โลหะและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก: การจำแนกประเภท ช่วง และคุณสมบัติ โลหะที่ไม่ใช่เหล็กและโลหะผสม

โลหะที่ไม่ใช่เหล็กโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยี ได้แก่ ทองแดง อลูมิเนียม ดีบุก ตะกั่ว สังกะสี แมกนีเซียม ไทเทเนียม และโลหะผสมของโลหะเหล่านั้น โลหะที่ไม่ใช่เหล็กมักไม่ค่อยได้ใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ ส่วนใหญ่จะใช้ในรูปของโลหะผสม

โลหะที่ไม่ใช่เหล็กเป็นวัสดุทางเทคนิคที่มีราคาแพงและมีคุณค่าที่สุด

องค์ประกอบโลหะผสมที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและโลหะผสมถูกกำหนดด้วยอักษรตัวใหญ่ของตัวอักษรรัสเซียเช่นอลูมิเนียม - A, เบริลเลียม - B, เหล็ก - Zh, ซิลิคอน - K, ทองแดง - M เป็นต้น

ทองแดง.มีสีแดงลักษณะเฉพาะและพบได้ในธรรมชาติในรูปของสารประกอบกำมะถัน ในรูปออกไซด์ และน้อยมากในรูปแบบบริสุทธิ์ ทองแดงมีตัวอักษร M ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของทองแดง (GOST 859-2001) ทองแดงที่บริสุทธิ์ที่สุด - ประกอบด้วยทองแดง 99.99% และสิ่งสกปรก 0.01% เนื่องจากมีความเหนียวสูง ทองแดงจึงได้รับการประมวลผลอย่างดีด้วยแรงดันในสภาวะเย็นและร้อน มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี ตัวนำกระแสไฟฟ้า - สายไฟและสายเคเบิล - ทำจากมัน

ดีบุก. ดีบุกเป็นโลหะที่อ่อนนุ่มมาก มีสีขาวเงินและมีโทนสีเหลือง แบ่งออกเป็นหกเกรด (GOST 860-41): OVCh-000, O1PCh, 01, 02, 03, 04 ดีบุกที่บริสุทธิ์ที่สุดคือเกรด OVCh-000 ซึ่งมีดีบุก 99.999% และสิ่งเจือปน 0.001%

ดีบุกในรูปบริสุทธิ์ใช้สำหรับดีบุกกระป๋อง

สังกะสี.สังกะสีเป็นโลหะสีขาวเปราะและมีโทนสีน้ำเงิน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี มีการกำหนดสังกะสีหกเกรด (GOST 3640-47): TsV (สังกะสี 99.99%) Ts0, Ts1, Ts2, TsZ, Ts4 (สังกะสี 99.50%) สังกะสีใช้ในการเคลือบผลิตภัณฑ์ (การชุบสังกะสี) เพื่อป้องกันการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศ

ตะกั่ว.เป็นโลหะอ่อนที่มีสีเทาอมฟ้าที่ทำให้อากาศมัวหมองอย่างรวดเร็ว GOST 3778-56 กำหนดระดับตะกั่วหกระดับ: SO (ตะกั่ว 99.992%), S1, S2, SZ, SZSu, S4 (ตะกั่ว 99.60%) ตะกั่วสามารถหล่อและรีดได้ดี จากการสูบกรด, การผลิตแบตเตอรี่ ฯลฯ ตะกั่วสามารถป้องกันรังสีเอกซ์ได้ดีมาก

อลูมิเนียม.อลูมิเนียมเป็นโลหะเนื้ออ่อนสีขาว มันถูกสกัดโดยอิเล็กโทรไลซิสจากแร่อลูมิเนียม - บอกไซต์ และรีดและปลอมแปลงได้ง่าย คุณสมบัติของอลูมิเนียมคือ มีน้ำหนักเบา นำไฟฟ้าได้ดี (60% ของค่าการนำไฟฟ้าของทองแดง) และต้านทานการกัดกร่อนสูง

ตาม GOST 3549-55 อลูมิเนียมผลิตได้หลายเกรด เกรดความบริสุทธิ์สูงสุดคือ AB0000 ซึ่งมีอะลูมิเนียม 99.996% สายไฟ สายเคเบิ้ล คอยล์ (คอยล์เย็น) ในตู้เย็น ฯลฯ ทำจากอะลูมิเนียม อะลูมิเนียมออกไซด์ไม่มีอันตราย

แมกนีเซียม.แมกนีเซียมเป็นโลหะที่เบาที่สุดในบรรดาเทคโนโลยีที่ใช้ในเทคโนโลยี (ความถ่วงจำเพาะของมันคือ 1.74) เป็นสารไวไฟสูงและก่อให้เกิดอุณหภูมิสูงเมื่อเผา สิ่งที่อันตรายที่สุดในเรื่องนี้ ได้แก่ ผง แถบบาง ขี้กบขนาดเล็ก เป็นต้น คุณสมบัติทางกลของแมกนีเซียมต่ำ จึงพบว่ามีการใช้เทคโนโลยีอย่างจำกัด ในโรงหล่อ เหล็กหล่อแมกนีเซียมความแข็งแรงสูงถูกหลอมจากแมกนีเซียม ส่วนใหญ่มักใช้แมกนีเซียมในรูปของโลหะผสมกับอลูมิเนียมและสังกะสี GOST 804-62 กำหนดแมกนีเซียมสองระดับ: Mgl (แมกนีเซียม 99.92%) และ Mg2 (แมกนีเซียม 99.85%)

ไทเทเนียม.โลหะนี้มีสีขาวเงิน ทนไฟ (ละลายที่ 1725° C) และมีน้ำหนักเบา ทนทานต่ออากาศและแม้แต่ในบรรยากาศของสภาพอากาศทางทะเล

ในแง่ของความแพร่หลาย ไทเทเนียมอยู่ในอันดับที่สี่ในบรรดาโลหะโครงสร้าง รองจากอะลูมิเนียม เหล็ก และแมกนีเซียม มีความแข็งแรงเป็นสองเท่าของเหล็กและเกือบหกเท่าของอะลูมิเนียม คุณสมบัติอันมีค่าของไทเทเนียมคือมีความทนทานต่อสารเคมีและการกัดกร่อนสูง

ไทเทเนียมมีความเหนียวสูง สามารถปลอมแปลงได้ง่ายและรีดเป็นแผ่น แถบ และแม้แต่ฟอยล์ได้อย่างง่ายดาย

ไทเทเนียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในรูปแบบของโลหะผสมสำหรับการผลิตใบพัดกังหันก๊าซและการผลิตเหล็กทนความร้อน

โลหะผสมทองแดงโลหะผสมที่มีทองแดงเป็นหลักคือทองเหลืองและทองแดง

ทองเหลืองเป็นโลหะผสมของทองแดงและสังกะสี นอกจากสังกะสีแล้ว ทองเหลืองยังมีธาตุอื่นๆ อีกด้วย แต่มีปริมาณน้อยกว่าสังกะสี ทองเหลืองจะมีเครื่องหมายตัวอักษร L ตามด้วยตัวเลขที่ระบุปริมาณทองแดง เช่น ทองเหลือง L80 ประกอบด้วยทองแดง 80% และสังกะสี 20% หากใส่ตะกั่ว 1% ในทองเหลือง จะเรียกว่า LS59-1 และประกอบด้วยทองแดง 59% สังกะสี 40% และตะกั่ว 1%

ทองเหลืองมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง มีความเหนียว และรีด หลอม และดึงได้ง่าย

ในเทคโนโลยีจะใช้ทองเหลืองที่มีสังกะสีตั้งแต่ 10 ถึง 42%

ทองเหลืองสามารถแปรรูปด้วยแรงดัน โรงหล่อ หรือแบบพิเศษ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ องค์ประกอบทางเคมีของทองเหลืองบางยี่ห้อแสดงอยู่ในตาราง:

องค์ประกอบทางเคมีของทองเหลือง % (GOST 1019-47)

