Как делают металл: Как получается металл | Металлургический портал MetalSpace.ru

Как получается металл | Металлургический портал MetalSpace.ru

Руда – смесь соединений железа и кислорода – оксидов железа. Извлекают железо из руды при высокой температуре. Для этого ее нагревают с восстановителем – веществом, способным отобрать кислород у железа. Самым доступным, пожалуй, единственно возможным восстановителем в древности были дрова. Но дрова выделяют слишком мало тепла, так как в них много воды; даже в сухой древесине содержание горючего элемента (углерода) невелико. Есть в дровах и водород, но он связан с кислородом, входящим в состав древесины, а поэтому не может отнимать кислород у окислов железа.

Однако уже в древности люди заметили, что при небольшом доступе воздуха в процессе горения дрова обугливаются, превращаясь в древесный уголь, состоящий из углерода и водорода. При сгорании одного килограмма древесного угля выделяется в три-четыре раза больше теплоты, чем при сжигании одного килограмма дров. Сгорая, он дает высокую температуру, при которой идет восстановление оксидов железа.

Углерод, соединяясь с кислородом, превращается в диоксид (углекислый газ) и оставляет почти чистый металл.

Установить, кто первый предложил плавить металл на древесном угле, вероятно, так же трудно, как установить автора первой заявки на изобретение колеса, лука, или лодки. Невозможно также установить, в какой стране впервые провели плавку металла на древесном угле. Однако известно, что древнейшие цивилизации Египта, Китая, Индии пользовались этими материалами. Более того, древесный уголь используется и сегодня.

Стволы деревьев, очищенные от веток, складывались или в яму (ямный способ) или в конусообразную кучу диаметром от 3 – 4 до 10 – 12 метров и высотой 3 – 7 метров (костровой способ). В куче оставлялись проходы для воздуха и выхода дымовых газов. Нижняя часть вертикальной кучи уплотнялась глиной, и вся поверхность кучи засыпалась землей. Дрова в середине кучи разжигались через специальное растопочное отверстие. Дым выходил в канал, оставленный в центре кучи, или, в более совершенных конструкциях куч, через трубу, специально сооружаемую в центре кучи.

Костровой способ существовал в России и, например, в Швеции, которая являлась крупнейшим экспортером древесного угля вплоть до ХХ в.

При ямном способе яму обычно располагали на косогоре, для того чтобы стекала смола, образующаяся в процессе углежжения.

Искусство углежога состояла в том, чтобы, манипулируя открыванием и закрыванием отверстий для подачи воздуха, позволить сгореть в куче как можно меньшему количеству древесины с тем, чтобы оставшаяся часть под действием выделяющегося тепла подвергалась сухой перегонке – выделила воду, связанный кислород и превратилась в древесный уголь. Ямный способ давал уголь низкого качества, мелкий и малопрочный. Да и использовались для его производства ветки, мелкая древесина. При костровом способе использовалась отборная древесина, преимущественно хвойные. Со временем, древесный уголь стал все шире применяться для кузнечных работ и плавки железа. А его в свою очередь требовалось все больше и больше.

Чем выше температура в устройстве для производства железа или чугуна, тем быстрее идет процесс. Еще древние мастера освоили значение дутья для улучшения процессов горения топлива, поэтому стали использовать меха для подачи воздуха. Больше дутья, больше воздуха, выше температура, больше металла. Крупнее установка, выше ее производительность. Вот основное направление, по которому шло развитие агрегатов по производству железа, а потом и чугуна.

Первые мастера с большим трудом изготовляли 2 – 5 килограммов металла в день. Проходили столетия, металла требовалось все больше, печи росли и в ширину, и высоту, потребляли все больше руды, воздуха и древесины. Производительность агрегатов исчислялась уже сотнями килограммов и даже тоннами.

Несколько столетий назад были созданы аппараты для выплавки железа из руд, которые используют и в наши дни – это доменные печи. Само название происходит от старинного русского глагола «дмати» – дуть, и наглядно характеризует технологический процесс производства металла.

Доменная печь – пустотелое сооружение, составленное из двух усеченных конусов.

Сверху в домну загружали уголь и руду, а снизу вдували воздух. Уголь сгорал в нижней части доменной печи, выделяя тепло и превращаясь в диоксид углерода (углекислый газ). Чуть выше углекислый газ встречался с новыми порциями древесного угля и обращался в монооксид или – «угарный газ», как его называют в просторечии. А уже на следующем ярусе монооксид углерода восстанавливал оксиды железа и вновь обращался в углекислый газ. Руда исчезала. Вместо нее образовывались жидкий металл и шлак. Они просачивались через слой материалов и собирались в нижней части агрегата.

В старину температура в домнах была недостаточно высокой, и потому металл не плавился, а в виде губчатой массы-крицы оседал на дно печи. Крицу извлекали и отковывали в горячем состоянии, выжимая из глубины на поверхность легкие неметаллические включения. Однако кричная металлургия была возможна лишь при небольших, в нашем современном представлении, масштабах производства. Сегодня в доменных печах получают только жидкий металл – чугун, который используется для изготовления разнообразных отливок.

Однако большая часть чугуна перерабатывается в сталеплавильных агрегатах: конверторах, мартенах, в которых, удаляя из чугуна углерод, кремний, марганец, серу, получают прочную и упругую сталь.

В чугуне до 3% углерода, а в стали только 0,3%.

Самая распространенная сталь – 3, наш основной конструкционный материал- это тот же чугун, но в котором 0,3% углерода. Это сталь, из которой делают автомобили, арматуру, полосу и т.д.

Многие сотни лет черные металлы получали, используя древесный уголь. Для получения одной тонны металла расходовали от двух до четырех тонн такого угля.

А чтобы приготовить тонну древесного угля, требовалось 10 – 12 кубометров леса. Строились железоделательные заводы, и начинал гулять топор по соседним лесам. В конце XVI в. Королева Елизавета Английская вынуждена была запретить использовать лес для производства угля. Через 25 – 30 лет выплавка железа была прекращена почти по всей Англии. А в XVIII в. русская императрица Елизавета специальным указом запретила строить железоделательные заводы в радиусе 200 верст вокруг Москвы.

Но что Елизаветы? В древнем Египте при фараоне Рамзесе II работало более 1000 медеплавильных печей. Использовался древесный уголь, который выжигали из пальм. А потом (лет через 300) медеплавильное производство практически кончилось. Пальмы вырубили и перешли на привозную медь.

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

Как делают металл — flagman-ug.ru

Как делают металл для VW, Renault, Hyundai, Kia. — репортаж с завода

Из череповецкой стали штампуют почти всё, что выпускают на российских автозаводах. «За рулем» отправился в Череповец, чтобы разобраться, как производят прокат для автопрома и какая толщина у металла, из которого изготовлен кузов вашего автомобиля.

Череповецкий металлургический комбинат рождает смешанные чувства.

Смотрю на грандиозные доменные печи и проезжающие составы с расплавленным металлом — и в голове звучит мелодия «Время, вперёд!» из девятичасовых новостей. А реки раскаленной руды заставляют вспомнить кузни гномов из эпического произведения Толкиена.

Здесь творится магия рождения металла, из которого делают автомобильный лист. Из «северстали» штампуют почти всё, что производится в России, — кабины и кузовá автомобилей ГАЗ, КАМАЗ, Haval, Renault, Nissan, Peugeot, Citroen, Volkswagen, Hyundai и Kia.

Не важно, у вас ГАЗель или Solaris. Толщина металла и оцинковка у них одинаковые!

Стройка вопреки

Череповецкий комбинат появился скорее «вопреки», нежели «благодаря». Но и благодарить есть кого — ученого-металлурга Ивана Павловича Бардина. Именно он предложил не строить комбинат рядом с месторождением руды или угля, который был основным топливом.

По мнению Бардина, Череповецкий завод следовало строить на равном удалении как от обоих месторождений, так и от двух столиц, на перекрестке водных артерий и железнодорожных путей.

Было много возражений, но стройка началась — по распоряжению Сталина, с которым, ясное дело, никто спорить не решался. Проект стартовал ударными темпами: НКВД пригнал около десяти тысяч заключенных.

Но помешала война. Стройка возобновилась только в 1947 году, и через восемь лет комбинат дал первую партию чугуна. Причем очень высокого качества. Спустя три года отлили первую сталь. А уже в 1962 году комбинат стал рентабельным — Бардин оказался прав.

Сейчас Череповецкий металлургический выдает по 12 миллионов тонн стали ежегодно. Большая часть этого объема приходится на конструкционную сталь для судостроения и стро­ительной отрасли. Автомобильный лист составляет лишь 10% объема. Однако именно это производство самое технологичное, требовательное и затратное.

Брак не прокатит

Всё начинается с доменных печей, коих в Череповце четыре (скоро закончится строительство пятой). Особая гордость — печь «Северянка» высотой больше 100 метров. Гигантская домна была задута (именно так называется запуск доменной печи) в 1986 году и долгое время оставалась самой большой в мире, попав в Книгу рекордов Гиннесса.

Позже в Японии, Корее и Китае появились домны больше, но в Европе «Северянка» по-прежнему королева. Аппетит под стать размеру — каждый день она сжирает по шесть железнодорожных составов кокса и почти 70 тысяч кубометров газа, отдавая взамен по 13–15 тысяч тонн чугуна — исключительно передельного (так называют чугун для последующей переплавки в сталь). И хотя технология доменного производства не меняется уже столетие, управление и контроль — на современном уровне. Комната операторов напоминает центр управления космическими полетами.

Расплавленный чугун отправляется в сталеплавильный цех, который тоже поражает воображение. Над головой проезжают гигантские чаны; из них расплавленный металл переливают в формы и смешивают с металлоломом и присадками. Состав этого «винегрета» определяет физические и химические свойства стали, необходимые заказчику. При нас готовили сталь для ГАЗа. Точный состав, который требует каждый производитель, держат в секрете. Но всем производителям отправляют высокопрочную сталь, предел прочности которой 1500–2000 мПа. На выходе получают большие раскаленные отливки, так называемый сляб.

После того как газовые резаки настругают одинаковые плиты сляба, в дело вступает стан горячей прокатки «2000». Число означает вовсе не год открытия, а ширину валков, через которые черновой сляб проходит, утончаясь до толщины автомобильного листа. Раскаленные плиты больше километра едут по конвейеру, периодически попадая в тесные объятия валков. Каждый такой проход сопровождается брызгами искр и тяжелым дыханием испаряющейся воды, необходимой для охлаждения.

На выходе прокат закручивается в километровые рулоны. Их-то и отправляют на финальную обработку — в новенький цех оцинковки. Здесь чисто и светло, ничего общего с брутальным производством черного металла. Череповецкая сталь не зря устраивает всех зарубежных производителей, пришедших к нам на рынок. Технологию оцинковки изменили — увеличили температуру процесса (420 градусов), благодаря чему атомы цинка не просто покрывают лист, а проникают глубоко в структуру, что гораздо эффективнее. Не важно, на чем вы ездите — на ГАЗели, Солярисе или Фольксвагене. Они все оцинкованы одинаково. Различаются лишь свойства стали. Так что ржавеют машины по-разному только из-за этого. Ну и из-за качества окраски.

Рулоны нарезают в листы, они проходят оцинковку, после чего их снова сваривают между собой и закручивают в рулоны уже окончательно и бесповоротно — для отправки заказчику. Причем швы увидеть просто нереально — на выходе получается цельный километровый лист. Размер рулонов определяется заказчиком — вес варьируется от 5 до 30 тонн. Но перед этим весь лист проходит контроль, причем очень жесткий. Даже малейший брак недопустим. Всматриваясь в дефектные листы, я иногда не мог найти хоть какой-то изъян. Кстати, совсем недавно на заводе освоили производство и стали DР600, предназначенной для изготовления колесных дисков.

Культура производства

Атмосфера и масштабы предприятия вселяют гордость: не все промышленные гиганты Союза отправились в небытие. Завод работает и кормит не только владельцев, но и город: благодаря Северстали Череповец живет и развивается.

И о людях думают. Вот простая мелочь: во всех цехах, у каждой лестницы — плакаты с просьбой держаться за поручни. Казалось бы, никто их не читает, но травматизм снизился на 80%! Именно из этого складывается культура производства, а без нее качества не достичь.

• Как сэкономить на кузовном ремонте, читайте тут.

Как получают и из чего делают железо (сталь)?

Железо и стали на его основе используются повсеместно в промышленности и обыденной жизни человека. Однако мало кто знает, из чего делают железо, вернее, как его добывают и преобразовывают в сплав стали.

