Сплавы металлов
Ким Р.М.
учитель химии МБОУ СОШ с.Альняш
Цели урока:
Задачи урока:
Дать понятие о сплавах, классификации и свойствах;
Познакомить с важнейшими сплавами, их значением в жизни общества и преимуществом сплавов перед чистыми металлами.
Оборудование и материалы:
Коллекции сплавов цветных и черных металлов (чугуны и стали,
алюминий, медь), изделия из сплавов. Компьютер, мультимедийный
проектор.
Сплавы- это системы, полученные сплавлением каких-либо веществ. Под этим термином подразумевается макроскопически однородный материал, который состоит из 2 или нескольких химических элементов. При этом в сплаве преобладают металлические компоненты.
В сплавах различают следующие составляющие:
• основа, состоящая из одного или нескольких металлов;
• малые добавки модифицирующих и легирующих элементов;
• неудаленные примеси (технологические, природные, случайные).
Расплавленные металлы вступают в химическое взаимодействие и образуют соединения интерметаллиды.
Это сплавы:
Zn и Cu, Ca и Sb, Pb и Na
Твердые растворы
Механическая смесь
Интерметаллиды
Виды сплавов
Расплавленные металлы неограниченно растворяются друг в друге, т.е. смешиваются в любых отношениях.
Это сплавы состава:
Ag - Cu, Ag – Au, Cu – Ni
Расплавленные металлы смешиваются между собой в любых отношениях, но при охлаждении образуют сплав, состоящий из мельчайших отдельных кристалликов каждого из металла
Это сплавы состава:
Pb – Sn, Pb – Ag, Bi - Cd
По строению:
Механическая смесь
Твердый раствор
Интерметаллическая смесь
По структуре:
Гомогенные
Гетерогенные
По основному компоненту:
Черные
Цветные
Классификация сплавов
По числу компонентов:
Двойные
Тройные
Многокомпонентные
По свойствам:
Тугоплавкие
Легкоплавкие
Коррозионно-устойчивые
Конструкционные (сталь, дюралюминий, чугун). К данной группе относятся и сплавы со специальными свойствами. Так они отличаются искробезопасностью или антифрикционными свойствами. К ним относятся латуни и бронзы.
Для заливки подшипников (баббит).
Для электронагревательной и измерительной аппаратуры (нихром, манганин).
По своему назначению они делятся на такие группы:
Для производства режущих инструментов (победит).
Литейный, при котором происходит затвердевание однородной смеси разных расплавленных компонентов.
Пирометаллургический. Для разогрева сырья используют тепловую энергию, полученную в процессе сгорания топлива. ирометаллургическим методом получают стали в мартеновских печах и чугуны в домнах.
Электрометаллургический. При электрометаллургическом способе сырье нагревают в индукционных или дуговых электрических печах. При этом сырье расславляется очень быстро.
Способы получения сплавов
Порошковый, при котором для изготовления сплава используются порошки его компонентов. Благодаря прессованию им придают определенную форму, а затем спекают в специальных печах.
Цветные сплавы
Бронза
Сплав меди с другими металлами.
Различают:
Оловянную бронзу (20% олова),
Алюминиевую бронзу (5-11 % алюминия)
Свинцовую бронзу (до 33% свинца)
Применение:
изготовление частей машин,
художественные отливки
Цветные сплавы
Латунь
Сплав меди и цинка (до 30-35% цинка)
Свойства: высокая пластичность
Применение: декоративные предметы искусства
Цветные сплавы
Мельхиор
Сплав меди и никеля (до 5-30% цинка)
Свойства: прочность, коррозионная стойкость
Применение: детали морских судов, посуда, монеты
Цветные сплавы
Дюралюминий
Сплав алюминия (до 95%) с добавками магния, меди, марганца.
Свойства: легкий, прочный.
Применение:
в авиастроении, машиностроении, строительстве и др.
Чугун: сплав на основе железа, содержит от 2 до 4,5% углерода, марганец, кремний, фосфор, серу
Свойства: тверже железа, очень хрупкий, не куется
Применение: изготовление массивных деталей методом литья (литейный чугун), переработка в сталь (передельный чугун)
Железоуглеродистые (черные) сплавы
Сталь: сплав на основе железа, содержащий менее 2% углерода
Виды:
Углеродистая сталь – сплав железа с углеродом и меньшим количеством марганца, серы, кремния, фосфора.
Применение: детали машин, трубы, болты, гвозди, скрепки, инструменты
Железоуглеродистые (черные) сплавы