ทองเหลืองที่ผ่านการอัดแรงดันใช้สำหรับท่อหม้อน้ำ ปะเก็น ท่อ ฯลฯ ทองเหลืองหล่อใช้ทำสกรูตัวหนอน เกียร์ แบริ่ง ฯลฯ ทองเหลืองชนิดพิเศษซึ่งมีคุณสมบัติทางกลสูงกว่าทองเหลืองหล่อใช้สำหรับทำชิ้นส่วนที่ทนทานต่อสารเคมี ,ท่อคอนเดนเซอร์และข้อต่อน้ำ ผลิตภัณฑ์ทองเหลืองที่ได้จากการทำงานเย็น (การชุบแข็ง) จะต้องผ่านการอบอ่อนด้วยการตกผลึกซ้ำที่อุณหภูมิ 350-450° C เพื่อทำให้อ่อนตัวและมีความเหนียว

สีบรอนซ์เป็นโลหะผสมของทองแดงผสมกับดีบุก ตะกั่ว อลูมิเนียม และธาตุอื่นๆ ชื่อของทองสัมฤทธิ์ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่สอง บรอนซ์ที่สำคัญที่สุดคือ ดีบุก ตะกั่ว อลูมิเนียม และซิลิคอน

มีการทำเครื่องหมายสีบรอนซ์ดังนี้ ขั้นแรกให้เขียนตัวอักษร Br. ซึ่งหมายถึงสีบรอนซ์ จากนั้นตัวอักษรที่ระบุว่าองค์ประกอบใดรวมอยู่ในสีบรอนซ์ และตามด้วยตัวเลขที่ระบุเปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น เกรดทองแดง Br.OTsS6-6-3 หมายความว่าประกอบด้วยดีบุก 6%, สังกะสี 6%, 3% ตะกั่วและทองแดงที่เหลือ (85%) 62

ดีบุกสัมฤทธิ์ มีคุณสมบัติการหล่อที่ดี ทนต่อการกัดกร่อน และมีคุณสมบัติต้านการเสียดสีสูง กล่าวคือ ทนทานต่อการสึกหรอและการเสียดสีได้ดี ทองแดงดีบุกส่วนใหญ่จะใช้สำหรับชิ้นส่วนที่ทำงานบนแรงเสียดทาน - แบริ่งเลื่อน ล้อหนอน ฯลฯ องค์ประกอบทางเคมีของทองแดงดีบุกแสดงไว้ในตาราง:

องค์ประกอบทางเคมีของดีบุกสัมฤทธิ์, %

ดีบุกเป็นโลหะที่มีราคาแพง ดังนั้นจึงใช้ทองแดงเป็นหลัก โดยดีบุกจะถูกแทนที่ด้วยอลูมิเนียม ซิลิคอน แมงกานีส และองค์ประกอบอื่นๆ

อลูมิเนียมบรอนซ์ มีอะลูมิเนียมมากถึง 10% มีความแข็งแรง คุณสมบัติต้านแรงเสียดทานและเทคโนโลยีสูง มีความเสถียรในสภาพบรรยากาศและน้ำทะเล การนำเหล็ก แมงกานีส และองค์ประกอบอื่นๆ มาผสมกับอลูมิเนียมบรอนซ์จะช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลของมันให้ดียิ่งขึ้น องค์ประกอบทางเคมีของสัมฤทธิ์พิเศษ เช่น Br. AZHN10-4-4 ดังต่อไปนี้: อลูมิเนียม - 9.5-11.0%; แมงกานีส 3.5-5.5%; เหล็ก - 3.5-5.5%; ส่วนที่เหลือเป็นทองแดง

อลูมิเนียมบรอนซ์ถูกใช้เป็นวัสดุต้านการเสียดสี, ทำตลับลูกปืน, บูช, ล้อหนอน ฯลฯ

ซิลิคอนบรอนซ์ มีซิลิคอน 2-3% มีคุณสมบัติในการหล่อสูงและทนต่อการกัดกร่อน ชิ้นส่วนสปริง ลวด เทป ฯลฯ ทำจากทองสัมฤทธิ์ดังกล่าว

บรอนซ์นิกเกิล, มีความหนืดสูงและทนต่อกรด คงคุณสมบัติทางกลแม้ในอุณหภูมิที่สูงขึ้น

เบริลเลียมบรอนซ์ (เบริลเลียม 2%) มีคุณสมบัติสูงเป็นพิเศษ - ชุบแข็งได้ดีด้วยการบำบัดความร้อนและมีความต้านทานแรงดึง σ ข = 130-150 กิโลกรัมเอฟ/มม2และความแข็ง เนวาดา 370-400. ตัวอย่างเช่น เบริลเลียมบรอนซ์ถูกนำมาใช้ในการผลิตเครื่องมือกระแทก สิ่ว และค้อนที่ไม่ทำให้เกิดประกายไฟเมื่อถูกกระแทก สปริงเบริลเลียมบรอนซ์สามารถทนต่อการสั่นสะเทือนได้มากถึง 25 ล้านครั้ง ในขณะที่สปริงเหล็กชุบแข็งจะถูกทำลายหลังจากการสั่นสะเทือน 3 ล้านครั้งภายใต้สภาวะเดียวกัน

อลูมิเนียมอัลลอยด์ได้มาจากการเพิ่มทองแดง สังกะสี แมกนีเซียม ซิลิคอน แมงกานีส และส่วนประกอบอื่นๆ ลงในอลูมิเนียม โลหะผสมดังกล่าวมีความถ่วงจำเพาะต่ำและมีสมบัติเชิงกลสูง

อลูมิเนียมอัลลอยด์แบ่งออกเป็นโลหะผสมดัดและโลหะผสมหล่อ

โลหะผสมที่ทำขึ้นเสริมความแข็งแกร่งด้วยการบำบัดความร้อนอาจมีเกรดดังต่อไปนี้: AK6, AK8, AK2, AK4 พวกเขามีความแข็งแรงและความเหนียวสูงดังนั้นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปจึงถูกสร้างขึ้นโดยการปลอมการรีดและการกด โลหะผสม AK2 และ AK4 มีนิกเกิลและทนความร้อน ใช้หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อผลิตลูกสูบและฝาสูบที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง

อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่เปลี่ยนรูปได้ซึ่งชุบแข็งด้วยกรรมวิธีทางความร้อนยังรวมถึงเกรดดูราลูมิน D1, D6, D16, D18 อีกด้วย Duralumin ผลิตในรูปแบบของแผ่น โปรไฟล์แบบกดและแบบม้วน แท่งและการปั๊ม โลหะผสม D18 ใช้สำหรับหมุดย้ำ เนื่องจากสามารถหมุดย้ำได้ตลอดเวลาหลังจากหมดอายุ

เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน duralumin จึงถูกเคลือบ (หุ้ม) ด้วยอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ การหุ้มคือการรีดร้อนของแท่งดูราลูมินร่วมกับแผ่นอะลูมิเนียมบริสุทธิ์

องค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมอะลูมิเนียมที่เปลี่ยนรูปได้แสดงไว้ในตาราง:

องค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมอลูมิเนียมที่เปลี่ยนรูปได้, % (GOST 4784-49)

โลหะผสม AMts และ AMg ไม่ได้ผ่านการชุบแข็งด้วยความร้อน ใช้ทำท่อและถังน้ำมันแบบเชื่อม

การหล่ออลูมิเนียมโลหะผสมพวกเขาแทบไม่มีวันแก่ตามธรรมชาติ คุณสมบัติด้านความแข็งแรงเพิ่มขึ้นตามอายุเทียม

โลหะผสมหล่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ silumins - โลหะผสมของอลูมิเนียมและซิลิคอน

ซิลูมินมีคุณสมบัติทางกลสูงและมีสภาพคล่องสูง ทำให้สามารถหล่อชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีผนังบางได้ องค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อบางเกรดแสดงไว้ในตาราง:

องค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อ % (GOST 2685-53)