Популярное заблуждение

Для начала определимся с понятиями, поскольку люди часто путаются и не совсем понимают, что такое железо вообще. Это химический элемент и простое вещество, которое в чистом виде не встречается и не используется. А вот сталь – это сплав на основе железа. Она богата на различные химические элементы, а также содержит углерод в своем составе, который необходим для придания прочности и твердости.

Следовательно, не совсем правильно рассуждать о том, из чего делают железо, так как оно представляет собой химический элемент, который есть в природе. Человек из него делает сталь, которая в дальнейшем может использоваться для изготовления чего-либо: подшипников, кузовов автомобилей, дверей и т. д. Невозможно перечислить все предметы, которые из нее производятся. Итак, ниже мы не будем разбирать, из чего делают железо. Вместо этого поговорим о преобразовании этого элемента в сталь.

В России и мире существует множество карьеров, где добывают железную руду. Это огромные и тяжелые камни, которые достаточно сложно достать из карьера, так как они являются частью одной большой горной породы. Непосредственно на карьерах в горную породу закладывают взрывчатку и взрывают ее, после чего огромные куски камней разлетаются в разные стороны. Затем их собирают, грузят на большие самосвалы (типа БелАЗ) и везут на перерабатывающий завод. Из этой горной породы и будет добываться железо.

Иногда, если руда находится на поверхности, то ее вовсе необязательно подрывать. Ее достаточно расколоть на куски любым другим способом, погрузить на самосвал и увезти.

Производство

Итак, теперь мы понимаем, из чего делают железо. Горная порода является сырьем для его добычи. Ее отвозят на перерабатывающее предприятие, загружают в доменную печь и нагревают до температуры 1400-1500 градусов. Эта температура должна держаться в течение определенного времени. Содержащееся в составе горной породы железо плавится и приобретает жидкую форму. Затем его остается разлить в специальные формы. Образовавшиеся шлаки при этом отделяют, а само железо получается чистым. Затем агломерат подают в бункерные чаши, где он продувается потоком воздуха и охлаждается водой.

Есть и другой способ получения железа: горную породу дробят и подают на специальный магнитный сепаратор. Так как железо имеет способность намагничиваться, то минералы остаются на сепараторе, а вся пустая порода вымывается. Конечно, чтобы железо превратить в металл и придать ему твердую форму, его необходимо легировать с помощью другого компонента – углерода. Его доля в составе очень мала, однако именно благодаря нему металл становится высокопрочным.

Стоит отметить, что в зависимости от объема добавляемого в состав углерода сталь может получаться разной. В частности, она может быть более или менее мягкой. Есть, например, специальная машиностроительная сталь, при изготовлении которой к железу добавляют всего 0,75 % углерода и марганец.

Теперь вы знаете, из чего делают железо и как его преобразовывают в сталь. Конечно, способы описаны весьма поверхностно, но суть они передают. Нужно запомнить, что из горной породы делают железо, из чего далее могут получать сталь.

Производители

На сегодняшний день в разных странах есть крупные месторождения железной руды, которые являются базой для производства мировых запасов стали. В частности, на Россию и Бразилию приходится 18 % мирового производства стали, на Австралию – 14 %, Украину – 11 %. Самыми крупными экспортерами является Индия, Бразилия, Австралия. Отметим, что цены на металл постоянно меняются. Так, в 2011 году стоимость одной тонны металла составляла 180 долларов США, а к 2016 году была зафиксирована цена в 35 долларов США за тонну.

Заключение

Теперь вы знаете, из чего состоит железо (имеется в виду металл) и как его производят. Применение этого материала распространено во всем мире, и его значение практически невозможно переоценить, так как используется он в промышленных и бытовых отраслях. К тому же экономика некоторых стран построена на базе изготовления металла и его последующего экспорта.

Мы рассмотрели, из чего состоит сплав. Железо в его составе смешивается с углеродом, и подобная смесь является основной для изготовления большинства известных металлов.

Презентация по окружающему миру «Из чего делают металлы»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Что люди научились делать из горных пород учитель МОУ «СОШ №94» Лариса Владимировна Нечаева Из чего и как делают металлы Мой университет — www. edu-reforma.ru

Предположи, из каких металлов изготовлены старинные изделия

Пословицы Правдивое слово и железо пробьёт Старательный горы свернёт, старанье железную верёвку оборвет Человек прочнее железа, тверже камня, нежнее розы

Железная руда Железная руда обычно бывает бурого или красноватого цвета. Она тяжёлая и очень прочная. Самое главное свойство руды — плавкость. Добывают железную руду в шахтах или карьерах.

Добывают в шахтах В угольном слое роют глубокий большой колодец. Это ствол шахты. От ствола шахты проделывают коридоры- штреки. Штреки и ствол шахты крепят специальными опорами. В шахтах горит электрический свет, туда подается свежий воздух. Всю тяжелую работу выполняют машины: отбивают куски угля, грузят на транспортер, затем в специальные вагонетки. Управляют машинами люди- шахтёры.

Добывают в карьерах

Из чего и как делают металлы Руды черных металлов: красный железняк бурый железняк магнитный железняк Руды цветных металлов: Медный колчедан Свинцовый блеск Цинковая обманка Алюминиевые руды Руды благородных металлов : серебро золото платина

красный железняк Цвет серо- стальной с красным оттенком Покрыт блестящей красноватой корочкой Твердый Тяжелый Плотный Ковкий Черта: темно-красный след

бурый железняк Темно- бурый цвет Блеск стеклянный, тусклый Непрозрачный Твердый Плотный Черта: бурый или желтый след

магнитный железняк Темно- бурый цвет Самый твердый из железных руд Плотный Обладает свойством магнита Металлический блеск Черта: черный след

Руды цветных металлов медный колчедан Латунно- желтый цвет Сильный металлический блеск Непрозрачный Хрупок Плотный Твердый Черта: зеленовато- черный след Медь самородная

Руды цветных металлов боксит ( алюминиевая руда) Белый цвет Тусклый блеск Легче стали и меди Используют в машиностроении, самолетостроении, космических кораблей

Руды цветных металлов свинцовый блеск (галенит) Свинцово-серый цвет Металлический блеск Непрозрачный Твердый Плотный хрупок Черта: темно- серая до черной

Руды цветных металлов цинковая обманка Блеск алмазный, тусклый Окраска медово- желтая, бурая до черной Плотный Хрупок Твердый Черта: желтая до бурой

Драгоценные металлы серебро Твердый Плотный Блеск металлический Непрозрачный Цвет свинцово- серый до железо- черного Черта: темно- серая Серебряная обманка Самородное серебро

Драгоценные металлы золото Твердый Плотный Блеск металлический Непрозрачный Цвет золотисто- желтый Черта: золотисто- желтая Используется для изготовления ювелирных украшений, валютный металл, электронике

Драгоценные металлы платина Твердый Плотный Блеск металлический Непрозрачный Цвет серебряно-белый Ковко Используется для лабораторной посуды, в электронике, электротехнике

Тест «Из чего делают металлы» 1. Металлы получают из. а) каменного угля, янтаря, мела б) жемчуга, известняка, торфа в) железной руды, медной руды 2. В шахтах добывают. а) известняк, ракушечник, гранит б) каменный уголь, антрацит, железную руду в) поваренную соль, жемчуг, графит 3. Какое полезное ископаемое используется при производстве чугуна и стали? а) каменная соль б) железная руда в) торф г) гранит

Что делают из железной руды?

Оглянитесь вокруг. Так или иначе, но вы со стопроцентной вероятностью наткнетесь на что-то, чьим компонентом является элемент Ferrum. Он же – железо. Даже телефон, планшет или компьютер, с помощью которого вы читаете данную статью, также содержит в себе железо.

Феррум является четвертым по многочисленности элементом на нашей планете. Являясь настолько популярным, оно максимально упрощает процесс собственной добычи. К сожалению, в чистом виде оно все-таки не встречается, потому – придется добывать его из руды. Благо, извлечь его из минералов и получить чистый «Fe» намного проще, чем, скажем, уран или даже алюминий.

В данной статье мы рассмотрим вопрос, что делают из железной руды, как из нее добывается железо и куда его применяют.

Свойства руд

Отвечать на вопрос: какими свойствами обладает железная руда, не совсем просто. Хотя бы потому, что перечень свойств зависит от процента данного металла в руде и количества посторонних примесей. К примеру, красный железняк, содержащий гематит (Fe₂O₃), содержит в себе целых 70% железа от общего количества.

В общем и целом, кстати, целесообразной добычей железа считается только та, где в рудах содержится от 40% железа и выше. Данная цифра действительно дает понять, что железо распространено в окружающем мире многократно больше других элементов. К примеру, для того же урана, содержание его в руде в количестве 2% считалось бы небывалой удачей…

Но вернемся к нашему красному железняку. Давая характеристику железной руде, можно сказать, что красный железняк представляет собой диапазон от порошкового вещества до плотного.

Лимонит (он же – бурый железняк), также является рудой железа, однако она представляет собой пористую и рыхлую породу, содержащую весомые доли фосфора и марганца. Пустой породой у него часто выступает глина. В силу чего, кстати, довольно легко поддается извлечению железа. Потому из него часто делают чугун.

Шпатовый железняк с сидеритом во главе является довольно редким минералом, что не делает его производственным ресурсом. Он также содержит в себе довольно много глины.

Черно-синие магнитные руды по своей насыщенности железу могут не уступать красному железняку. Но главной их особенностью является, конечно, свойства магнетизма. Пусть они и теряются с сильным повышением температуры. Пусть железняк магнитный намного реже других, но польза его очевидна.

Способы добычи железа из руды

Железо из руды наиболее часто получают в доменных печах. Принцип работы такого способа заключается в восстановлении железа из его оксидов с помощью угля, в виде кокса. Уголь, окислившись в печи под воздействием кислорода, превращается в угарный газ (СО). Затем, нагретый в печи угарный газ взаимодействует с оксидом железа (Fe₂O₃), вследствие чего получаются молекулы углекислого газа и молекулы восстановленного железа.

Полученное железо все еще не является идеально чистым. Дабы устранить его от всяческих рудных примесей, далее используется флюс. Флюсом называют карбонаты кальция или магния (в простонародье – известняк и доломит). При нагревании до 1000 градусов по Цельсию, карбонаты распадаются на свои оксиды с выделением углекислого газа.

Далее, оксид кальция или магния вступает в реакцию с примесями железа (например – с кварцем)

Получившийся в результате шлак очень легко плавится в печи. Он плавает на поверхности, что позволяет довольно легко отделить его от железа. Такой расплав железа является все равно не самым чистым из-за существенного присутствия атомов карбона (уголь). А сплав железа с углеродом называется чугуном.

Железо довольно активный элемент, потому весьма податлив коррозии. Потом, не стоит оставлять под открытым небом или в местах с повышенной влажностью предметы с высоким содержанием железа.

Добыча железа в России и мире

Россия в плане добычи железной руды может похвастаться лишь 5-6% от общемирового уровня. Но что касается запасов для потенциально дальнейшей добычи – здесь уверенное первое место. 18% от всей мировой железной руды находятся именно в России. На втором и третьем месте – Бразилия с Австралией. Почетное четвертое место досталось «сожителю по СССР» – Украине, 11 процентов.

В Российской Федерации наибольшим месторождением железной руды является Курская магнитная аномалия. Она же, кстати, является крупнейшим месторождением всей планеты. Запасы залегающего там необработанного железа исчисляются 30 миллиардами тонн.

Применение железа

Примечательным можно считать тот факт, что из самого Феррума, в его химически чистой форме, в мире практически ничего не делается и не производится. Данный элемент очень легко окисляется, вступая в реакции в кислородом или другими элементами. Так для чего нужна железная руда? Все просто. Феррум, обогащенный карбоном (сплав чугуна) – весьма и весьма популярный материал. Чугун может или служить самостоятельной единицей для изготовления каких-либо вещей и предметов, или же быть промежуточным звеном между железом, и сталью.

Сталь – это сплав железа, углерода и других элементов. Железа должно быть не менее 45%, карбона – от 0,02 до 2,14 процента. Если выше 2,14% – это уже чугун. И уж сталь-то, в десятках своих вариаций, в наше время используется практически везде. Машиностроение, авиация, приборостроение, космические постройки, ядерная энергетика, медицина (существует даже термин – хирургическая сталь), оружейная отрасль (как холодное, так и огнестрельное), сельхозинвентарь, строительная продукция и т.д. За счет такой популярности стали, смело можно утверждать, что ни один металл периодической таблицы не используется так интенсивно и в таких количествах на Земле, как железо.

