

Раздел «Обработка металлов»

Тема «Свойства металлов и сплавов»

Инструкция по выполнению теста: из предложенных вариантов выбрать один правильный

  1. 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»

  1. 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»

  1. 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.

Читайте также:  Какими свойствами обладает шунгит

 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»

  1. 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»

  1. 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

Источник