โลหะผสมแมกนีเซียมเช่นเดียวกับอลูมิเนียม โลหะผสมแมกนีเซียมแบ่งออกเป็นโลหะผสมที่ขึ้นรูปและโลหะผสมแบบหล่อ ความแข็งแรงและความเหนียวของโลหะผสมแมกนีเซียมต่ำกว่าโลหะผสมอลูมิเนียม ความถ่วงจำเพาะของโลหะผสมแมกนีเซียมคือ 1.74 คุณลักษณะเฉพาะของการบำบัดความร้อนของโลหะผสมแมกนีเซียมคือการได้รับแสงเป็นเวลานานในระหว่างการชุบแข็งและการอบคืนตัว โลหะผสมแมกนีเซียมที่เปลี่ยนรูปได้ของเกรด MA1, MA2, MA5, MA8 ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนเครื่องบินที่รับน้ำหนักสูง และการหล่อโลหะผสมของเกรด ML2, MLZ, ML4, ML5 ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์ เรือนเครื่องมือ รถยนต์ ผ้าเบรกล้อและกรอบกล้อง องค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมแมกนีเซียมแสดงไว้ในตาราง:

องค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมแมกนีเซียม

โลหะผสมต้านการเสียดสี (แบริ่ง)โลหะผสมต้านการเสียดสีเรียกว่าโลหะผสมที่ใช้ผลิตตลับลูกปืนและชิ้นส่วนขัดถู โดยใช้แบบ babbitts บรอนซ์ เหล็กหล่อต้านการเสียดสี โลหะผสมสังกะสี และวัสดุอื่นๆ ที่ปกป้องชิ้นส่วนที่ขัดถู เช่น เพลา จากการสึกหรอ และสร้างสภาวะที่จำเป็นสำหรับการหล่อลื่น

ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตตลับลูกปืนคือบรอนซ์ดีบุก Br.OTsS4-4-2.5 และ Br.OF6.5-0.15 ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ

เพื่อประหยัดบรอนซ์ดีบุกที่มีราคาแพง จึงมีการใช้โลหะผสมสังกะสี TsAM10-5 และ TsAME-1.5 สำหรับการผลิตบุชชิ่ง การเติมไลเนอร์ และแบริ่ง ตาม GOST 7117 - 54 โลหะผสม TsAM10-5 ประกอบด้วยอลูมิเนียม 9.0-12% ทองแดง 4.0-5.5°/o แมกนีเซียม 0.03-0.06% และส่วนที่เหลือเป็นสังกะสี

วัสดุโลหะ-เซรามิกที่มีรูพรุนที่มีส่วนผสมของผงเหล็ก-ทองแดง-กราไฟท์ (ทองแดง 1.0-1.5%, กราไฟท์ 0.9-1.1% และเหล็กที่เหลือ) ยังสามารถใช้เป็นโลหะผสมต้านการเสียดสีสำหรับตลับลูกปืนได้ด้วย

โดยทั่วไปแล้วบุชชิ่งและไลเนอร์ทำจากโลหะผสมเหล่านี้โดยการกดส่วนผสมที่เป็นผงแล้วเผาในภายหลังที่อุณหภูมิ 1100-1150 ° C บูชดังกล่าวมีรูพรุนที่เชื่อมต่อถึงกันที่ดีที่สุดตั้งแต่ 15 ถึง 30% หลังจากชุบน้ำมันเครื่องแล้ว บูชจะหล่อลื่นในตัวเอง ใช้ในอุปกรณ์เก็บฝ้ายและจักรเย็บผ้า ซึ่งไม่สามารถหล่อลื่นตลับลูกปืนได้เนื่องจากการปนเปื้อนของเนื้อผ้า ผ้าฝ้าย ฯลฯ 66

โลหะผสมแบริ่งกลุ่มใหญ่ประกอบด้วยแบบบิต มีความเหนียวสูง มีคุณสมบัติวิ่งเข้าได้ดี และมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ คุณสมบัติต้านการเสียดสีสูงสัมพันธ์กับโครงสร้างพิเศษ - ผลึกแข็งในฐานอ่อน

Babbitts มีการทำเครื่องหมายดังนี้ (GOST 1320-55): B89, B83 เป็นต้น ตัวอักษร B ระบุชื่อของโลหะผสม และตัวเลขระบุปริมาณดีบุกโดยเฉลี่ยในนั้น องค์ประกอบทางเคมีของ babbitts และวัตถุประสงค์แสดงไว้ในตาราง:

องค์ประกอบทางเคมี (%) และวัตถุประสงค์ของแบมบิต(GOST 1320-55)

Lead babbitt C0C6-6 มีคุณสมบัติด้านสมรรถนะสูงและปัจจุบันเป็นวัสดุหลักที่ใช้ในการผลิตตลับลูกปืนสำหรับเครื่องยนต์ของรถยนต์และรถบรรทุก

สำหรับชิ้นส่วนที่ทำงานด้วยแรงดันจำเพาะที่เพิ่มขึ้น เช่น บูชสปริงรถยนต์ มักใช้เหล็กหล่อเหนียวต้านการเสียดสี เหล็กอ่อนอบอ่อนโดยทั่วไปจะมีคาร์บอน 2.5-2.75%; ซิลิคอน 1.0-1.2% แมงกานีส 0.45-0.55%; โครเมียม 0.06%; ฟอสฟอรัส 0.12-0.17% และกำมะถัน 0.15-0.17%

โลหะที่ไม่ใช่เหล็กและโลหะผสมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องประดับ

โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก. โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ได้แก่ ทองแดง สังกะสี นิกเกิล ดีบุก ตะกั่ว แคดเมียม โครเมียม และอลูมิเนียม

ในรัสเซียก่อนการปฏิวัติ มีเพียงทองแดง ตะกั่ว และสังกะสีเท่านั้นที่ถูกขุดจากโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย การผลิตโลหะที่ไม่ใช่เหล็กได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางหลังการปฏิวัติเดือนตุลาคม อันเป็นผลมาจากการก่อสร้างเหมือง โรงงานแปรรูป และโรงงานแห่งใหม่

ในเครื่องประดับ มีการใช้โลหะที่ไม่ใช่เหล็กในรูปของโลหะผสมที่มีลักษณะคล้ายโลหะมีค่า ส่วนประกอบหลักของโลหะผสมได้แก่ ทองแดง สังกะสี และนิกเกิล โลหะผสมยังรวมถึงโลหะอื่นๆ ด้วย เช่น ดีบุก อลูมิเนียม โครเมียม และแคดเมียม

ทองแดง- โลหะที่อ่อนนุ่ม อ่อนได้ และอ่อนได้มีสีแดง ซึ่งแบนเป็นแผ่นบางได้ง่ายแล้วดึงเป็นลวด ความหนาแน่น 8.93 g/cm 3 ความแข็งตาม Mohs scale 3 จุดหลอมเหลว 1,083°C ในอากาศชื้นเมื่อมีคาร์บอนไดออกไซด์ทองแดงจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วละลายได้ง่ายในกรดไนตริกและในกรดไฮโดรคลอริกและซัลฟิวริกเจือจาง - เฉพาะเมื่อมีสารออกซิไดซ์เท่านั้น (เช่นออกซิเจน) ทองแดงส่วนใหญ่มาจากแร่ แต่ก็พบได้ในนักเก็ตเช่นกัน แร่ที่ประกอบด้วยสารประกอบกำมะถันของทองแดง (ทองแดงไพไรต์, ความแวววาวของทองแดง) รวมถึงแร่ออกไซด์ (มาลาไคต์, คิวไพร์ต) มีความสำคัญทางอุตสาหกรรม เพื่อให้ได้ทองแดงบริสุทธิ์ แร่จะได้รับการเสริมสมรรถนะและทองแดงจะถูกถลุงจากความเข้มข้นและบริสุทธิ์ด้วยไฟฟ้า