Действительно, сфер производства продукции железной руды, а также соединений и сплавов на основе Феррума – просто не счесть. Однако, в будущем, при таких темпах и масштабах добычи, перед человечеством могут встать два вопроса: что делать, когда запасы этого металла в недрах нашей планеты станут иссякать? И как поступать с теми гигантскими котлованами по всей планете, которые остаются после проведения добычи железной руды открытым способом.

Ковка металла в домашних условиях

Ковка своими руками довольно непростой технологический процесс, для этого нужно знать основные приемы работы с заготовкой, а также правила нагрева и закалки

Кузнечное ремесло — один из самых старых способов обработки металла. Однако, даже в наш век развития высоких технологий, оно не утратило своего значения и даже набирает большую популярность.

Ковка своими руками довольно непростой технологический процесс, для этого нужно знать хотя бы основные приемы работы с заготовкой, а также правила нагрева и закалки металла. Также нужно иметь понятие, как использовать оборудование. Какими навыками нужно обладать для изготовления изделий кузнечным способом и как ковать металл?

Этапы ковки и приемы

Горячая ковка включает в себя большое количество приемов, использующихся в обработке металла. Однако сама технология состоит из основных этапов.

1. Нагрев заготовки.
2. Ковка.
3. Стабилизация металла.
4. Закалка (по надобности).

Каждый отдельно взятый этап имеет большое значение. Неправильно выдержанная температура нагрева заготовки приведет в дальнейшем к порче изделия, то же касается и слишком быстрого остывания.

При ковке также нужно соблюдать технологический процесс, иначе попросту заготовка будет испорчена. На этом этапе используют множество приемов в зависимости от того, какое изделие изготавливают.

Стабилизация металла подразумевает постепенное остывание готового изделия. Этот технологический этап способствует нормальной кристаллизации сильно разогретого материала. Главная задача — не допустить нарушение внутренней структуры, появления раковин и трещин.

Закалка используется для придания готовому изделию твердости за счет изменения кристаллической решетки во время высокотемпературного нагрева. Чаще всего в кузнечном деле этот этап проводят, изготавливая инструменты, которые во время использования будут испытывать большие нагрузки. Основное требование к закалке — не сделать металл слишком хрупким (перекалить) или, наоборот, очень мягким.

Итак, как происходит ковка металла своими руками и какие приемы применяют на каждом из этапов работ?

Нагревание заготовки перед ковкой

Лучше всего приступить к нагреванию заготовки сразу же после ее отливки, когда она остынет до темно-красного цвета. Также можно прогреть материал предварительно перед помещением в очаг. Предварительное нагревание проводят с концов до средины, чтобы избежать появления напряжений и трещин в структуре металла. При этом температура соблюдается в пределах не более 300 градусов. Проверяют этот показатель разливанием на поверхность болванки машинного масла: если оно горит, то заготовку перемещают в очаг.

Температуру в горне изначально задают невысокую, постепенно увеличивая со временем до нужного предела.

Ошибочно мнение о том, что чем больше нагреть сталь, тем лучше ее ковать. При сильном разогреве такой материал действительно становиться мягче, однако, не стоит забывать о таких процессах, как перегрев и пережег металла.

Перегрев изменяет кристаллическую структуру материала заготовки и при последующей ковке он может попросту развалиться на отдельные фрагменты.

Пережег изменяет химические свойства стали, когда из ее состава выжигается большее количество углерода.

Как по цвету определить температуру нагрева

Процесс ковки

Прежде чем планировать изготовление вещей, стоит рассчитывать на то, что при обжимке заготовка потеряет часть своего объема в виде окалины. Она образовывается на поверхности болванки, откуда ее удаляют, используя инструменты: клещи и щетки.

Когда обжимка проведена, переходят к собственно поковке изделия. При этом используют различные приемы для получения нужной формы.

Чтобы на поверхности образовались утолщения, используют способ местной осадки. Также этот прием используют, если нужно уменьшить длину заготовки и сделать ее более толстой. Для этого мастер наносит удары сверху заготовки, расположенной в вертикальной плоскости. При этом металл будет деформироваться и утолщаться. Удобно делать полную обсадку, зажав разогретую заготовку в тисках, но нужно спешить, иначе металл будет очень быстро остывать от холодного приспособления для зажима.

После осадки опять нужно сделать обжимку, чтобы придать структуре однородность!

Одна из разновидностей осадки — высадка. Ее используют, когда нужно получить на поверхности изделия утолщения. Для этого нагрев заготовки делают только в месте высадки.

Если нужно, наоборот, удлинить заготовку, проводят так называемую протяжку. Используют три способа, которыми можно сделать этот прием. Наиболее простой — протяжка на плоских бойках. Для этого заготовку разогревают. Далее, ее проходят молотом по всей длине и, переворачивая на 90 градусов, делают ту же работу. Прием стараются проводить за один разогрев. Довольно часто используют такой подвид протяжки, как расплющивание по всей длине. Основные инструменты при этом молот или кувалда.

Иногда при ковке в домашних условиях нужно сделать в изделии сквозное или глухое отверстие. В таком случае используют прием прошивки. В качестве основного приспособления выступают пробойники различного сечения. При этом заготовку разогревают и укладывают на наковальню сверху круглого отверстия. Установив пробойник, по нему наносят удары. Прошивку можно делать как с одной стороны, так и с обеих.

Для разделения заготовки или изделия на части используют способ рубки. Нагревают металл до темно-красного цвета и, уложив его на наковальню, кузнечным зубилом рубят три четвертых его толщины. После чего поковку переворачивают и дорубают остаток, используя те же инструменты.

Также довольно часто в кузнечном деле использую способ гибки заготовок. Простые формы получают, используя в качестве основного приспособления наковальню с отверстиями. Более сложные кованые элементы формируют, изгибая заготовки на различных шаблонах.

Еще один прием, часто использующийся в художественной ковке — скручивание. Заготовку при этом разогревают и жестко фиксируют в тисках, другой конец проворачивают, используя как основное оборудование вороток.

Когда изделие готово нужно стабилизировать металл.

Стабилизация

Небольшие поковки можно оставить в очаге горна, где металл будет остывать вместе с печью. Более массивные кованые изделия можно засыпать горячими углями и присыпать золой.

Чем более массивное изделие, тем более плавным должно быть остывание.

Обучиться ковке для начинающих лучше у опытного мастера. Существует много различных приемов и способов такой обработки и изготовления вещей, которые может показать специалист. Тем более при отсутствии практики довольно тяжело соблюдать технологии нагревания и стабилизации металла, без которых изделие либо не получиться, либо будет некачественным.

Однако ручная ковка не так сложна и простейшие вещи можно довольно быстро научиться изготавливать самостоятельно.

А что Вы можете дополнить к материалу этой статьи? Если у Вас имеется опыт обучения ковки в домашних условиях, поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.

как делают медь (как изготавливают)

Чтобы разобраться как делают медь, нужно ознакомиться с тем, как ее находят, разрабатывают и изготавливают из руды. Этот цветной металл высоко цениться за свои свойства, антикоррозийную стойкость и высокую электропроводность, поэтому широко используется. Во приемных пунктах лома, это один из самых дорогих цветных металлов, скупаемых у населения. Если у вас есть лом данного металла, то вы можете сдать медь в Москве по выгодной цене за 1 кг в компании ВторБаза, где предлагается лучшая стоимость за медный лом. Приемки работают в разных районах Москвы и Московской области, поэтому транспортировка не будет проблематичной, если выбрать ближайший приемный пункт. При сдаче меди оптом, можно заказать вывоз металлолома на транспорте компании – по всем вопросам и для консультации о условиях сотрудничества, можно обращаться по контактному телефону, который доступен круглосуточно.

Методы производства меди

Добыча меди в природе осуществляется при помощи разработки залежей и добычи самородков. Этот металл встречается в виде сернистых, углекислых, сульфидных руд, а также оксидов и гидрокарбонатов. Больше всего в мире добывается медного колчедана и медного блеска – в этих самородках обычно содержание меди не превышает 2%, но обычно в рудах содержится до 1% чистого металла. Добытые самородки перерабатываются на предприятиях, где из них получают медь, посредством одного из трех методов обработки: пирометаллургического, гидрометаллургического, электролиза.

Пирометаллургический метод производства

Добытая руда не подходит для последующей переплавки в металл, в ней содержание меди ниже 6%, поэтому ее обогащают, предварительно раздробив и размолов на мелкие частицы. Зерновая фракция в 0.06-0.6 подвергается флотационному обогащению, после чего состав можно перерабатывать в металл.

Пирометаллургический способ производства наиболее распространен и эффективнее других. Основа процесса – плавка. Для того чтобы изготовить медь, используется руда, которую в свою очередь поэтапно перерабатывают в металл. Делается это следующим образом:

• Медную руду обогащают используя флотацию, получив таким образом медный концентрат, который обжигают в многоподовых печах для удаления серы. Богатую руду не обогащают, а сразу отправляют на переплавку в шахтные печи.
• Полученный обожженный концентрат переплавляется в медный штейн в электропечах или отражательных печах при температуре 1400 градусов Цельсия. На выходе в нем содержится 15-55% меди;
• В шахтных печах обжигается штейн, куда его загружают с известняком, кварцевым флюсом и коксом, для обогащения и отделения от шлака, который всплывает и его отделяют.
• Конвертирование медного штейна – его продувают воздухом при температуре 1200-1400 градусов по Цельсию. На выходе получается черновая медь (98.4-99.5%).
• Черновую медь рафинируют используя электролитическую обработку, в итоге на выходе получается катод с содержанием меди в 99.99%.

Чистый сплав позволяет получить не только электролитическая очистка, но и экзотермический метод с использованием водорода и оксидов меди. Полученный в итоге катод используют как будущее сырье, переплавляют в слитки, проволоку, чурки, чушки, арматуру, листовые куски. Процесс изготовление заготовок из меди производится на агрегатах непрерывной или полунепрерывной разливки металла.

Пирометаллургический технологический процесс с применением электролитической обработки позволяет отделить сопутствующие металлы, которые содержит медная руда. К таковым относятся серебро, селен, золото.

Гидрометаллургический метод производства

Этот способ подходит для работы с бедными медными рудами, которые подвергаются выщелачиванию. Руду измельчают и отправляет в бетонные чаны, где при помощи серной кислоты, гидроксида аммония или другого растворителя, руду выщелачивают. Окисленный продукт растворяется без проблем, при работе с сернистым применяют сернокислое железо.

Выщелачивание медной руды позволяет извлечь медь полностью. В полученный раствор опускаются железные изделия, что позволяет выделиться меди в виде порошка. Такой металл содержит до 70% меди и называется цементационной медью. Если раствор перенасыщен сернокислыми солями меди, для извлечения металла используют электролиз с анодами нерастворимого постоянного типа.

Особенности электролиза

Обычно электролиз используется как последний этап выделения меди при пирометаллургическом или гидрометаллургическом методе переработки руды. Операция позволяет очистить медь до максимального уровня – при правильном проведении всех процессов, можно довести значение до 100%.

Чтобы провести электролиз используется специальное оборудование: ванны с раствором сульфата меди и свободной серной кислотой. Для получения чистой меди, используются катоды, на которых она оседает, а вот на дно ванны оседает шлам – из него можно извлечь другие металлы, в том числе более ценные. В роли катода используют медные пластины, которые опускают в раствор. К катоду подают невысокое напряжение в 0.4В – это позволяет создать разность потенциалов, которая в свою очередь вынуждает ионы меди перейти с анода на катод, в виде осадка. Периодически необходимо обновлять электролит, так как в нем образовывается химический раствор металлов, который замедляет и снижает качество электролиза. Одновременно с этим, регулярно извлекается и шлам, в котором остаются все примеси и другие металлы. Технология электролиза позволяет полностью растворить анод за 30 суток, при этом выгрузку необходимо производить каждые 6-12 дней. Недостаток электролиза – большие затраты электроэнергии, из-за чего повышается цена металла полученного в результате очистки.

Видео о технологиях производства меди

Важные свойства меди

Медь – цветной металл, золотисто-розового цвета, пластичного типа. При взаимодействии с воздухом, поверхность металла покрывается быстро оксидной плёнкой, что придает сплаву желто-красный оттенок. Металлы в природе имеют серый или серебристый оттенок, а вот медь входит в четверку природных металлов, которые обладают отличительную цветовую окраску (другие – осмий, цезий, золото). Золотисто-розовый цветовой оттенок объясняется наличием электронных переходов между заполненной третьей и полупустой четвёртой атомными орбиталями: энергетическая разница между ними соответствует стандартной длине волны оранжевого света. Такой же механизм отвечает за характерный цвет другого ценного металла — золота.

