Loading AI tools
З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Кольоро́ві мета́ли — це промислова назва всіх металів, крім заліза та елементів його групи. Зазвичай ознакою кольорового металу був його специфічний колір, відмінний від темно-сірого, наприклад, білий (алюміній, срібло), жовтий (золото), червоний (мідь) тощо.
Кольорові метали, такі, як мідь а також олово, свинець почали застосовувати раніше від заліза і його сплавів, початок їх застосування належить до «бронзової доби».
Властивості кольорових металів визначаються особливістю їхньої атомної будови. Установлена чітко виражена періодична залежність багатьох властивостей елементів від їхнього атомного номера.
Характеристики кольорових металів та сплавів[1] | |||
---|---|---|---|
Назва матеріалів | Густина, кг/м³ | Температура плавлення, °С | Питомий опір при 20°С, Ом·мм²/м |
Алюміній | 2 700 | 660 | 0,027—0,030 |
Бронза | 8 800—8 900 | 890—1 050 | 0,02—0,05 |
Вольфрам | 18 000—19 300 | 3 370—3 400 | 0,053—0,055 |
Латунь | 8 400—8 700 | 900—960 | 0,03—0,08 |
Мідь | 8 700—8 900 | 1 080 | 0,0175—0,018 |
Нікель | 8 800—8 900 | 1 450 | 0,068—0,072 |
Олово | 7 300 | 232 | 0,012 |
Платина | 21 450 | 1 755 | 0,096—0,10 |
Свинець | 11 340 | 327 | 0,217—0,227 |
Срібло | 10 500 | 960 | 0,015—0,016 |
Цинк | 6 900—7 100 | 420 | 0,054—0,063 |
Ніхром | 8 200 | 1 360 (1 000)[2] | 1,10 |
Фехраль | 7 600 | 1 450 (850) | 1,20 |
Константан | 8 800 | 1 270 (500) | 0,50 |
Манганін | 8 300 | 940 (300) | 0,46 |
Нейзильбер | 8 400 | 1 050 (250) | 0,35 |
Кольорові метали і сплави умовно підрозділяють на легкі і важкі. До легких належать метали, у яких густина не перевищує 5 г/см³: магній, берилій, алюміній, титан і ін. (найлегший метал — літій — 0,536 г/см³). До важких належать метали, у яких щільність перевищує 5 г/см³. Найважчими елементами є осмій (22,48 г/см³), іридій (22,46 г/см³), золото і вольфрам (19,3 г/см³).
Кольорові метали підрозділяють також за температурою плавлення. Легкоплавкі мають Тпл. до 600 °C (цинк, свинець, кадмій, бісмут, олово й ін.). Середню Тпл. (600–1600 °C) має мідь. Тугоплавкими вважаються метали, що плавляться при температурах вище 1600 °C — титан, хром, ванадій, цирконій і ін.
Серед кольорових металів є маломіцні, з границею міцності при розтягу σв < 50 МПа (олово, свинець, бісмут, кадмій). Практично всі метали, що є основою сучасних конструкційних сплавів (алюміній, магній, мідь, цинк, нікель та інші) мають σв до 500 МПа.
За пластичністю кольорові метали поділяють на пластичні з відносним подовженням, δ, понад 3–5 % і крихкі. Більше кольорових металів є пластичними. До крихких металів належать бісмут, стибій, марганець. Пластичність металів суттєво залежить від концентрації в них природних домішок. Чим чистішим є метал, тим він має більшу пластичність.
Більшість кольорових металів мають високу електропровідність (срібло, мідь, золото, алюміній).
Корозієстійкими є золото, хром, ніобій, тантал, свинець. Кольорові метали є дорогими.
Часто з кольорових металів умовно виділяють такі групи:
Фізико-хімічні характеристики | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
№№ груп та підгруп | Назва групи (підгрупи) | Кількість елементів | Елементи | Густина, кг/м³ | Температура плавлення, °С | Тепловий ефект утворення нижчого оксиду, кДж/моль, O2 | Кларк. % мас. |
I 1 | Важкі основи | 5 | Ni, Cu, Zn, Sn, Pb | 7,3...11,3 Sn Pb | 232...1455 Sn Ni | 6·10-4 2·10-2 Sn Zn | |
I 2 | Важкі малі | 6 | Co, As, Cd, Sb, Hg, Bi | 5,7...13,6 As Hg | -39...1493 Hg Co | 7·10-6 5·10-4 Hg As | |
II | Легкі | 8 | Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, Sr, Ba | 0,9...4,3 K Ti | 63...1677 K Ti | 4·10-2 8,8·102 Sr Al | |
III | Благородні | 8 | Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au | 10,5...29,5 Ag Os | 962...3000 Ag Os | 5·10-7 2·10-5 Au Pt | |
IV 1 | Рідкісні тугоплавкі | 8 | V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W, Re | 6,1...21 V Re | 2125...3420 Zr W | 1·10-2 2·10-2 Re Zr | |
IV 2 | Рідкісні розсіяні | 6 | Ga, Ge, Se, In, Te, Tl | 4,4...11,9 Se Tl | 30...936 Ga Ge | 1·10-4 1,5·10-3 Te Ga | |
IV 3 | Рідкісні легкі | 4 | Li, Be, Rb, Cs | 0,5...1,9 Li Cs | 29...1285 Rb Be | 6·10-4 3·10-2 Be Rb | |
IV 4 | Рідкісноземельні | 17 | Sc, Y, La лантаноїди | 3,0...6,8 Sc Ce | 804...1525 Ce Y | <10-7 2,8·10-2 Лант. Y | |
IV 5 | Радіоактивні | 24 | Tc, Po, Fr, Ra, Ac, Th, U, зауранові | 6,0...19,1 Ra U | 15...1750 Fr Th | 24мг 8·10-4 Fr Th | |
Чорні | 3 | Cr, Mn, Fe | 7,2...7,9 Fe | 1244...1890 Mn Cr | 2·10-2 5,1·105 Cr Fe | ||
Кремній | 1 | Si | 2,3 | 1423 | 880 | 27,6 |
За промисловим призначенням та використанням кольорові метали і їх сплави розділяють на дві групи:
До конструкційних належать кольорові метали і сплави, що використовуються для виготовлення різних деталей, вузлів машин і конструкцій. До них належать більшість сплавів на основі міді, алюмінію, магнію, титану тощо:
До кольорових металів і сплавів з особливими фізичними властивостями належать:
З урахуванням того, що один і той самий метал часто є основою сплавів різного призначення, поширеною є класифікація металевих сплавів за основним металом. Найбільше застосування в техніці відповідно до цієї класифікаційної ознаки знаходять наступні матеріали:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.