ทองแดงถูกใช้เป็นโลหะผสมในโลหะผสมที่มีทอง เงิน นิกเกิล สังกะสี และอลูมิเนียม

สังกะสี- โลหะที่เปราะและละลายต่ำมีสีฟ้าอมขาว ความหนาแน่นของสังกะสีคือ 7.14 g/cm3 จุดหลอมเหลวคือ 419.4°C ในอากาศชื้น สังกะสีจะออกซิไดซ์และถูกปกคลุมไปด้วยชั้นป้องกันของออกไซด์ มันละลายในกรดและด่างและปล่อยไฮโดรเจนออกมา สังกะสีถูกใช้เป็นโลหะหลักในโลหะผสมหลายชนิด รวมถึงโลหะผสมเงินและทองแดง การเติมลงในโลหะผสมจะทำให้เบาลงและลดจุดหลอมเหลวลง สังกะสียังใช้ทำบัดกรีทองและเงิน

นิกเกิล- โลหะแข็งและทนไฟซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงในอากาศ มีสีขาวเงิน มีความแวววาวสูง ความหนาแน่นของนิกเกิลคือ 8.9 g/cm 3 ความแข็งในระดับ Mohs คือ 5 จุดหลอมเหลวคือ 1,445 ° C ในโลหะผสมกับทองแดง นิกเกิลจะเกิดเป็นโลหะผสมสีขาว นิกเกิลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะอื่น ๆ เพื่อป้องกันการกัดกร่อน

ดีบุก- โลหะที่หลอมละลายได้ต่ำและอ่อนตัวได้มีสีเงินขาว ความหนาแน่นของดีบุกคือ 7.2 g/cm 3 จุดหลอมเหลวคือ 231.9 ° C ดีบุกละลายในกรดและด่างด้วยการปล่อยไฮโดรเจน ในอากาศชื้นจะยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง ในรูปแบบบริสุทธิ์ ดีบุกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบัดกรี เคลือบโลหะและผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ทำจากดีบุกเพื่อป้องกันการกัดกร่อน และยังใช้ในโลหะผสมต่างๆ ซึ่งทำให้มีสีขาว ลดจุดหลอมเหลว และเพิ่มการป้องกัน - คุณสมบัติการกัดกร่อน ดีบุกเป็นส่วนประกอบของโลหะบัดกรีอ่อนและทองแดง

อลูมิเนียม- โลหะน้ำหนักเบา เหนียว และอ่อน มีสีเงิน-ขาว ซึ่งสามารถรีด ประทับตรา และปลอมแปลงได้ง่าย วัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตอลูมิเนียมคือแร่บอกไซต์ซึ่งเป็นหินตะกอนที่ประกอบด้วยอลูมินาไฮเดรตและเหล็กออกไซด์ ความหนาแน่นของอลูมิเนียมคือ 2.7 g/cm 3 จุดหลอมเหลวคือ 659.8 ° C อลูมิเนียมได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างดีในอากาศโดยถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ที่มีความหนาแน่นบาง ๆ ซึ่งช่วยปกป้องจากการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม มันละลายในกรดไฮโดรคลอริกและซัลฟิวริก ด่างกัดกร่อน และสารละลายโซดาร้อน กรดไนตริกเข้มข้นแทบไม่มีผลกระทบต่ออะลูมิเนียม แต่กรดไนตริกเจือจางจะละลายได้ กรดอินทรีย์แอนไฮดรัสจะทำลายอะลูมิเนียมอย่างรุนแรง แต่เมื่อเติมน้ำเพียงเล็กน้อย ก็ไม่มีผลกระทบใดๆ

อะลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องประดับต่างๆ (เข็มกลัด สร้อยข้อมือ โซ่ ฯลฯ) และของใช้ในครัวเรือน ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากอลูมิเนียมผสมกับโลหะอื่น ๆ จะต้องผ่านการพ่นสีด้วยสารเคมี - อโนไดซ์และการขัดด้วยไฟฟ้าช่วยให้มีความเงางามสดใส

โครเมียม- โลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่แข็งที่สุดที่มีสีเงิน ความหนาแน่นของโครเมียมคือ 6.9-7.1 g/cm3 จุดหลอมเหลวคือ 1800°C โครเมียมมีความทนทานต่อการสึกหรอทางกลได้ดี และทนทานต่อกรดไนตริก ด่าง ก๊าซส่วนใหญ่ และกรดอินทรีย์ เป็นโลหะผสมที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่ง ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในโลหะผสมเพื่อผลิตเหล็กคุณภาพสูง โดยปกติจะใช้ร่วมกับนิกเกิล แมงกานีส โคบอลต์ โมลิบดีนัม ฯลฯ นอกจากนี้ยังใช้ในการเคลือบเครื่องประดับโลหะด้วยชั้นบาง ๆ (ชุบโครเมี่ยม) เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่อการกัดกร่อน ได้พื้นผิวสะท้อนแสงที่มั่นคง ให้รูปลักษณ์ที่สวยงาม (เอฟเฟกต์การตกแต่ง)

แคดเมียม- โลหะที่อ่อนนุ่มและอ่อนตัวได้มีสีเงินสีขาว ความหนาแน่นของแคดเมียมคือ 8.6 g/cm3 จุดหลอมเหลวคือ 321°C แคดเมียมละลายในกรดแล้วปล่อยไฮโดรเจนออกมา ใช้สำหรับการผลิตโลหะผสมทองและเงินและการบัดกรี ใช้เคลือบพื้นผิวของผลิตภัณฑ์โลหะเพื่อป้องกันการกัดกร่อน เช่นเดียวกับการเตรียมโลหะผสมที่หลอมละลายต่ำ

โลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก. ในการผลิตเครื่องประดับส่วนบุคคลเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ราคาไม่แพงจึงใช้โลหะผสมของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่มีลักษณะคล้ายทองและเงิน พื้นฐานของโลหะผสมหลายชนิดคือทองแดง ซึ่งผสมกับสังกะสี นิกเกิล ตะกั่ว ดีบุก และโลหะอื่นๆ ที่พบมากที่สุดคือโลหะผสมทองแดง-สังกะสี

ทองเหลือง- โลหะผสมของทองแดงและสังกะสีที่มีสังกะสี 40-50% โดยบางครั้งก็มีการเติมโลหะอื่น ๆ จำนวนเล็กน้อย ความหนาแน่นของทองเหลืองคือ 8.2-8.8 g/cm3 เนื่องจากทองเหลืองมีราคาค่อนข้างถูก จึงมีคุณสมบัติทางกลและเคมีกายภาพที่ดี ขึ้นรูปได้ง่ายด้วยแรงดัน ทนทานต่อสภาพบรรยากาศและการกัดกร่อน และมีสีเหลืองสวยงามคล้ายกับสีทอง ทองเหลืองถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการผลิตเครื่องประดับร้านขายเครื่องแต่งกายบุรุษ อุปกรณ์อาบน้ำ ฯลฯ หลายประเภท

ทองเหลืองแดง- โลหะผสมของทองแดงและสังกะสีที่มีสังกะสี 10-12% Tompak ใช้สำหรับการผลิตร้านขายเครื่องประดับ แก้วช็อต ที่วางแก้ว และของใช้ในครัวเรือนอื่นๆ

คิวโปรนิกเกิล- โลหะผสมที่ประกอบด้วยทองแดง 80% และนิกเกิล 20% สีเงิน แปรรูปง่าย มีความเหนียวสูง เป็นพลาสติกสูง สามารถประทับตราได้ง่ายในสภาวะเย็น และทนทานต่อการกัดกร่อน ความหนาแน่นของคิวโปรนิกเกิลคือ 8.9 g/cm3 คิวโปรนิกเกิลส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตช้อนส้อมและอุปกรณ์ชงชา จาน กล่องบุหรี่ และของใช้ในครัวเรือนอื่น ๆ เช่นเดียวกับกรอบเมื่อเสริมผลิตภัณฑ์คริสตัล (ชามน้ำตาล แจกันดอกไม้ ฯลฯ ) โดยทั่วไปแล้ว ผลิตภัณฑ์นิกเกิลซิลเวอร์จะถูกเคลือบด้วยชั้นเงิน (สูงถึง 24 ไมครอน) ซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและมีรูปลักษณ์ที่สวยงาม ผลิตภัณฑ์เหล่านี้หลังจากการชุบเงินแล้วจะคล้ายกับผลิตภัณฑ์เงินมาก