Из достоинств меди следует выделить такие свойства как высокая электропроводность и теплопроводность, уступая по первому показателю только серебру. Температура плавления 1084 градуса по Цельсию, а кипения 2562 градусов. Плотность меди в три раза выше чем у алюминия – 8.92 г/см2.

Человек использует не только медь, но и сплавы с ее содержанием: латунь (цинк), бронза (олово), мельхиор (никель) и другие. Все эти металлы, как и медь, способны выносить коррозию и выдерживать химическое воздействие. Использование меди в мире распространенно широко с древних времен – это один из первых открытых человеком металлов. Интересно что этот металл является натуральным антибактериальным средством, что позволяет использовать сплав в биомедицине.

Ценность меди на рынке высока – стоимость на лом этого сплава выше чем других, поэтому на сдаче данного цветного металла можно отлично заработать. Медь и сплавы из нее, достаточно распространены, поэтому найти их не сложно, как и собрать в общую массу. Сдать цветмет можно в приемные пункты «ВторБаза», где предлагается лучшая цена на медь в столичном регионе.

Как делают катанку и сложно ли ее оцинковать

Технология изготовления катанки довольно проста. Изначально металлическая заготовка (блюм), представленная в виде бруска, подвергается обработке на специальных прокатных станках. Заготовку разогревают до определенной температуры, после чего путем пропускания через валы вытягивают. Валы устроены таким образом, что они обжимают блюм со всех сторон. Это позволяет придать заготовке требуемую форму и величину сечения. Заключительным этапом производства катанки выступает ее подача на специальный мотальный станок, на котором происходит ее укладка кольцами.

Особенности технологии производства катанки

Особое внимание уделяется этапу охлаждения готовых изделий, который может быть ускоренным (УО) или естественным (ВО). Более качественной считается продукция, охлаждение которой происходило естественным путем. Так получают стальную катанку, которая обладает высокой степенью пластичности и является более мягкой. В свою очередь ускоренное охлаждение позволяет намного быстрее подготовить продукцию к реализации. При ОВ для охлаждения заготовок используется вода или специальные установки-вентиляторы. В данном случае охлаждение выполняется в несколько этапов, в зависимости от чего маркировка может иметь следующие обозначения: УО1 или УО2.

Изготовленная таким способом продукция обладает достаточной твердостью и прочностью. После этого с катанки снимают окалину. Согласно ГОСТ допустимое значение окалины при производстве катанки УО1 не должно превышать 18кг/т, при производстве катанки УО2 – 10 кг/т. Если речь идет о катанке, охлаждение которой происходит естественным путем, то объем окалины не регламентируется.

Удаление окалины выполняют следующими методами:

• Механическим – происходит при помощи окалиноломателя;
• Химическим – предполагает протягивание катанки через раствор серной кислоты определенной концентрации. Если использовать сильно концентрированный раствор, то это может привести к разрушению металла и его насыщению водородом. Исключить проявление эффекта «травильной хрупкости» позволит введение в кислотный раствор таких ингибиторов, как И1В, И2В, поваренная соль, С5, лигнофосфат, тринатрийфосфат.

Увеличить эксплуатационный период готовых изделий позволит использование оцинкованной катанки.

Методы получения оцинкованной катанки:

• Гальванический – предполагает помещение изделия в цинкосодержащий раствор, сквозь который дополнительно пропускают ток. Это обеспечивает осаждение Zn на поверхности катанки.
• Диффузионный – подразумевает обработку изделий в порошке или парах Zn под воздействием высоких температур: 290–450 °C и 800–900 °C соответственно.
• Получить оцинкованное напыление также можно при помощи нанесения на подготовленные изделия специального защитного слоя раскаленного до определенной температуры металла. Мероприятие проводится посредством специального пистолета.
• Используя метод простой покраски, получают катанку, оцинковка которой проводится по холодному методу.
• Газодинамический – предполагает нанесение защитного покрытия посредством воздействия на оцинкованную поверхность сверхзвуковых потоков. Данный метод позволяет обрабатывать продукцию любой формы.
• Горячее цинкование – изделия, обработанные таким способом, считаются самыми прочными и долговечными. Процесс обработки подразумевает погружение проволоки в ванную с раскаленным раствором цинка. После извлечения катанки нанесенный Zn вступает в реакцию с кислородом, в результате чего образуется оксид, который впоследствии вступает в реакцию с двуокисью углерода, формируя карбонат Zn.

Как только катанка проходит все производственные и технологические этапы, продукцию диаметром 8 мм формируют в бухты и транспортируют на склады и в магазины, а также на заводы, глее материал используют в качестве заготовок для производства других видов продукции. При этом изготовление проката диаметром больше 9 мм производится в виде прутков. 

Из какого металла делают сейфы, из чего изготавливаются сейфы?

Многие люди полагают, что сейф – это простой шкаф из металла, оснащенный дверью с замком. В действительности это не совсем правильная формулировка. Основной характеристикой надежного сейфа является многослойность его конструкции, структура которой может варьироваться исходя из конкретной модели. По своим функциям изделия делятся на взломостойкие, огнестойкие и огневзломостойкие. Назначение того или иного хранилища определяет как особенности его производства, так и тип материалов, используемых в изготовлении.

Из чего изготавливают взломостойкие сейфы

Большая часть металлических хранилищ, имеющих устойчивость к взлому, изготавливается с двойными стенками и усиленной лицевой панелью. В качестве основного материала используется листовая сталь, которую нарезают посредством гидравлического устройства или плазменной резкой. Толщина металла при производстве изделий зависит от уровня их взломостойкости:

• Для шкафов классов 0 и 1 применяют сталь толщиной 5–10 мм. Чтобы упрочить конструкцию, между стенками заливают бетонный раствор или специальный фибробетон.
• Металл в изделиях 2 и 3 класса обычно имеет толщину 15–20 мм. Слой бетонной подушки, помещаемой между листами, может достигать 70 мм. Для повышения взломостойкости прослойку нередко подвергают дополнительному армированию, устанавливая внутри арматурную сетку.
• Самыми надежными считаются взломостойкие сейфы 4 и 5 класса. Общая толщина их стен может составлять до 200 мм, из которых около половины занимает бетонный армированный слой. Кроме арматурной сетки, в бетон добавляют кевлар и прочие компоненты, которые повышают устойчивость корпуса к внешним воздействиям.

Дверцы во многих моделях оснащаются накладками повышенной прочности, изготавливаемыми из различных сплавов – вольфрама, карбида, хрома и др. Для повышения стойкости к абразивным нагрузкам их обрабатывают при помощи техники порошково-плазменной наплавки. Благодаря этому лицевая панель эффективно защищена от выбивания, сверления, вскрытия при помощи инструментов.

Сейфы, представленные в каталоге «Сейф-видео», изготавливаются по современным технологиям. При заливке их корпуса и лицевых панелей применяются тяжелый бетон и запатентованные системы армирования, что обеспечивает повышенную устойчивость к взлому и позволяет надежно защитить ценности и документы.

Производство огнестойких сейфов

Основное предназначение таких хранилищ заключается в защите содержимого от воздействия пламени. Их стенки изготавливают из сверхпрочной легированной стали. Металлические листы нарезают на вырубном прессе и собирают посредством листогибочного оборудования.

Пустоты заполняют огнеупорными материалами, обычно – вспененным бетоном. Пузырьки в бетонной прослойке заполнены воздухом, который является хорошим теплоизолятором. По периметру дверцы устанавливают огнестойкий уплотнитель, а в качестве запорного механизма используют специальные замки, которые предупреждают прохождение внутрь тепловых потоков при возгорании.

В отличие от обычных устойчивых к огню шкафов, огневзломостойкие сочетают в себе функции защиты от взлома и пламени. В производстве применяются усовершенствованные технологии, предусматривающие использование толстых стальных листов и высококачественного армированного бетона. Чаще всего их уровень ограничивается 1 или 2 классом, однако общая толщина стен может достигать 150 мм.

Каждый производитель применяет собственные материалы и технологии, но в целом такие изделия гарантируют безопасность хранения ценностей и обеспечивают их надежную защиту от злоумышленников.

Из чего делают сейфы — устройство сейфа

Доставка и занос ежедневно

Возможен самовывоз

Доставка по всей России

Работаем без выходных

Слово «сейф» в нашем сознании ассоциируется с чем-то надежным, неприступным и безопасным. Сейфу мы доверяем все самое ценное и пребываем в уверенности, что с содержимым ничего не случится. Мы расскажем, из чего делают сейфы, каково устройство сейфа и какие технологии гарантируют сейфам высочайший класс защиты.

Из чего делают сейфы

История сейфов уходит намного лет назад, когда американские банки придумали делать сейфы из твердых сортов древесины. Надо сказать, что для грабителей вскрыть такой сейф не составляло труда – они попросту разбивали их. Тогда сейфы стали делать из железа, но такие сейфы стали взрывать. Сегодня большинство сейфов изготавливают из легированной стали, устойчивой к высоким температурам, механическим воздействиям и коррозии.

От характеристик материала, из чего делают сейфы, зависит сопротивляемость сейфа взлому и температурному воздействию. Для сейфов от 1 до 5 класса взломостойкости используется сталь толщиной 1-20 мм.

Для сейфов 1 и 2 класса, которые устанавливаются в квартирах или офисах, дверь выполняется из стального листа толщиной 10 мм, а боковые стенки из рулонной стали толщиной 5 мм. Листовой материал раскраивается газовой горелкой, температура пламени которой составляет 3000°С или лазером. Рулонный обрабатывается на вырубном прессе и гибочном оборудовании.

Самые простые модели (нулевого класса) производятся из 1-2 миллиметровой стали без применения лазеров и горелок. Их взломостойкость составляет 3-5 минут, но из-за доступной цены, легкости и компактности, они пользуются спросом в качестве домашних вариантов.

Устройство сейфа, заявленного как огнестойкий, представляет собой сэндвич из внешней стальной обшивки (толщиной 1,5-2 мм), слоя вспененного бетона, внутренней обшивки. Пузырьки газов в бетоне препятствуют теплообмену, за счет чего температура в сейфе повышается медленнее, чем снаружи. Внутри такого сейфа может наноситься влагопоглощающий материл, который обеспечит сохранность электронных устройств при повышенной влажности.

Начиная от 5 класса и выше, толщина стали может достигать 50 мм (изготавливаются такие сейфы на заказ по индивидуальным проектам).

Отдельно стоит отметить, из какого металла делают сейфы для банков. Здесь могут использоваться более мягкие материалы: железо и даже медь. Но в этом случае у металла всего лишь облицовочная функция. Между внешней и внутренней металлическими стенками заливается бетон, и сейф становится практически бронированным.

Петли и другие элементы также изготавливаются из рулонной стали на вырубном и гибочном оборудовании. Особое внимание уделяется ригелям запирающего механизма: их производят из цилиндрических болванок никелированной стали диаметром от 20 мм.

Окрашиваются сейфы порошковой краской на основе каучука и пигмента. После нанесения краски, сейф отправляется в печь и нагревается до 100-200°С. В результате каучук плавится и образует на поверхности сейфа монолитную и прочную пленку, которую трудно повредить.

Как устроен сейф

Конструктивно сейф состоит из ящика (шкафа), двери, запирающего механизма, замка.

Детали ящика соединяются между собой при помощи сварки. Сварной шов исключает щели и обеспечивает герметичность. В моделях 4 класса и выше за жесткость конструкции отвечает несущая рама, которая сваривается отдельно из стальных болванок прямоугольного сечения. Стенки огнестойких ящиков многослойные.

Дверь имеет усиленную конструкцию по сравнению со стенками. Здесь используется более толстый металл относительно того, из чего делают сейфы данной модели. Дверь обязательно многослойная. Между слоями предусмотрено пространство для запорного механизма и замка.

Запорный механизм с повышением класса взломостойкости усложняется. Ригели могут быть ориентированы горизонтально и вертикально. Для противодействия распилу, ригели вращаются вокруг своей оси, таким образом перепилить их становится сложно. Кроме того, в потенциально опасных местах устанавливается дополнительная защита от взлома в виде напайки одной или нескольких стальных пластин. Устройство сейфа предполагает использование внутренних противосъемных петель, места установки которых также усиливаются.

В сейфах устанавливают самые разнообразные замки: с ключом, с кодом, комбинируют ключ и код, несколько ключей. Дорогие модели позволяют программировать замок. Например, вы сможете открыть сейф только в течение рабочего дня или вообще в определенное время.

