Сплавы

Металлы - это вещества, объединенные общими физическими свойствами: электро- и теплопроводностью, пластичностью, характерным блеском. Однако в чистом виде металлы на практике обычно не применяются. Зато широко используются их сплавы, позволяющие создавать вещества с необходимыми для конкретных целей свойствами.

Что такое сплавы

Термином «сплав» обозначается соединение, образованное из нескольких химических элементов, в которых преобладающими являются металлы. В состав любых сплавов входят:

• основа (один или несколько металлов);
• специальные добавки, придающие соединению определенные качества;
• неудаленные примеси (природного происхождения, технологического или случайного).

В зависимости от преобладания в соединении одного из металлов, сплавы подразделяются на группы:

• алюминиевые;
• железные;
• медные.

Алюминиевые сплавы

Алюминий - металл, широко распространенный на Земле, а, следовательно, недорогой. Он прост в обработке, не выделяет токсичных веществ, отличается высокой тепло- и электропроводностью. Но есть и минусы: алюминий мягок и не слишком прочен. Однако стоит добавить к чистому металлу незначительное количество других элементов, как происходит чудо: появляется легкий и высокопрочный (в пределах  200⁰ С) материал, к тому же устойчивый к коррозии. Добавок требуется совсем немного. К примеру:

Качества, присущие алюминиевым сплавам, позволяют применять их практически повсеместно: в авиа- , авто- и судостроении, в строительстве и так далее.

Производятся два основных вида алюминиевых сплавов: деформируемые, то есть предназначенные для последующей обработки (прокатки, ковки, штамповки) и литейные (для отливки целых деталей).  

Сплавы железа

Трудно переоценить роль железа в формировании человеческой цивилизации. Изготовлять из него различные изделия люди начали еще за 4 тысячелетия до наступления нашей эры.

Но железо - металл высокоактивный. Он легко вступает в реакцию с воздухом и поддается коррозии. Поэтому этот металл в чистом виде не используется.

Другое дело сплавы железа: сталь и чугун. Различие их - в содержании в сплаве углерода, придающего железу большую твердость и упругость. В чугуне количество этого элемента 1.7 - 4.5%, в стали - от 0 до 1.7%.

Кроме непосредственно углерода, в сталь дополнительно вводят:

• кремний;
• фосфор;
• марганец;
• серу;
• никель;
• вольфрам и другие элементы.

Для различных нужд от стали требуются и различные свойства. Регулируется  получение необходимого по качеству материала  количеством и видами  вводимых добавок. 

Медные сплавы

Медь - цветной металл, широко распространенный на планете. Используется он человеком столь же давно, как и железо. Первый известный медный сплав - бронза - соединение меди и олова. Возраст ее - 3000 лет до нашей эры.

Любые сплавы, содержащие медь, весьма износостойкие, имеют прекрасные антикоррозийные свойства, а также очень высокую электропроводность. Эти качества с успехом используются в электротехнике.

Сплавы меди с цинком называются латунными.  Цинк увеличивает пластичность сплава и его прочность. Из латуни изготовляют трубы, проволоку и прочее.

Бронзами называются остальные сплавы меди:

• оловянистые;
• кремнистые;
• свинцовые и другие.

Бронза легка в обработке. Оловянистые бронзы используются в художественном литье. Медно-никелевые сплавы востребованы в приборостроении.