นิกเกิลเงิน- โลหะผสมเงินที่ประกอบด้วยทองแดง 65%, นิกเกิล 15% และสังกะสี 20% มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงและมีคุณสมบัติทางกลที่ดี ความหนาแน่นของนิกเกิลซิลเวอร์คือ 8.45 กรัม/ซม.3 จุดหลอมเหลวคือ 1,050° C ใช้สำหรับการผลิตเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร ช้อนส้อม และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากนิกเกิลซิลเวอร์ เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์จากคิวโปรนิกเกิล จะถูกเคลือบด้วยเงินบางๆ และบางชนิดก็เคลือบด้วยนิกเกิลเพื่อป้องกันและตกแต่ง ซึ่งให้ความเงางาม โลหะผสมทองแดง-นิกเกิลอาจมีตั้งแต่สีเทาและสีน้ำเงินขาวไปจนถึงสีขาวเงินและมีลักษณะคล้ายกับสีเงิน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณนิกเกิล

ดีบุกบรอนซ์เป็นโลหะผสมของทองแดงกับดีบุก (มากถึง 10%) และสังกะสี ตะกั่ว และโลหะอื่นๆ เพิ่มเติมเล็กน้อย มักใช้หล่อเหรียญที่ระลึก ผลิตภัณฑ์เชิงศิลปะ - รูปทรงประติมากรรมขนาดเล็ก มีอะลูมิเนียม ตะกั่ว ซิลิคอน แคดเมียม และบรอนซ์อื่นๆ ขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของส่วนประกอบหลัก (ไม่นับทองแดง) ในโลหะผสม

คุณสมบัติอันมีค่าของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กได้นำไปสู่การใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตสมัยใหม่ในสาขาต่างๆ ทองแดง อลูมิเนียม สังกะสี แมกนีเซียม ไทเทเนียม และโลหะอื่นๆ รวมถึงโลหะผสมของพวกมันเป็นวัสดุที่ไม่สามารถทดแทนได้สำหรับอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือและไฟฟ้า การผลิตเครื่องบินและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ เทคโนโลยีนิวเคลียร์และอวกาศ โลหะที่ไม่ใช่เหล็กมีคุณสมบัติที่มีคุณค่าหลายประการ: การนำความร้อนสูง ความหนาแน่นต่ำมาก (อะลูมิเนียมและแมกนีเซียม) จุดหลอมเหลวต่ำมาก (ดีบุก ตะกั่ว) ความต้านทานการกัดกร่อนสูง (ไทเทเนียม อลูมิเนียม) อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีองค์ประกอบการผสมอื่นๆ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ

โลหะผสมที่มีแมกนีเซียมเป็นส่วนประกอบหลักมีความหนาแน่นต่ำ มีความแข็งแรงจำเพาะสูง และตัดได้ง่าย พวกเขาพบการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในด้านวิศวกรรมเครื่องกล และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตเครื่องบิน

ทองแดงทางเทคนิคซึ่งมีสารเจือปนไม่เกิน 0.1% ใช้สำหรับตัวนำกระแสไฟฟ้าประเภทต่างๆ

โลหะผสมทองแดงตามองค์ประกอบทางเคมี จำแนกได้เป็นทองเหลืองและทองแดง ในทางกลับกัน ทองเหลืองตามองค์ประกอบทางเคมีพวกมันแบ่งออกเป็นแบบง่าย ๆ ผสมกับสังกะสีเท่านั้นและแบบพิเศษซึ่งนอกเหนือจากสังกะสีแล้วยังมีตะกั่ว ดีบุก นิกเกิลและแมงกานีสเป็นองค์ประกอบผสม

สีบรอนซ์ยังแบ่งออกเป็นดีบุกและปราศจากดีบุก บรอนซ์ปราศจากดีบุกมีความแข็งแรงสูง มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนและแรงเสียดทานได้ดี

แมกนีเซียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะวิทยาโดยช่วยในการกำจัดออกซิเดชันและการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของวัสดุบางชนิด

โลหะและโลหะผสมหลายชนิด ดัดแปลงเหล็กหล่อสีเทาเพื่อให้ได้กราไฟท์ทรงกลม ผลิตโลหะที่ลดปริมาณได้ยาก (เช่น ไทเทเนียม) ส่วนผสมของผงแมกนีเซียมกับสารออกซิไดซ์ใช้ในการผลิตไฟส่องสว่างและจรวดเพลิงไหม้ในเทคโนโลยีจรวด และดอกไม้ไฟ คุณสมบัติของแมกนีเซียมได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยการผสม อลูมิเนียมและสังกะสีที่มีเศษส่วนมวลมากถึง 7% จะเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของมัน แมงกานีสช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความสามารถในการเชื่อม เซอร์โคเนียมที่นำเข้าไปในโลหะผสมพร้อมกับสังกะสีทำให้เมล็ดข้าวละเอียด (ในโครงสร้างของโลหะผสม) เพิ่มคุณสมบัติทางกล และความต้านทานการกัดกร่อน

โลหะผสมแมกนีเซียมใช้ในการหล่อขึ้นรูปรวมถึงผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป - แผ่น, แผ่น, แท่ง, โปรไฟล์, ท่อ, สายไฟ แมกนีเซียมอุตสาหกรรมได้มาจากวิธีอิเล็กโทรไลต์จากแมกนีไซต์ โดโลไมต์ คาร์นัลไลท์ น้ำทะเล และของเสียจากอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตามโครงการรับเกลือแมกนีเซียมปราศจากน้ำบริสุทธิ์ อิเล็กโทรไลซิสของเกลือเหล่านี้ในสถานะหลอมเหลว และการกลั่นแมกนีเซียม ในธรรมชาติ การสะสมที่ทรงพลัง สร้างแมกนีเซียมคาร์บอเนต - แมกนีไซต์และโดโลไมต์รวมถึงคาร์นัลไลต์ .

ในอุตสาหกรรมอาหาร ฟอยล์บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากอลูมิเนียมและโลหะผสมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย - สำหรับห่อขนมและผลิตภัณฑ์จากนม และเครื่องครัวอะลูมิเนียมยังใช้ในปริมาณมาก (หม้อหุงข้าว ถาด อ่างอาบน้ำ ฯลฯ)

ทองแดงเป็นหนึ่งในโลหะที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ ความใกล้ชิดของมนุษย์กับทองแดงในช่วงแรกนั้นได้รับการอำนวยความสะดวกโดยข้อเท็จจริงที่ว่ามันเกิดขึ้นในธรรมชาติในสภาวะอิสระในรูปแบบของนักเก็ตซึ่งบางครั้งก็มีขนาดที่สำคัญ ปัจจุบัน ทองแดงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมไฟฟ้า ในการก่อสร้างสายไฟฟ้า สำหรับการผลิตอุปกรณ์สื่อสารทางโทรเลขและโทรศัพท์ อุปกรณ์วิทยุและโทรทัศน์ สายไฟ เคเบิล บัสบาร์ และผลิตภัณฑ์นำไฟฟ้าอื่นๆ ทำจากทองแดง ทองแดงมีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนสูง มีความแข็งแรง ความเหนียว และทนต่อการกัดกร่อน คุณสมบัติทางกายภาพของมันถูกกำหนดโดยโครงสร้างของมัน มันมีโครงตาข่ายเชิงพื้นที่ที่มีใบหน้าเป็นลูกบาศก์ จุดหลอมเหลวคือ +1083 °C จุดเดือดคือ +2360 °C ความต้านทานแรงดึงโดยเฉลี่ยขึ้นอยู่กับประเภทของการบำบัดและอยู่ในช่วง 220 ถึง 420 MPa (22–45 kgf/mm 2) การยืดตัวสัมพัทธ์ - 4-60% ความแข็ง - 35-130 HB ความหนาแน่น - 8.94 g/cm 3 ทองแดงมีคุณสมบัติที่โดดเด่นในเวลาเดียวกันกับวัสดุโครงสร้างไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของวิศวกรรมเครื่องกลดังนั้นจึงมีโลหะผสมนั่นคือโลหะเช่นสังกะสีดีบุกอลูมิเนียมนิกเกิลและอื่น ๆ ถูกนำเข้าสู่โลหะผสมเนื่องจาก คุณสมบัติทางกลและเทคโนโลยีของมันคือคุณสมบัติที่ได้รับการปรับปรุง ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ ทองแดงจะถูกใช้ในระดับที่จำกัด และโลหะผสมของทองแดงจะถูกใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ตามองค์ประกอบทางเคมีโลหะผสมทองแดงแบ่งออกเป็นทองเหลืองทองแดงและทองแดง - นิกเกิลและตามวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยี - เป็นการขึ้นรูปที่ใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป (ลวด, แผ่น, แถบ, โปรไฟล์) และโรงหล่อ ใช้สำหรับหล่อชิ้นส่วน