При выборе сейфа мы советуем обращать внимание на сертифицированную продукцию солидных производителей с большим опытом и прислушаться к рекомендациям специалистов.

%TEXTAREA_VALUE
Обновить

«), ‘last_updated’:’1614644457′, ‘MODULE_PATH’:’/netcat/modules/comments/’, ‘LOADING’:’Подождите, идёт загрузка…’, ‘SUBSCRIBE_TO_ALL’:’подписаться на все комментарии’, ‘UNSUBSCRIBE_FROM_ALL’:’отписаться от всех комментариев’, ‘edit_access’:’disable’, ‘delete_access’:’disable’, ‘all_comments_id’:[], ‘show_addform’:’1′, ‘addblock_first’:’0′, ‘show_name’:’0′, ‘show_email’:’0′, ‘premoderation’:’0′, ‘sorting’:’1′, ‘premodtext’:escape(«

Ваш комментарий успешно добавлен и будет опубликован после просмотра модератором.

Урок 13. сплавы металлов — Химия — 11 класс

Химия, 11 класс

Урок № 13. Сплавы металлов

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению сплавов чёрных и цветных металлов, роли легирующих добавок, зависимости свойств сплавов от состава.

Глоссарий

Бронза – сплав на основе меди; оловянная бронза содержит до 8,5% олова. Может содержать также алюминий, кремний, свинец. Используется для изготовления деталей машин, инструментов, при ударе не образующих искр.

Баббиты – сплавы на основе олова и свинца. Применяются для изготовления подшипников, так как отличаются высокой устойчивостью к истиранию.

Дюралюминий – высокопрочные сплавы на основе алюминия с добавками меди, магния и марганца. Основной конструкционный материал в авиа- и ракетостроении.

Константан – сплав на основе меди, никеля и марганца, используется для изготовления электроизмерительных приборов.

Латунь – сплав меди и цинка, с небольшими добавками никеля, олова, свинца, марганца. Используется для изготовления деталей машин и запорной аппаратуры.

Легированная сталь – сталь, в состав которой включены легирующие добавки, повышающие прочность, коррозионную устойчивость, жаропрочность и другие свойства сплава.

Легирующие добавки – вещества, вводимые в сплав в определённых количествах, для придания сплаву необходимых свойств.

Мельхиор – медно-никелевый сплав с добавлением железа, используется для изготовления монет, инструментов, столовых приборов.

Нейзильбер – трёхкомпонентный сплав на основе меди, цинка и никеля.

Силумин – сплав алюминия с кремнием. Применяется для литья деталей в авто- моторостроении.

Сплав — материал с металлическими свойствами, состоящий из двух или более компонентов, один из которых обязательно металл.

Сплав Вуда – легкоплавкий сплав на основе висмута, свинца, олова и кадмия. Используется для изготовления металлических моделей, заливки образцов, пайки некоторых сплавов.

Сталь – сплав железа с углеродом, причем доля углерода не превышает 2,14%.

Цветные металлы – алюминий, медь, никель, цинк, олово, свинец и другие металлы, не относящиеся к чёрным.

Цементит – карбид железа Fe₃C, образуется в виде отдельной фазы в чугуне с высоким содержанием углерода.

Чёрные металлы – железо, марганец, иногда к чёрным металлам относят хром.

Чугун – сплав железа с углеродом, содержание углерода в пределах от 2,14 до 4,3%.

Электрон – сплав на основе магния и алюминия с добавлением цинка, и марганца. Используется в авиа- и ракетостроении.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс: учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

• Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Сплавы металлов и их классификация

Одним из первых металлов, который человек стал применять для своих нужд, была медь. Но ещё в III тысячелетии люди обнаружили, что медь, сплавленная с оловом, позволяет делать более прочное оружие, долговечную посуду. Материал, полученный при сплавлении меди с оловом, получил название «бронза». Это был первый сплав, изготовленный человеком.

Сплавом называют искусственный материал с металлическими свойствами, состоящий из двух или более компонентов, из которых, по крайней мере, один является металлом.

В зависимости от количества компонентов различают двойные (бинарные), тройные и многокомпонентные сплавы. Сплавы могут иметь однородную структуру (гомогенные сплавы), а также состоять из нескольких фаз (гетерогенные сплавы). В зависимости от своих свойств сплавы подразделяются на легкоплавкие, тугоплавкие, жаропрочные, высокопрочные, твердые, коррозионно-устойчивые. По предполагаемой технологии обработки различают литейные (изделия производят путём литья) и деформируемые (обрабатывают путём ковки, проката, штамповки, прессования) сплавы.

Чёрные металлы и сплавы на их основе

В зависимости от природы металла, составляющего основу сплава, различают чёрные и цветные сплавы. В чёрных сплавах основным металлом является железо. Самыми распространенными из чёрных сплавов являются сталь и чугун. К чёрным металлам относятся железо, а также марганец и хром, которые входят в состав чёрных сплавов.

Чугун

Чугун – сплав на основе железа, содержание углерода в котором превышает точку предельной растворимости углерода в расплаве железа (2,14%). При остывании сплава, углерод кристаллизуется в виде отдельных включений цементита и графита. Углерод придает чугуну твердость, но снижает пластичность сплава, поэтому чугун хрупкий. Чугун применяют для изготовления литых деталей (коленчатых валов, колёс, труб, радиаторов отопления, ванн, решеток ограждения), кухонной посуды (сковородок, чугунков, казанов).

Сталь

В стали содержание углерода значительно меньше. В низкоуглеродистых сталях количество углерода не превышает 0,25%, в высокоуглеродистой стали содержание углерода может достигать 2%. Самые первые стальные изделия появились 4000 лет назад. В настоящее время выплавляют стальные сплавы с различными свойствами. Это конструкционные, нержавеющие, инструментальные, жаропрочные стали.

Легирующие добавки

Для придания стали особых свойств в процессе её изготовления, вводят легирующие добавки. Легирующими добавками называют вещества, которые добавляют в сплав в определенном количестве для изменения механических и физических свойств материала.

Легированные стали

В зависимости от количества легирующих добавок различают низколегированную, среднелегированную и высоколегированную сталь. Марка стали обозначается с помощью букв и цифр. Буква указывает на химическую природу легирующей добавки, а цифра, стоящая после буквы – на примерное содержание этой добавки в сплаве. Если содержание добавки меньше 1%, то цифру не ставят. Цифры впереди букв показывают содержание углерода в сотых долях процента. Например, в стали марки 18ХГТ содержится 0,18 % С, 1 % Сr, 1 % Мn, около 0,1 % Тi.

Стали применяют для изготовления армирующих железнодорожных рельсов, дробильных установок, конструкций, турбин электростанций и двигателей самолётов, инструментов (пилы, сверла, резцы, зубила, фрезы), химической аппаратуры, деталей автомобилей, тракторов, дорожных машин, труб и много другого.

Цветные металлы и сплавы на их основе

К цветным металлам относят алюминий, цинк, медь, никель, олово, свинец и др. Сплавы на основе цветных металлов называют цветными. Это бронза, латунь, силумин, дюралюминий, баббиты и многие другие. В авиации широкое применение нашли легкие и прочные сплавы на основе алюминия и титана. Изделия из медных сплавов: бронзы и латуни, применяются в химической промышленности, для изготовления запорной аппаратуры: кранов, вентилей. Сплавы на основе олова и свинца используют для изготовления подшипников. Из мельхиора и нейзильбера – сплавов меди и никеля, изготовляют столовые наборы, монеты.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Расчет массовой доли металла в сплаве

Условие задачи: Кусочек нейзильбера массой 2,00 г поместили в раствор гидроксида натрия. В ходе реакции выделилось 0,14 л водорода (н.у.). Вычислите массовую долю цинка в сплаве. Ответ запишите в процентах с точностью до десятых долей.

Шаг первый: запишем уравнение реакции цинка с раствором гидроксида натрия:

Zn + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂↑.

Один моль цинка вытесняет из щёлочи один моль водорода.

Шаг второй: найдём количество цинка, которое вытеснило 0,14 л водорода.

Для этого найдём в периодической таблице элементов Д.И. Менделеева молярную массу цинка: М(Zn) = 65 г/моль. При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объём, равный 22,4 л. Составим пропорцию:

65 г цинка вытесняет 22,4 л водорода;

х г цинка вытесняет 0,14 л водорода.

65 : х = 22,4 : 0,14, откуда х = (65·0,14) : 22,4 = 0,41 (г) – масса цинка в сплаве.

Шаг третий: найдём массовую долю цинка в сплаве:

ω = (0,41 : 2,00)*100 = 20,5 (%).

Ответ: 20,5

2. Расчёт массы легирующей добавки

Условие задачи: Для придания стали противокоррозионных свойств в сплав добавляют хром. Сталь марки С1 должна содержать 12% хрома, 1% кремния, 1,5% марганца и 0,2% углерода. Сколько хрома необходимо добавить к железному лому (посторонними примесями пренебрегаем) массой 500 кг, чтобы получить нержавеющую сталь требуемой марки? Ответ записать в килограммах с точностью до десятых долей.

Шаг первый: найдём массовую долю железа в стали марки С1:

Для этого от 100% отнимем массовые доли остальных элементов:

100 – 12 – 1 – 1,5 – 0,2 = 85,3 (%).

Шаг второй: найдём массу одного процента сплава.

Для этого массу железного лома разделим на массовую долю железа:

500 : 85,3 = 5,9 (кг).

Шаг третий: найдём необходимую массу хрома. Для этого массу одного процента сплава умножим на массовую долю хрома в сплаве:

5,9*12 = 70,8 (кг).

Ответ: 70,8

Откуда берутся металлы?

Чтобы ответить на вопрос о происхождении металлов, сначала нам нужно дать определение слову «металл». Чистые металлы — основные элементы материи. 118 известных элементов либо обнаружены в природе, либо созданы в лаборатории. Большинство этих элементов — металлы, но есть небольшое количество неметаллических элементов, таких как углерод, и несколько «промежуточных» элементов, называемых металлоидами.

Ознакомьтесь с изделиями из металла от IMS!

Что такое металлы?

Металлы обладают определенными физическими свойствами, которые отличают их от неметаллов и металлоидов.Самая очевидная разница в том, что металлы очень хорошо проводят тепло и электричество. В твердом состоянии они обычно твердые и имеют глянцевый блеск. Еще одно важное качество металлов — их пластичность, что означает, что им можно коваться молотком или обрабатывать их, придавая им различную форму. Их также можно плавить и отливать в формы или резать станками для создания полезных предметов.

Все металлы, которые мы находим на Земле, возникли миллиарды лет назад. Внутри сверхгорячей среды звезд простые атомы водорода и гелия слились вместе, образуя более тяжелые элементы.После того, как первоначальные звезды взорвались, пыль и газ от взрыва попали в нашу местную галактику и были вовлечены в создание нашей собственной солнечной системы. Частицы, кружащиеся вокруг нового Солнца, слипались в планеты, включая Землю.

Как сделать металл?

В ее ядре содержится много металла на Земле, особенно железа. Металл неравномерно разбросан по земной коре, смешан с горными породами, кислородом и другими элементами. Некоторые виды горных пород, например гранит, содержат лишь следовые количества металла.Металл, который мы используем для изготовления зданий, компьютеров, автомобилей и грузовиков, а также многих других продуктов, поступает из подземных залежей минеральных руд, содержащих высокие концентрации металла.

Самые ранние люди обнаружили небольшие кусочки металлов, содержащихся в естественных количествах, таких как медь, олово и золото, которые они вбивали в украшения и другие предметы. Они научились смешивать металлы вместе для создания новых металлов, называемых сплавами, которые улучшили их характеристики. Например, смешивая медь с оловом, они создали бронзу, которая намного тверже и лучше для оружия, чем чистая медь.Важным металлическим сплавом является сталь, которая представляет собой железо, смешанное с небольшим количеством углерода.

Обзор металлических изделий

Как производятся металлические сплавы

Первый шаг в производстве металлических сплавов начинается с добычи руды из земли. Затем руда должна быть переработана для извлечения металла из неметаллов, таких как горная порода. Процесс извлечения может включать:

• измельчение руды в порошок
• нагревает до высоких температур
• ополаскивание водой или химической ванной
• фильтрация осадка
• осаждает жидкость
• Подача электрического тока для разрыва прочных химических связей

После извлечения металла его можно использовать в самых разных целях, от алюминиевых банок до стальных лесов, от оцинкованных крыш до электронных схем.

Чтобы узнать о широком ассортименте металлического прутка, листа, листа, труб, труб и других профилей из алюминия, стали, нержавеющей стали, чугуна, латуни и бронзы, посетите Industrial Metal Supply.

Производство металлов | Encyclopedia.

com

Горнодобывающая промышленность

Очистка

Редукция

Сплавы

Ресурсы

Термин «производство металла» относится ко всем процессам, задействованным в преобразовании сырья, такого как металлическая руда, в окончательную форму. металл может быть использован в коммерческих или промышленных целях.В периодической таблице есть около 90 элементов, которые можно описать как металлы. Все они имеют различные общие характеристики, от связывания до химической природы. Вообще говоря, металлы — это элементы, которые проводят электричество, они пластичны и пластичны.

В некоторых случаях производство металла включает относительно небольшое количество этапов, поскольку металл уже присутствует в элементарной форме в природе. Так обстоит дело с золотом, серебром, платиной и другими так называемыми благородными металлами. Эти металлы обычно встречаются в природе, не в сочетании с другими элементами, и поэтому могут быть использованы в коммерческих целях с относительно небольшой дополнительной обработкой.

Однако в большинстве случаев металлы встречаются в природе в виде соединений, таких как оксид или сульфид, и сначала должны быть переведены в их элементарное состояние. Затем с ними можно обращаться по-разному, чтобы сделать их пригодными для конкретных практических приложений.

Первый шаг в производстве металла всегда связан с добычей полезных ископаемых. Горная промышленность относится к процессу удаления металла в свободном или комбинированном состоянии с поверхности Земли. Двумя наиболее распространенными формами добычи полезных ископаемых являются наземные и подземные разработки.В первом случае металл или его руда могут быть удалены с верхних нескольких метров поверхности Земли. Например, большая часть мировой меди добывается из огромных карьеров, глубина которых может достигать почти 0,6 мили (1 км), а ширина — более 2,25 мили (3,5 км). Подземная добыча используется для сбора металлических руд, находящихся на больших глубинах под поверхностью Земли.

Некоторые металлы можно получить из морской воды, а не из земной коры или в дополнение к ней. Магний — один из примеров. Каждая кубическая миля морской воды содержит около шести миллионов тонн магния, в основном в форме хлорида магния. Сначала магний осаждают из морской воды в виде гидроксида магния с помощью извести (гидроксида кальция). Затем гидроксид магния превращается обратно в хлорид магния, который теперь представляет собой чистое соединение, а не сложную смесь, поступающую из моря. Наконец, металлический магний получают из хлорида магния путем пропускания электрического тока через водный раствор соединения.

В большинстве случаев металлы и их руды встречаются в почве в составе сложных смесей, которые также содержат горные породы, песок, глину, ил и другие примеси. Поэтому первым шагом в производстве металла для коммерческого использования является отделение руды от отходов, с которыми она образуется. Термин «руда» используется для описания соединения металла, которое содержит достаточно этого металла, чтобы сделать его экономически целесообразным для извлечения металла из соединения.

Одним из примеров способа очистки руды является метод пенной флотации, используемый для руд меди, цинка и некоторых других металлов.В этом методе нечистая руда, взятая из земли, сначала измельчается в порошок, а затем смешивается с водой и вспенивающим агентом, например, сосновым маслом. Затем смесь продувается потоком воздуха, в результате чего она начинает пузыриться и вспениваться. В процессе вспенивания примеси, такие как песок и камни, смачиваются водой и опускаются на дно емкости. Металлическая руда не адсорбирует воду, но адсорбирует сосновое масло. Покрытая нефтью руда всплывает на поверхность смеси, откуда ее можно снять.

Металлы всегда встречаются в рудах в окисленном состоянии, часто в виде оксида или сульфида металла. Следовательно, чтобы преобразовать руду в элементарное состояние, ее необходимо восстановить. Восстановление — это химическая реакция, противоположная окислению. Металлы можно восстанавливать разными способами.

В случае железных руд, например, восстановление может осуществляться путем взаимодействия оксидов железа с углеродом и монооксидом углерода. Одним из распространенных устройств, используемых для этой цели, является доменная печь.Доменная печь представляет собой высокий цилиндрический сосуд, в который загружается железная руда (состоящая из оксидов железа), кокс (почти чистый углерод) и известняк. Затем температура в доменной печи повышается до более чем 1832 ^° F (1000 ^° C). При этой температуре углерод реагирует с кислородом с образованием монооксида углерода, который, в свою очередь, реагирует с оксидами железа с образованием чистого металлического железа. Известняк в исходной смеси, добавляемой в доменную печь, вступает в реакцию с диоксидом кремния (песком), который обычно присутствует в железной руде, и удаляет его.

Некоторые оксиды металлов не легко поддаются химическим реакциям восстановления, как в доменном процессе, описанном выше. Примером является восстановление оксида алюминия до металлического алюминия. До 1886 года не было найдено экономически приемлемого метода проведения этого процесса. Затем, будучи молодым студентом химического колледжа, американский изобретатель и инженер Чарльз Мартин Холл (1863–1914) изобрел простой и недорогой электрический метод восстановления оксида алюминия. Благодаря изобретению Холла алюминий получил широкое распространение во всем мире.

На первом этапе этого процесса оксид алюминия отделяется от других оксидов (например, оксидов железа), с которыми он также образуется в процессе Байера. В процессе Байера смесь оксидов природного происхождения добавляют к гидроксиду натрия, который растворяет оксид алюминия, оставляя другие оксиды. Затем оксид алюминия растворяют в минерале, известном как криолит (фторид натрия-алюминия), и помещают в электролитическую ячейку. Когда электрический ток проходит через ячейку, образуется расплавленный металлический алюминий, который опускается на дно ячейки и может быть выведен из ячейки.

В некоторых случаях руда обрабатывается для изменения ее химического состояния перед восстановлением. Например, наиболее распространенными рудами цинка являются сульфиды. Эти соединения сначала обжигают в избытке воздуха, превращая сульфид цинка в оксид цинка. Затем оксид цинка восстанавливается либо путем его реакции с коксом (как в случае с железом), либо путем его электролиза (как в случае алюминия).

Чистые металлы сами по себе часто не подходят для многих практических применений. Например, чистое золото слишком мягкое для большинства применений и в сочетании с другими металлами образует более твердые и устойчивые смеси.Смеси, содержащие два или более металлов, называются сплавами. Возможно, самый известный и наиболее широко используемый из всех сплавов — это сталь.

Термин «сталь» относится к ряду различных веществ, которые содержат железо в качестве основного компонента наряду с одним или несколькими другими элементами. Нержавеющая сталь,

КЛЮЧЕВЫЕ УСЛОВИЯ

Сплав — Смесь двух или более металлов со свойствами, отличными от металлов, из которых она изготовлена.

Процесс Байера — Процесс, в котором гидроксид натрия добавляют к смеси встречающихся в природе оксидов, так что оксид алюминия растворяется из смеси.

Процесс Холла — Процесс производства металлического алюминия путем пропускания электрического тока через смесь оксида алюминия, растворенного в криолите (фторид натрия-алюминия).

Благородный металл — Металл, который не вступает в реакцию с другими элементами и поэтому обычно встречается в природе в свободном или несвязанном состоянии.

Руда — Соединение металла, из которого металл может быть извлечен при экономически обоснованных затратах.

Восстановление — Процесс, при котором степень окисления атома снижается за счет получения одного или нескольких электронов.

, например, содержит около 18% хрома, 10% никеля и небольшие количества марганца, углерода, фосфора, серы и кремния, а также железа. Когда ниобий добавляется к стальному сплаву, конечный продукт имеет необычайно высокую прочность. Добавление кобальта дает форму стали, которая выдерживает высокие температуры реактивных двигателей и газовых турбин, а кремнистые стали используются в производстве электрического оборудования.

На заключительных этапах производства металла готовому продукту придают форму, которую можно использовать в других отраслях для производства конечных продуктов. Таким образом, сталь можно приобрести в виде плоских листов, колец, троса и резьбы, плит, цилиндров и других форм.

См. Также Металлургия.

КНИГИ

Браунгарт, Майкл и Уильям МакДонаф. От колыбели до колыбели: переделывая то, как мы делаем вещи. Нью-Йорк: North Point Press, 2002.

Джонсон, Дэвид. Металлы и химические изменения. Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество, 2002.

Klein, C. The Manual of Mineral Science. 22-е изд. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 2002.

Moniz, B.J. Металлургия. Homewood, IL: American Technical Publishers, 2003.

Нили, Джон Э. и Томас Дж. Бертоне. Практическая металлургия и материалы промышленности. Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2003.

Swisher, James H. Обработка материалов: от колыбели до могилы до колыбели. Блумингтон, IN: AuthorHouse, 2005.

Дэвид Э. Ньютон

Откуда берутся металлы

Где откуда берутся металлы? Мост чистые металлы, такие как алюминий, серебро и медь, происходят из земной коры. Они находятся в рудах, твердых материалах, называемых минералами, обычно встречающихся в порода, из которой должен быть извлечен чистый металл. Свойства чистого металлы можно улучшить, смешивая их с другими металлами для получения сплавов.

Металлы часто делятся на: черных металлов металлы, содержащие железо (например, низкоуглеродистая сталь, углеродистая сталь и чугун) цветные металлы металлы, в которых нет железа (например, медь, алюминий, олово и свинец). Люди впервые начали делать вещи из металла более 6000 лет назад, когда они открыл, как добывать медь из руды. Затем они научились делать более твердый сплав, бронза, добавлением олова к меди. Около 3000 лет назад они открыли железо. Добавляя к железу небольшое количество углерода, они обнаружили, что они могут сделать особенно полезную легированную сталь. Так узнали технологи и конструкторы. о чистых металлах и сплавах и пользовались ими на протяжении многих тысячелетий. Однако у них есть только совсем недавно понял атомную структуру металлов. В эти дни мы знаем около 100 чистых металлов и большое количество сплавов, каждый из которых имеет широкий выбор недвижимости.Металлы, которые вы, скорее всего, будете использовать в школе являются: алюминий сплав медь латунь серебра мягкий стали углерода сталь Первый этап производства металлов — добыча рудоносная порода. Иногда требуется огромное количество руды, чтобы сделать небольшой количество металла, большая часть меди, например, содержится в сульфидных рудах, которые содержат всего 0,25% меди. Затем металл необходимо извлечь из горные породы с использованием печей и электролитических процессов. Наконец, прежде чем металл сможет быть использованный, он часто подвергается дальнейшей обработке. Например, чистота 98% черновая медь, полученная путем плавления и восстановления, затем должна быть электролитическое рафинирование с получением меди чистотой 99,99%.

Этап 1 процесса порошковой металлургии

Когда большинство людей думают о процессе производства металла, они представляют себе поток расплавленного металла, льющегося в форму — это создает прекрасную визуализацию для фильмов и рекламных роликов.Но когда вы думаете о создании деталей из металлического порошка, может быть немного сложнее представить себе процесс — или почему вообще нужно возиться с порошковым металлом.

Процесс производства металлического порошка не всегда прост, и в Северной Америке насчитывается только нескольких передовых компаний в области порошковой металлургии. Не волнуйтесь — важные концепции процесса PM не так уж сложно понять с надлежащим объяснением.

Давайте посмотрим на самый первый этап процесса порошковой металлургии — вы быстро увидите, что отличает PM от традиционной обработки.

Процесс порошковой металлургии: в чем смысл?

Есть ли какая-то причина отдавать предпочтение порошковой металлургии перед традиционной обработкой, кроме «так мы всегда это делали»? Ответ однозначный «да» — и по причинам больше, чем просто низкая стоимость .

При обычном производстве его плавят, катят, отливают, обрабатывают. Много ступеней, а в конце много металлолома.

Использование металлического порошка значительно сокращает количество отходов и, следовательно, может быть названо экологически чистым производственным процессом. Звучит как оксюморон, но это правда!

Остатки металла от обработки сведены к минимуму. Металлической стружки не нужно выбрасывать. Если присмотреться, становится очевидно, что порошковая металлургия — действительно «зеленый процесс». Фактически, исследование Ford Motor Co., проведенное несколько лет назад, показало, что процесс PM на 15% более энергоэффективен для , чем традиционная обработка.

Естественно, иногда требуется обработка цельной заготовки. Но во многих проектах вы можете полностью избежать вторичной обработки, используя процесс порошкового металла.

Что такое металлический порошок? Это металлическое «тесто», с которого мы начинаем, чтобы сформировать металлический «пирог», которым мы заканчиваем. Лучше всего то, что это часть устойчивого процесса. Для завершения цикла изделия из металлического порошка можно переработать и превратить в… новый порошок.