ทองเหลือง– โลหะผสมของทองแดงกับสังกะสีและส่วนประกอบอื่น ๆ ทองเหลืองที่มีธาตุโลหะผสมอื่นๆ นอกเหนือจากสังกะสีจะเรียกว่าซับซ้อนหรือพิเศษ และตั้งชื่อตามส่วนประกอบโลหะผสมที่แนะนำ นอกเหนือจากสังกะสี ตัวอย่างเช่น tompak L90 เป็นทองเหลืองที่มีทองแดง 90% ส่วนที่เหลือเป็นสังกะสี อลูมิเนียมทองเหลือง LA77–2 - ทองแดง 77%, อลูมิเนียม 2% ส่วนที่เหลือเป็นสังกะสี ฯลฯ เมื่อเปรียบเทียบกับทองแดงแล้ว ทองเหลืองมีความแข็งแรง ทนต่อการกัดกร่อน และความยืดหยุ่นได้ดี ดำเนินการโดยการหล่อ การกด และการตัด ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปทำจากพวกเขา (แผ่น, เทป, แถบ, ท่อคอนเดนเซอร์และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, ลวด, การประทับตรา, วาล์วปิด - ก๊อก, วาล์ว, เหรียญและตราสัญลักษณ์, ผลิตภัณฑ์ศิลปะ, เครื่องดนตรี, เครื่องสูบลม, แบริ่ง)

บรอนซ์เป็นโลหะผสมที่มีทองแดงเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งใช้ดีบุก อลูมิเนียม เบริลเลียม ซิลิคอน ตะกั่ว โครเมียม และองค์ประกอบอื่นๆ เป็นสารเติมแต่ง บรอนซ์แบ่งออกเป็นชนิดไม่มีดีบุก (BrA9Mts2L เป็นต้น) ดีบุก (BrO3ts12S5 เป็นต้น) อลูมิเนียม (BrA5, BrA7 เป็นต้น) ซิลิคอน (BrKN1–3, BrKMts3–1) แมงกานีส (BrMts5) บรอนซ์เบริลเลียม (BrB2, BrBNT1,7 ฯลฯ) บรอนซ์ใช้สำหรับการผลิตวาล์วปิด (ก๊อก วาล์ว) ชิ้นส่วนต่างๆ ที่ทำงานในน้ำ น้ำมัน ไอน้ำ สภาพแวดล้อมที่มีความรุนแรงเล็กน้อย และน้ำทะเล

ชื่อ "อลูมิเนียม" มาจากคำภาษาละตินว่า "alumen" ซึ่งมีอายุประมาณ 500 ปีก่อนคริสตกาล จ. เรียกว่าสารส้มอลูมิเนียม ซึ่งใช้สำหรับการแกะสลักเมื่อย้อมผ้าและฟอกหนัง

ในแง่ของความอุดมสมบูรณ์ในธรรมชาติ อลูมิเนียมอยู่ในอันดับที่สามรองจากออกซิเจนและซิลิคอน และเป็นอันดับหนึ่งในโลหะ ในแง่ของการใช้งานเทคโนโลยีนั้นอยู่ในอันดับที่สองรองจากเหล็ก ไม่พบอลูมิเนียมในรูปแบบอิสระ มันได้มาจากแร่ธาตุ - บอกไซต์, เนฟีลีนและอลูไนต์ในขณะที่อลูมินาถูกผลิตขึ้นครั้งแรกจากนั้นจึงได้อะลูมิเนียมจากอลูมินาโดยอิเล็กโทรไลซิส สมบัติเชิงกลของอะลูมิเนียมต่ำ: ความต้านทานแรงดึง – 50–90 MPa (5–9 kgf/mm2) การยืดตัวสัมพัทธ์ – 25–45% ความแข็ง – 13–28 HB

อลูมิเนียมเชื่อมได้ดีแต่ตัดเฉือนยากมีการหดตัวเชิงเส้นมาก - 1.8% ในรูปแบบบริสุทธิ์อลูมิเนียมไม่ค่อยได้ใช้ โลหะผสมกับทองแดง แมกนีเซียม ซิลิคอน เหล็ก ฯลฯ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย อลูมิเนียมและโลหะผสมของมันคือ ที่จำเป็นสำหรับวิศวกรรมการบินและวิศวกรรมเครื่องกล สายไฟฟ้า รถไฟใต้ดินและรางรถไฟ

อลูมิเนียมอัลลอยด์แบ่งออกเป็นแบบหล่อและแบบขึ้นรูป โลหะผสมอลูมิเนียมหล่อผลิตในแท่งโลหะ - กลั่นและไม่ทำให้บริสุทธิ์

โลหะผสมที่มีตัวอักษร "P" ในชื่อแบรนด์นั้นมีไว้สำหรับการผลิตเครื่องใช้ในอาหาร สมบัติทางกลของโลหะผสมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและวิธีการผลิต องค์ประกอบทางเคมีของส่วนประกอบหลักที่รวมอยู่ในโลหะผสมสามารถกำหนดได้ตามเกรด ตัวอย่างเช่นโลหะผสม AK12 มีซิลิคอน 12% ส่วนที่เหลือเป็นอลูมิเนียม AK7M2P - ซิลิคอน 7%, ทองแดง 2% ส่วนที่เหลือเป็นอลูมิเนียม โลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิคอนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ คือ ซิลูมิน ซึ่งผลิตใน 4 เกรด: SIL-00,

STR-0, STR-1 และ STR-2 นอกจากอะลูมิเนียม (ฐาน) และซิลิคอน (10–13%) แล้ว โลหะผสมนี้ยังรวมถึง: เหล็ก – 0.2–0.7%, แมงกานีส – 0.05–0.5%, แคลเซียม – 0.7–0.2 %, ไทเทเนียม – 0.05-0.2%, ทองแดง – 0.03% และสังกะสี – 0.08% ชิ้นส่วนต่างๆ สำหรับรถยนต์ รถแทรกเตอร์ และรถยนต์นั่งส่วนบุคคลทำจากซิลูมิน โลหะผสมอลูมิเนียมขึ้นรูปในแท่งโลหะที่มีไว้สำหรับการบำบัดด้วยแรงกดและการเย็บในการผลิตโลหะผสมอลูมิเนียมอื่น ๆ จะได้รับมาตรฐานตามมาตรฐานบางประการ โลหะผสมสำหรับการขึ้นรูปประกอบด้วยอลูมิเนียม (ฐาน) องค์ประกอบโลหะผสม (ทองแดง - 5%, แมกนีเซียม - 0.1-2.8%, แมงกานีส - 0.1-0.7%, ซิลิคอน - 0.8-2.2 %, สังกะสี - 2–6.5% และจำนวนเล็กน้อย สิ่งเจือปนอื่นๆ) เกรดของโลหะผสมเหล่านี้คือ: VD1, AVD1, AVD1–1, AKM; ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปทำจากโลหะผสมอลูมิเนียม - แผ่น, แถบ, แถบ, แผ่นคอนกรีต, แท่งโลหะ, แผ่นคอนกรีต