Как производится металлический порошок

Поставщик металлического порошка вашего производителя тщательно следит за тем, чтобы продукт обладал превосходными механическими и / или магнитными свойствами , которые необходимы вашему компоненту.

1.Выберите порошковый металлический материал.

Когда дело доходит до металлических порошков, у вас много возможностей. Важно сначала проконсультироваться с поставщиком порошковой металлургии, чтобы получить смесь, которая поддерживает ваши самые необходимые свойства.

Возможные варианты:

• Утюг
• Медь
• Латунь
• бронза
• Легированные стали
• Алюминий
• Цинк
• Олово
• Кадмий
• Свинец
• Медь
• Хром
• Магний

Оттуда вы можете выбрать из множества сплавов, в том числе предварительно смешанных, которые обеспечивают улучшенные механические или магнитные свойства.Железо или другие черные металлы часто используются в порошковой металлургии из-за их магнитных свойств.

2. Сделайте металлический порошок.

Есть четыре основных метода получения металлического порошка. Какой метод использовать, зависит от множества факторов, в частности от типа металла, который необходимо измельчить, и от свойств , которые вы отдаете приоритетом.

Методы получения металлического порошка включают:

• Твердотельный редуктор
• Распыление
• Электролиз
• Химическая промышленность
• Центробежное распыление

Твердотельный редуктор

Металлическая руда измельчается, а затем смешивается с другим материалом, обычно углеродом.После того, как смесь будет завершена, ее пропускают через печь, чтобы вызвать реакцию, которая снижает уровни кислорода и углерода в порошке.

В результате снижения содержания углерода и кислорода металлическая смесь напоминает менее вкусный бисквит. «Губка» измельчается и просеивается, чтобы удалить неметаллический материал. Конечные частицы по-прежнему похожи на губку, что хорошо — это означает, что они хорошо сжимаются.

Восстановление в твердом состоянии — это старый процесс, но для полного восстановления железной руды до железа может потребоваться до 3 дней в печи.Для получения желаемого конечного продукта требуется руда относительно высокой чистоты.

Распыление

Этот процесс начинается с металлолома, который затем плавится. После расплавления поток металла выливается через струи газа или воды, в результате чего металл распадается. Цель состоит в том, чтобы раздробить или распылить металл на мелкие капли, которые затвердевают, прежде чем вступят в контакт с поверхностью или друг с другом.

Распыление достаточно эффективно для создания металлических порошков и может использоваться для всех типов расплавленного металла.Обычно используется для пудры:

• Утюг
• бронза
• Легированные стали
• Медь
• Латунь
• Алюминий
• Цинк
• Кадмий
• Свинец

Электролиз

Для эффективности процесса электролиза требуются особые условия, в том числе:

• Состав и концентрация электролита
• Плотность
• Температура

При соблюдении надлежащих условий электролиз может создавать очень чистые и плотные металлические порошки. Электролиз дорог по сравнению с другими методами получения металлических порошков. Он находит применение в первую очередь для обработки ценных металлов — особенно меди для применений, где необходима высокая проводимость.

Химическая промышленность

Три основных метода химической порошковой обработки:

• Термическое разложение
• Восстановление оксида
• Осадки из растворов

С помощью этих процессов можно производить металлические порошки с очень специфическим качеством .Например, термическое разложение используется в основном для обработки карбонилов, в то время как осаждение из раствора дает порошки высокой чистоты с узким гранулометрическим составом.

Центробежное распыление

Другой способ распыления расплавленного металла включает использование центрифуги, которая включает перфорированный контейнер, который разделяет жидкий металл на капли определенного размера. Скорость машины можно изменять в зависимости от желаемых результатов.

Как изготавливаются детали из порошкового металла?

Металлический порошок плавно течет и может формировать сложные формы. — достаточно прочный для самых твердых деталей.Обладая определенными электромагнитными характеристиками металла, мы можем производить современные двигатели и транспортные средства.

Это не отцовская технология прессования и агломерации! Имея базовые знания о порошковом металле в вашем наборе инструментов, теперь мы можем показать, как «жидкое тесто» превращается в «лепешку» из спеченной детали. В нашем следующем более подробном обзоре сложных процессов порошковой металлургии мы рассмотрим сам производственный процесс. Прочтите здесь: Как изготавливаются детали из порошкового металла?

Или, если у вас есть дополнительные вопросы о том, как современные порошковые металлические материалы могут повысить эффективность электродвигателей для нескольких отраслей промышленности, попробуйте бесплатную электронную книгу и связанные ресурсы ниже:

Другие связанные ресурсы

(Примечание редактора: эта статья была первоначально опубликована в апреле 2019 года и недавно была обновлена. )

Как производится сталь | Металл Супермаркеты

Сталь — один из наиболее широко используемых металлов в современном мире. Он дешевый, прочный и невероятно универсальный. Поскольку мировое производство составляет около 750 миллионов тонн в год, сталь является вторым по массовому производству товаром после цемента.

Сталь полностью пригодна для вторичной переработки, и для ее производства требуется относительно мало энергии. Благодаря усилиям сталелитейной промышленности потребление энергии и выбросы углекислого газа составляют менее половины от того, что было в 1960-х годах.Это делает сталь экологически чистой и устойчивой.

Изделия из стали слишком многочисленны, чтобы их перечислять здесь, но включают: железные дороги, нефте- и газопроводы, небоскребы, лифты, метро, ​​мосты, автомобили, корабли, ножи и вилки, бритвы и хирургические инструменты. Сталь везде!

История железа

Железо — четвертый по содержанию элемент, составляющий более 5% земной коры.

Производство железа людьми началось примерно в 2000 году до нашей эры в юго-западной или южной части Центральной Азии.Это ознаменовало начало железного века, когда стали широко заменять бронзу на железо для инструментов и оружия. В то время кузнецы производили кованое железо, нагревая его и выковывая примеси над наковальней. Полученное железо было прочным, но податливым.

В средние века был разработан новый тип железа, использующий более высокие температуры. Это было известно как чугун, который был тверже кованого, но более хрупким.

Железо составляло материальную основу человеческой цивилизации на протяжении более трех тысяч лет до массового производства стали в 1870 году нашей эры.

Состав стали

Сталь — это сплав железа и углерода. Он может содержать небольшое количество кремния, фосфора, серы и кислорода.

Содержание углерода в стали составляет от 0,08 до 1,5 процента. Это делает его тверже, чем кованое железо, но не таким хрупким, как чугун. Сталь обладает уникальным балансом твердости, гибкости и прочности на разрыв. Оно более прочное и лучше держит острую кромку, чем более мягкое кованое железо. В то же время он лучше противостоит ударам и растяжению, чем более хрупкий чугун.

Как производится сталь?

Для производства стали железная руда нагревается и плавится в печах, в которых удаляются примеси и добавляется углерод.

Сегодня большая часть стали производится с использованием одного из двух процессов:

• Доменная печь
• Электродуговая печь (ДСП)

В доменных печах используется в основном сырье (железная руда, известняк и кокс), а также немного стального лома для производства стали, тогда как в электродуговых печах используется в основном стальной лом.

Что такое доменная печь?

Доменная печь была изобретена англичанином Генри Бессемером в середине 1850-х годов.Бессемер разработал способ производства стали, продувая воздух через расплавленное железо для окисления материала и отделения примесей.

Современная доменная печь представляет собой большой стальной корпус цилиндрической формы, облицованный жаропрочным кирпичом. Железная руда, кокс и известняк загружаются в печь сверху и постепенно опускаются к низу, становясь все более горячими по мере опускания. В верхней половине печи газ от горящего кокса выделяет кислород из железной руды. В нижней половине печи известняк начинает реагировать с примесями в руде и коксе, образуя шлак.

На дне печи температура достигает более 3000 по Фаренгейту. Расплавленный шлак плавает поверх жидкой стали, позволяя слить его через шлаковый вырез в печи.

Стальной расплав выходит из пода печи через летку.

Что такое дуговые печи (ДСП)?

ДСП

в основном используются для производства сталей особого качества, легированных другими металлами. ЭДП также можно использовать для производства обычных нелегированных сталей.

В отличие от печей, в ДСП не используется чугун. Они используют стальной лом из переработанных продуктов.

Стальной лом загружается в ДСП с мостового крана. Когда печь наполняется, крышка закрывается, закрывая верх печи. В крышке находятся электроды, которые опускаются в печь. Электроды заряжаются мощным электрическим током, который выделяет тепло, плавя лом.

По мере плавления лома в сталь добавляются другие металлы, известные как ферросплавы, для придания ей желаемого химического состава.Кислород вдувается в печь для очистки стали. Известь и плавиковый шпат добавляются для плавления с примесями и образования шлака.

Расплавленный шлак плавает поверх жидкой стали и может быть слит, наклонив печь.

В ЭДП можно изготавливать ряд сталей особого качества путем объединения других металлов в стальные сплавы. Чаще всего используется нержавеющая сталь, в которую добавлены хром и никель для придания ей коррозионно-стойких свойств. Другие специальные стали, производимые в ДСП, включают стали, используемые в машиностроении, авиакосмической промышленности и для изготовления брони.

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы являемся экспертами по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины.Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.

Как производится сталь? | Блог по литью металла

Сталевар на сталелитейном заводе.

По данным Всемирной ассоциации производителей стали, в 2019 году было произведено 1869,9 миллиона тонн стали. Это представляет собой рост производства на 3,4% по сравнению с 2018 годом и более чем вдвое превышает объем производства в 1999 году. Потребность в стали в мире постоянно растет. Он используется в строительстве, промышленности и производстве.Будучи одновременно прочным и недорогим, он идеально подходит для всех видов производства.

Из чего сделана сталь?

Железо, основной элементарный компонент стали, является одним из самых богатых элементов в земной коре. Все стальные сплавы в основном состоят из железа и углерода на 0,002–2,1% по весу. В этом диапазоне углерод связывается с железом, создавая прочную молекулярную структуру. Полученная микроструктура решетки помогает достичь определенных свойств материала, таких как прочность на разрыв и твердость, на которые мы полагаемся в стали.

Хотя вся сталь сделана из железа и углерода, разные типы стали содержат разное процентное содержание каждого элемента. Сталь также может включать другие элементы, такие как никель, молибден, марганец, титан, бор, кобальт или ванадий. Добавление различных элементов в «рецепт» стального сплава влияет на свойства его материала. Метод производства и обработки стали еще больше расширяет эти возможности.

Одна примечательная группа стальных сплавов содержит хром. Все такие сплавы широко известны как нержавеющая сталь.

Как сделать сталь

В основном сталь производится путем смешивания углерода и железа при очень высоких температурах (выше 2600 ° F).

Первичное производство стали производит сталь из продукта, называемого «чушковый чугун». Чугун — это выплавленное железо из руды, которая содержит больше углерода, чем требуется для стали.

Сталелитейная компания использует систему, которая пропускает кислород через плавку чугуна. Этот процесс создает равное окисление по всему расплавленному металлу. Окисление удаляет излишки углерода.Он также испаряет или связывает примеси, состоящие из таких элементов, как кремний, фосфор и марганец.

Вторичная выплавка стали осуществляется «в ковше». Это процесс рафинирования и легирования стали. Вторичное производство стали может начинаться с переплавки лома или продолжаться в ходе первичного процесса. Можно добавлять элементы, чтобы получить определенный сплав. Сталевар также может удалить поверхностные загрязнения (удаление шлака). Ковш нагревается и охлаждается до температур, необходимых для необходимых химических процессов.

Режущая и наматывающая сталь для производства труб.

Сталь чистовая

В литейном производстве сталь отливают из песка или по выплавляемым моделям в узорчатые формы. На сталелитейном заводе сталь разливается в сырье для строительных материалов с помощью установки непрерывного литья под давлением. МНЛЗ позволяет получать стандартизированные необработанные стальные формы, а не готовые детали. Сырая сталь будет подвергнута механической обработке или переработке в конечные продукты. Сталелитейные заводы обычно отливают и формируют листы, заготовки, стержни, блюмы, трубы, слитки и проволоку.

Стан может также производить горячекатаный или холоднокатаный прокат в процессе производства. Эти процессы создают различные формы и отделки. Перед отправкой сталь может быть разрезана, намотана на катушку или скручена, прежде чем покинуть завод.

Сталь может подвергаться термообработке на литейном или заводском производстве. Заключительные этапы, такие как закалка, отпуск, нормализация и отжиг, могут повлиять на поведение сплава в применении.

Изобретение стали

Археологи нашли самую раннюю сталь на месте, датируемом 4000 лет назад, в Турции. Тигельные стали, такие как знаменитая южно-индийская сталь Wootz, производились последовательно еще в 4 ^-м -м веке до нашей эры.Однако до середины 1800-х годов производство стали было невероятно сложной задачей.

Сталь плавится около 2700 ° F. Поддержание такой высокой температуры было сложной задачей для древних печей, производящих тигельную сталь. Кроме того, примеси обнаруживаются в стальных сплавах, состоящих из таких элементов, как кремний и марганец. Управление ими по-прежнему представляет собой проблему. В древнем сталеплавильном производстве использовался долгий, многоступенчатый процесс. Основатели проводили долгий день, нагревая, перемешивая, очищая от шлака и повторно нагревая свои сплавы. После того, как сталь была отлита, ее отправили обрабатывать кузнецы.Удары по наковальне создавали окончательные формы. Это также помогло распределить и уменьшить углеродную дисперсию, поры или включения.

В 1856 году Генри Бессемер получил патент на новый способ получения стали. Использование конвертера Бессемера, а не традиционных сосудов для плавления, позволило сталеплавильному предприятию барботировать воздух через расплавленный металл. При реакции с воздухом примеси окисляются и выделяются газы. Окисление также помогло создать и поддерживать высокую температуру, необходимую для выплавки стали.

Процесс, при котором один раз в день в литейном цехе и больше времени в кузнице был заменен 20-минутным процессом, позволяющим произвести 5 тонн стали. Сталь Бессемера также была прочнее и качественнее, чем могли надеяться производители стали. Это нововведение поддержало промышленную революцию.

Перемещение стального лома с помощью электромагнита.

Сталь магнитная?

Большая часть стали является магнитной, но не вся. Сталь в основном производится из железа, а железо — магнитное. Ферромагнетизм был впервые обнаружен в природе в «магнитных камнях» — камнях, сделанных из магнетита, оксида железа.Другие элементы, такие как кобальт и никель, также являются ферромагнитными. Эти элементы также иногда встречаются в стали.

Нержавеющая сталь, как известно, немагнитна, хотя все нержавеющие стали содержат железо, а многие — никель. По правде говоря, только некоторые нержавеющие сплавы являются немагнитными. Аустенитная нержавеющая сталь, содержащая никель, в большинстве случаев немагнитна (хотя при обработке она может стать очень слабо магнитной). Другие типы, такие как ферритные или мартенситные сплавы, являются нержавеющими и магнитными.

Свойства стали

Сталь

так широко используется из-за ее особых свойств материала в сочетании с ее относительно низкой стоимостью. По сравнению с другими многими другими строительными и инструментальными материалами (такими как дерево, камень, бетон или чугун), сплавы стали предлагают:

• Твердость : устойчивость к вдавливанию при нажатии с постепенно увеличивающимся давлением
• Вязкость : когда материал деформируется, вязкость описывает, как далеко он проходит до разрушения
• Предел текучести : сопротивление изменению формы при вытягивании с постепенно увеличивающимся давлением
• Прочность на разрыв : способность материала выдерживать растяжение до разрушения
• Ковкость : способность формовать молотком или прессованием без разрушения
• Пластичность : способность формировать форму без потери прочности — при обработке металла он часто становится более хрупким, но пластичные материалы не так быстро становятся хрупкими в процессе работы.

Диапазон испытаний этих свойств варьируется в зависимости от сплава, но в целом сталь может быть как более твердой, так и более жесткой (менее хрупкой), чем многие другие материалы.

Инструментальные стали часто закаливают для достижения максимальной твердости.

Марки стали

Существует четыре основных группы стальных сплавов: углеродистые, инструментальные, легированные и нержавеющие стали.

• Углеродистая сталь — Низкоуглеродистые, средне- и высокоуглеродистые стали в основном различаются по твердости и пластичности. Низкоуглеродистые или низкоуглеродистые стали, как правило, более пластичны по сравнению с другими сталями, но также обладают меньшей твердостью.С другой стороны, высокоуглеродистые стали тверже. Однако высокоуглеродистая сталь обычно имеет более низкую пластичность.
• Инструментальная сталь — Для инструментальных сталей используется высокоуглеродистая сталь с добавлением таких элементов, как вольфрам, ванадий или молибден, термически обработанная и закаленная до высшей твердости.
• Легированная сталь — Это семейство сталей обычно относится к сталям, смешанным со специальными элементами, обеспечивающими исключительные свойства материала, за исключением тех, которые обычно относятся к другим семействам. Все стали — это сплавы, и многие из них имеют дополнительные элементы. Однако легированные стали — это необычные стали, созданные для конкретного применения, и они могут варьироваться от недорогих составов до экзотических сплавов, используемых для реактивных двигателей.
• Нержавеющая сталь —Эти стали легированы хромом, чтобы сделать их устойчивыми к ржавчине за счет пассивирования.

Производство стали: история вторичного использования

Одна из лучших характеристик стали (и других металлов) заключается в том, что лом может стать совершенно новым высококачественным металлом.В процессе вторичного производства стали создаются сплавы не хуже, чем из чугуна. Металлические предметы могут разлагаться от использования, но элементарный химический состав металла означает, что плавление и легирование создают совершенно новый продукт.

Таким образом, рост производства стали не требует соответствующего роста выплавки новой руды (хотя производство чугуна остается жизненно важной частью цепочки поставок стали). Восстановление и переработка стального лома означает, что вчерашняя автомобильная панель может стать двутавровой балкой завтрашнего дня.

Металл, 98% стали которого можно утилизировать, является одним из наиболее пригодных для вторичного использования продуктов в мире. Тем не менее, это не без экологических проблем. Кокс, одна из разновидностей угля, обычно используется в качестве исходного углерода в сталеплавильном производстве. Кроме того, высокая энергия, необходимая для плавления или плавления, окисления и других производственных процессов, действительно создает химические вещества и углекислый газ. К счастью, в сталелитейном секторе проводится множество исследований, направленных на устранение проблем, связанных с производством. Некоторые включают переработку углекислого газа обратно в саму сталь в качестве источника углерода, что снижает потребность в других источниках, таких как кокс.

После доработки и внедрения этих технологий сталеплавильное производство останется одной из основных отраслей промышленности будущего. Он поддерживает, движет и строит нашу экономику.

фактов о металле для детей

Некоторые химические элементы называются металлами . Они являются большинством элементов периодической таблицы. Эти элементы обычно имеют следующие свойства:

1. Они могут проводить электричество и тепло.
2. Они легко формируются.
3. Они имеют блестящий вид.
4. Они имеют высокую температуру плавления.

Большинство металлов остаются твердыми при комнатной температуре, но это не обязательно. Ртуть жидкая. Сплавы — это смеси, в которых хотя бы одна часть смеси представляет собой металл. Примеры металлов: алюминий, медь, железо, олово, золото, свинец, серебро, титан, уран и цинк. Хорошо известные сплавы включают бронзу и сталь.

Изучение металлов называется металлургией.

Сходства металлов (свойства металлов)

Большинство металлов твердые, блестящие, они кажутся тяжелыми и плавятся только при очень высоких температурах. Куски металла издают звон колокольчика при ударе чего-то тяжелого (они звонкие). Тепло и электричество могут легко проходить через металл (он проводящий). Кусок металла можно разбить на тонкий лист (он ковкий) или растянуть на тонкую проволоку (он пластичный). Металл трудно разобрать (у него высокая прочность на разрыв) или разбить (у него высокая прочность на сжатие). Если надавить на длинный тонкий кусок металла, он гнется, а не сломается (он эластичный).

Не все металлы обладают этими свойствами.Свинец, например, очень мягкий, а тепло и электричество не проходят через железо так же хорошо, как через медь.

Использование металлов

Мост в России металлический, вероятно, железный или стальной.

Металлы очень полезны людям. Их используют для изготовления инструментов, потому что они могут быть прочными и легко поддающимися обработке. Из железа и стали строили мосты, здания или корабли.

Некоторые металлы используются для изготовления таких предметов, как монеты, потому что они твердые и не изнашиваются быстро. Например, медь (блестящая и красного цвета), алюминий (блестящая и белая), золото (желтая и блестящая), а также серебро и никель (также белые и блестящие).

Некоторые металлы, например сталь, можно делать острыми и оставаться острыми, поэтому их можно использовать для изготовления ножей, топоров или бритв.

Редкие металлы с высокой стоимостью, такие как золото, серебро и платина, часто используются для изготовления ювелирных изделий. Металлы также используются для изготовления крепежа и шурупов. Кастрюли, используемые для приготовления пищи, могут быть сделаны из меди, алюминия, стали или железа.Свинец очень тяжелый и плотный, и его можно использовать в качестве балласта на лодках, чтобы не допустить их опрокидывания или защитить людей от ионизирующего излучения.

Сплавы металлов

Многие изделия, сделанные из металлов, на самом деле могут быть сделаны из смесей по крайней мере одного металла с другими металлами или с неметаллами. Эти смеси называются сплавами. Некоторые распространенные сплавы:

Люди впервые начали делать вещи из металла более 9000 лет назад, когда они обнаружили, как получать медь из руды.Затем они научились делать более твердый сплав — бронзу, добавляя к ней олово. Около 3000 лет назад они открыли железо. Добавляя небольшое количество углерода в железо, они обнаружили, что из них можно получить особенно полезный сплав — сталь.

Металлы в химии

В химии металл — это слово, обозначающее группу химических элементов, обладающих определенными свойствами. Атомы металла легко теряют электрон и становятся положительными ионами или катионами. Таким образом, металлы не похожи на два других вида элементов — неметаллы и металлоиды.

В периодической таблице мы можем провести зигзагообразную линию от элемента бора (символ B) до элемента полония (символ Po). Элементы, через которые проходит эта линия, — это металлоиды. Элементы, расположенные выше и справа от этой линии, являются неметаллами. Остальные элементы — это металлы.

Большинство свойств металлов обусловлено тем, что атомы в металле не очень крепко держатся за свои электроны. Каждый атом отделен от других тонким слоем валентных электронов.Однако некоторые металлы разные. Примером может служить металлический натрий. Он мягкий, плавится при низкой температуре и настолько легкий, что плавает на воде. Однако людям не следует пробовать это, потому что еще одно свойство натрия состоит в том, что он взрывается при соприкосновении с водой.

Большинство металлов химически стабильны и не вступают в реакцию легко. (Некоторые металлы действительно вступают в реакцию. Это щелочные металлы, такие как натрий (символ Na), и щелочноземельные металлы, такие как кальций (символ Ca).) Когда металлы действительно вступают в реакцию, они часто реагируют с кислородом.Оксиды металлов являются основными. Оксиды неметаллов кислые. Тем не менее, большинство элементов периодической таблицы — металлы.

Соединения, в которых атомы металлов соединены с другими атомами, образуя молекулы, вероятно, являются наиболее распространенными веществами на Земле. Например, поваренная соль — это соединение натрия.

Металлы в истории

Кусок чистой меди, найденной как самородная медь

Считается, что использование металлов отличает людей от животных.До того, как стали использовать металлы, люди делали инструменты из камня, дерева и костей животных. Сейчас это называется каменным веком.

Никто не знает, когда был найден и использован первый металл. Вероятно, это была так называемая самородная медь, которую иногда находят большими кусками на земле. Люди научились делать из него медные инструменты и другие предметы, хотя для металла он довольно мягкий. Когда его плавили на огне, люди научились делать сплав под названием бронза, который намного тверже и прочнее меди.Из бронзы делали ножи и оружие. Это время в истории человечества примерно после 3300 г. до н.э. часто называют бронзовым веком, то есть временем бронзовых орудий и оружия.

Примерно в 1200 году до нашей эры некоторые люди научились делать железные орудия труда и оружие. Они были даже тверже и прочнее бронзы, и это было преимуществом на войне. Время железных орудий и оружия теперь называется железным веком. Металлы были очень важны в истории человечества и цивилизации. Железо и сталь сыграли важную роль в создании машин.Золото и серебро использовались в качестве денег, чтобы люди могли торговать, то есть обмениваться товарами и услугами на большие расстояния.

Поскольку эти металлы долгое время были деньгами, многие люди думали, что поиск металлов — это способ разбогатеть. Было много раз, когда находили золото, и люди быстро перемещались в больших количествах в эти места, например, в Центральную и Южную Америку после 1500 года и во многие места после 1800 года (Соединенные Штаты Америки, Канада, Австралия, Новая Зеландия). Зеландия и Южная Африка).Их часто называют Золотыми Рашами.

Металлы в астрономии

В астрономии металл — это любой элемент, кроме водорода или гелия. Это потому, что эти два элемента (а иногда и литий) — единственные, которые образуются вне звезд.