นอกจากนี้ โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กยังผลิตโลหะผสมอะลูมิเนียมต้านการเสียดสีที่ใช้สำหรับการผลิตตลับลูกปืนโมโนเมทัลลิกและไบเมทัลลิกโดยการหล่อ มาตรฐานนี้กำหนดเกรดของโลหะผสมเหล่านี้ดังต่อไปนี้: AO3–7, AO9–2, AO6–1, AO9–1, AO20–1, AMST ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี มาตรฐานยังกำหนดเงื่อนไขการปฏิบัติงานของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมเหล่านี้: น้ำหนักตั้งแต่ 19.5 ถึง 39.2 MN/m2 (200–400 kgf/cm2) อุณหภูมิตั้งแต่ 100 ถึง 120 °C ความแข็งตั้งแต่ 200 ถึง 320 HB

ไทเทเนียม- โลหะสีเงินสีขาว มันเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดในธรรมชาติ ในบรรดาองค์ประกอบอื่นๆ ในแง่ของความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก (0.61%) อยู่ในอันดับที่สิบ ไทเทเนียมมีน้ำหนักเบา (ความหนาแน่น 4.5 ก./ซม.3) ทนไฟ (จุดหลอมเหลว 1665 °C) ทนทานมากและเหนียว ฟิล์มออกไซด์ที่คงอยู่จะเกิดขึ้นบนพื้นผิว เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีในน้ำจืดและน้ำทะเล รวมถึงในกรดบางชนิด ที่อุณหภูมิสูงถึง 882 °C จะมีโครงตาข่ายอัดแน่นหกเหลี่ยม ที่อุณหภูมิสูงกว่าจะมีลูกบาศก์ที่มีลำตัวอยู่ตรงกลาง สมบัติทางกลของแผ่นไทเทเนียมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและวิธีการบำบัดความร้อน ความต้านทานแรงดึงของมันคือ 300-1200 MPa (30-120 KGS/mm2) การยืดตัวสัมพัทธ์คือ 4-10% สิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายของไทเทเนียม ได้แก่ ไนโตรเจน คาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจน ลดความเหนียวและความสามารถในการเชื่อม เพิ่มความแข็งและความแข็งแรง และทำให้ความต้านทานการกัดกร่อนแย่ลง

ที่อุณหภูมิสูงกว่า 500 °C ไทเทเนียมและโลหะผสมของไทเทเนียมจะออกซิไดซ์ได้ง่าย โดยดูดซับไฮโดรเจน ซึ่งทำให้เกิดการเปราะ (ไฮโดรเจนเปราะ) เมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 800 °C ไทเทเนียมจะดูดซับออกซิเจน ไนโตรเจน และไฮโดรเจนอย่างมีพลัง ความสามารถนี้ใช้ในโลหะวิทยาเพื่อกำจัดออกซิไดซ์เหล็ก ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบการผสมสำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็กอื่นๆ และสำหรับเหล็ก

เนื่องจากคุณสมบัติที่โดดเด่น ไทเทเนียมและโลหะผสมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องบิน จรวด และการต่อเรือ ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปทำจากไทเทเนียมและโลหะผสม: แผ่น ท่อ แท่ง และลวด วัสดุอุตสาหกรรมหลักสำหรับการผลิตไทเทเนียม ได้แก่ อิลเมไนต์ รูไทล์ เพอร์รอฟสไกต์ และสฟีน (ไททาไนต์) เทคโนโลยีในการผลิตไทเทเนียมนั้นซับซ้อน ใช้แรงงานมากและใช้เวลานาน โดยขั้นแรกให้ผลิตฟองน้ำไทเทเนียม จากนั้นจึงผลิตไทเทเนียมที่อ่อนได้โดยการหลอมในเตาสุญญากาศ

ฟองน้ำไทเทเนียม,ที่ได้จากวิธีแมกนีเซียม-ความร้อน ทำหน้าที่เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตโลหะผสมไทเทเนียมและวัตถุประสงค์อื่น ๆ ฟองน้ำไทเทเนียมเกรดต่อไปนี้ได้รับการกำหนดเป็นมาตรฐานทั้งนี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกล: TG-90, TG-100, TG-110, TG-120, TG-130 ในการกำหนดแบรนด์ ตัวอักษร "TG" หมายถึงไทเทเนียมที่เป็นรูพรุน "Tv" หมายถึงแข็ง และตัวเลขหมายถึงความแข็งของ Brinell ฟองน้ำไทเทเนียมมีสิ่งเจือปน: เหล็ก - สูงถึง 0.2%, ซิลิคอน - สูงถึง 0.04%, นิกเกิล - สูงถึง 0.05%, คาร์บอน - สูงถึง 0.05%, คลอรีน - สูงถึง 0.12%, ไนโตรเจน - มากถึง 0 .04%, ออกซิเจน – สูงถึง 0.1% โลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมที่ผ่านกระบวนการด้วยแรงดันมีไว้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปต่างๆ (แผ่น ท่อ แท่ง ลวด) มาตรฐานนี้จัดทำขึ้นสำหรับเกรดต่อไปนี้: VT1-00, VT1-0, OT4-0, OT4-1, OT4, VT5, VT5-1, VT6, VT20, VT22, PT-7M, PT- 7V, PT –1 ม. ส่วนประกอบหลัก: อลูมิเนียม – 0.2–0.7%, แมงกานีส – 0.2–2%, โมลิบดีนัม – 0.5–5.5%, วานาเดียม – 0.8–5.5%, เซอร์โคเนียม – 0.8–3%, โครเมียม – 0.5–2.3 %, ดีบุก – 2–3%, ซิลิคอน – 0.15–0.40%, เหล็ก – 0.2–1.5% เหล็ก ซิลิคอน และเซอร์โคเนียม อาจเป็นส่วนประกอบหลักหรือสิ่งเจือปน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับยี่ห้อของโลหะผสม

โลหะผสมทองแดงสังกะสี – ทองเหลือง- เป็นที่รู้จักของชาวกรีกและอียิปต์โบราณ แต่การถลุงสังกะสีในระดับอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 17 เท่านั้น

สังกะสี– โลหะมีสีเทาอมฟ้าอ่อน เปราะที่อุณหภูมิห้องและที่อุณหภูมิ 200 °C เมื่อถูกความร้อนถึง 100–150 °C จะมีความเหนียว

ตามมาตรฐาน สังกะสีจะถูกผลิตและจำหน่ายในรูปแบบของสุกรและบล็อกที่มีน้ำหนักไม่เกิน 25 กก. มาตรฐานยังกำหนดเกรดของสังกะสีและขอบเขตการใช้งาน: TsV00 (ปริมาณสังกะสี - 99.997%) - เพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ การผลิตรีเอเจนต์เคมี การผลิตผลิตภัณฑ์สำหรับอุตสาหกรรมไฟฟ้า CVO (สังกะสี – 99.995%) – สำหรับอุตสาหกรรมการพิมพ์และยานยนต์ TsV1, TsV (สังกะสี – 99.99%) – สำหรับการผลิตแม่พิมพ์ฉีดสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่สำคัญ สำหรับการผลิตซิงค์ออกไซด์ ผงสังกะสี และรีเอเจนต์บริสุทธิ์ TsOA (สังกะสี 99.98%), TsO (สังกะสี 99.975%) - สำหรับการผลิตแผ่นสังกะสี โลหะผสมสังกะสีที่ผ่านกระบวนการอัดความดัน ล้างบาป โลหะผสม สำหรับการจุ่มร้อนและการชุบสังกะสี Ts1S, Ts1, Ts2S, Ts2, Ts3S, Ts3 - เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ

โลหะผสมสังกะสีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม: ทองเหลือง, สังกะสีทองแดง, โลหะผสมสำหรับการเคลือบผลิตภัณฑ์เหล็กต่างๆ, การผลิตชิ้นส่วนไฟฟ้า, การพิมพ์ ฯลฯ โลหะผสมสังกะสีในแท่งสำหรับการหล่อได้รับมาตรฐานตามมาตรฐาน โลหะผสมเหล่านี้ใช้ในการผลิตรถยนต์และอุปกรณ์ ตลอดจนในอุตสาหกรรมอื่นๆ มาตรฐานจะกำหนดเกรดของโลหะผสม องค์ประกอบทางเคมี และกำหนดผลิตภัณฑ์ที่ทำจากอัลลอยด์:

1) TsAM4–10 – โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่สำคัญ

2) TsAM4–1 – ส่วนสำคัญ;

3) TsAM4–1V – ส่วนที่ไม่สำคัญ

4) TsA4O – ชิ้นส่วนสำคัญที่มีขนาดคงที่

5) TsA4 – ชิ้นส่วนที่ไม่สำคัญซึ่งมีขนาดคงที่

โลหะผสมสังกะสีต้านการเสียดสี,มีไว้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ monometallic และ bimetallic รวมถึงผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปโดยใช้วิธีการหล่อและการประมวลผลด้วยแรงดันเป็นมาตรฐาน สมบัติทางกลของโลหะผสมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี: ความต้านทานแรงดึง ? ใน= 250–350 MPa (25–35 KGS/mm 2) การยืดตัวแบบสัมพัทธ์ ? = 0.4-10% ความแข็ง – 85-100 HB มาตรฐานจะกำหนดเกรดของโลหะผสมเหล่านี้ พื้นที่การใช้งาน และสภาวะการทำงาน: TsAM9–1.5L – การหล่อไลเนอร์ บุชชิ่ง และตัวเลื่อนโลหะโมโนเมทัลลิก อนุญาต: โหลด – 10 MPa (100 kgf/cm2), ความเร็วเลื่อน – 8 ม./วินาที, อุณหภูมิ 80 °C; ถ้าชิ้นส่วนโลหะคู่ถูกผลิตโดยการหล่อโดยมีโครงโลหะ โหลด ความเร็วในการเลื่อน และอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเป็น 20 MPa (200 KGS/cm2) 10 m/s และ 100 °C ตามลำดับ: TsAM9–1.5 - การรับเทป bimetallic (โลหะผสมสังกะสีกับเหล็กและดูราลูมิน) โดยวิธีการรีดเทปนี้มีไว้สำหรับการผลิตซับโดยการปั๊ม อนุญาต: โหลด – สูงสุด 25 MPa (250 kgf/cm2), ความเร็วในการเลื่อน – สูงสุด 15 m/s, อุณหภูมิ 100 °C; AM10–5L – การหล่อตลับลูกปืนและบุชชิ่ง อนุญาต: โหลด – 10 MPa (100 KGS/cm2) ความเร็วในการเลื่อน – 8 ม./วินาที อุณหภูมิ 80 °C

วัสดุศาสตร์: บันทึกการบรรยาย Alekseev Viktor Sergeevich

1. โลหะและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก คุณสมบัติและวัตถุประสงค์

คุณสมบัติอันมีค่าของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กได้นำไปสู่การใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตสมัยใหม่ในสาขาต่างๆ ทองแดง อลูมิเนียม สังกะสี แมกนีเซียม ไทเทเนียม และโลหะอื่นๆ รวมถึงโลหะผสมของพวกมันเป็นวัสดุที่ไม่สามารถทดแทนได้สำหรับอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือและไฟฟ้า การผลิตเครื่องบินและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ เทคโนโลยีนิวเคลียร์และอวกาศ โลหะที่ไม่ใช่เหล็กมีคุณสมบัติที่มีคุณค่าหลายประการ: การนำความร้อนสูง ความหนาแน่นต่ำมาก (อะลูมิเนียมและแมกนีเซียม) จุดหลอมเหลวต่ำมาก (ดีบุก ตะกั่ว) ความต้านทานการกัดกร่อนสูง (ไทเทเนียม อลูมิเนียม) อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีองค์ประกอบการผสมอื่นๆ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ

โลหะผสมที่มีแมกนีเซียมเป็นส่วนประกอบหลักมีความหนาแน่นต่ำ มีความแข็งแรงจำเพาะสูง และตัดได้ง่าย พวกเขาพบการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในด้านวิศวกรรมเครื่องกล และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตเครื่องบิน

ทองแดงทางเทคนิคซึ่งมีสารเจือปนไม่เกิน 0.1% ใช้สำหรับตัวนำกระแสไฟฟ้าประเภทต่างๆ

โลหะผสมทองแดงตามองค์ประกอบทางเคมี จำแนกได้เป็นทองเหลืองและทองแดง ในทางกลับกัน ทองเหลืองตามองค์ประกอบทางเคมีพวกมันแบ่งออกเป็นแบบง่าย ๆ ผสมกับสังกะสีเท่านั้นและแบบพิเศษซึ่งนอกเหนือจากสังกะสีแล้วยังมีตะกั่ว ดีบุก นิกเกิลและแมงกานีสเป็นองค์ประกอบผสม

สีบรอนซ์ยังแบ่งออกเป็นดีบุกและปราศจากดีบุก บรอนซ์ปราศจากดีบุกมีความแข็งแรงสูง มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนและแรงเสียดทานได้ดี

แมกนีเซียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะวิทยาโดยช่วยในการกำจัดออกซิเดชันและการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของวัสดุบางชนิด

โลหะและโลหะผสมหลายชนิด ดัดแปลงเหล็กหล่อสีเทาเพื่อให้ได้กราไฟท์ทรงกลม ผลิตโลหะที่ลดปริมาณได้ยาก (เช่น ไทเทเนียม) ส่วนผสมของผงแมกนีเซียมกับสารออกซิไดซ์ใช้ในการผลิตไฟส่องสว่างและจรวดเพลิงไหม้ในเทคโนโลยีจรวด และดอกไม้ไฟ คุณสมบัติของแมกนีเซียมได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยการผสม อลูมิเนียมและสังกะสีที่มีเศษส่วนมวลมากถึง 7% จะเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของมัน แมงกานีสช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความสามารถในการเชื่อม เซอร์โคเนียมที่นำเข้าไปในโลหะผสมพร้อมกับสังกะสีทำให้เมล็ดข้าวละเอียด (ในโครงสร้างของโลหะผสม) เพิ่มคุณสมบัติทางกล และความต้านทานการกัดกร่อน

โลหะผสมแมกนีเซียมใช้ในการหล่อขึ้นรูปรวมถึงผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป - แผ่น, แผ่น, แท่ง, โปรไฟล์, ท่อ, สายไฟ แมกนีเซียมอุตสาหกรรมได้มาจากวิธีอิเล็กโทรไลต์จากแมกนีไซต์ โดโลไมต์ คาร์นัลไลท์ น้ำทะเล และของเสียจากอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตามโครงการรับเกลือแมกนีเซียมปราศจากน้ำบริสุทธิ์ อิเล็กโทรไลซิสของเกลือเหล่านี้ในสถานะหลอมเหลว และการกลั่นแมกนีเซียม ในธรรมชาติ การสะสมที่ทรงพลัง สร้างแมกนีเซียมคาร์บอเนต - แมกนีไซต์และโดโลไมต์รวมถึงคาร์นัลไลต์ .

ในอุตสาหกรรมอาหาร ฟอยล์บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากอลูมิเนียมและโลหะผสมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย - สำหรับห่อขนมและผลิตภัณฑ์จากนม และเครื่องครัวอะลูมิเนียมยังใช้ในปริมาณมาก (หม้อหุงข้าว ถาด อ่างอาบน้ำ ฯลฯ)

§1. ยานเกราะรบ คุณสมบัติและวัตถุประสงค์ ในอีกด้านหนึ่ง รถถังถือได้ว่าเป็นปืนกลหรือปืนใหญ่ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองแบบตีนตะขาบ ซึ่งหุ้มด้วยเกราะทุกด้าน ในทางกลับกัน เป็นรถหุ้มเกราะที่ติดตั้งตีนตะขาบ ดังนั้น