В надрах землі метали представлені найбільш широко. Всі вони, крім ртуті, є твердими речовинами, що володіють характерним металевим блиском і здатністю добре пропускати електрику і тепло.
Вони володіють унікальним поєднанням міцності і пластичності. Їх можна кувати, зварювати, витягати в дріт, прокатувати в листовий та сортовий прокат і використовувати для лиття. За хімічним складом метали класифікують на чорні і кольорові.
Це поділ побудовано за дуже простим принципом - в складі чорних металів і сплавів присутній залізо, а в кольорових воно відсутнє. Природно, що різниця в хімічному складі обумовлює і різноманітні фізичні властивості.
Група чорних металів
Її основу складають вуглецеві і леговані стали . Крім заліза і вуглецю (його масова частка не перевищує 2,14%) вони містять:
-
раскислители, які мінімізують кількість кисню в розплавленої сталі;
-
легирующие компоненти, що поліпшують загальні фізичні та окремі службові властивості.
Незважаючи на високі параметри міцності, зносостійкості, хорошу пластичність і ударну в'язкість, стали схильні до іржавіння. При цьому вони схильні до корозії межкристаллической, атмосферної, хімічної та електрохімічної. Виняток - нержавіючі сплави. Вони містять в підвищеній кількості хром, який в зв'язку з залізом і вуглецем сприяє високій стійкості стали до іржавіння, виразкової та фреттинг-корозії.
Також в цю групу входять чавуни білі, ковкі, сірі і високоміцні. Це теж сплави заліза, вуглецю і легуючих речовин. Тільки масова частка C перевищує поріг 2,15%. До того ж в чавуні вуглець знаходиться у вигляді неметалічних включень графіту або цементиту. Така структура надає чавунів міцність, але робить крихкими і знижує пластичність.
Всі чорні метали мають різні відтінки сірого кольору і проявляють магнітні властивості. Виняток - окремі марки харчових легованих сталей. Вони широко використовуються в якості будівельного і конструкційного матеріалу.
Група кольорових металів
На зорі розвитку цивілізації людство стало першими використовувати кольорові метали. Спочатку це була мідь, а потім і її сплав - бронза. Але це не єдині представили цветмета. Дана група досить велика, тому кольорові метали також підрозділяються на:
-
важкі. До них відносяться все та ж мідь, в тому числі і її похідні сплави - бронзи і латуні, нікель, олово, свинець і цинк;
-
легені. Це алюміній, магній, титан і їх сплави.
Отже, кольорові метали можуть мати структуру в відтінках самих різних кольорів: від червоної міді і до сріблясто-білого олова і алюмінію. Саме з цієї причини до даної категорії іноді зараховують золото, срібло і платину, які є дорогоцінними металами, та представників рідкоземельної групи - лантан, церій, неодим.
Властивості кольорових металів більш варіативні, а одним з узагальнюючих якостей, крім відсутності заліза, є корозійна стійкість. Вони відрізняються щільністю, вагою, магнітними властивостями, електропровідністю і тугоплавкостью.
В промисловості найбільш затребувані мідь, алюміній і цинк. Вони:
-
використовуються як конструктивний матеріал;
-
застосовуються як металеві захисні покриття для сталі;
-
виступають так само, як і Ti, Mg, Cr, Ni, Mo, W, V, Co, легирующими компонентами при виплавці сталі, чавуну і кольорових сплавів.
Переробка
Ключова перевага, нівелює різницю між чорними і кольоровими металами, - можливість вторинної переробки. Тільки стали і чавуни в процесі переплавки частково втрачають свої первинні властивості через втрату хімічних елементів, чого не скажеш про міді і алюмінії.
Вартість
Якщо порівнювати ціни чорних і кольорових металів, то останні виявляться дорожчими. Це обумовлено їх меншим присутністю в земній корі і дорогою технологією переробки руди і виплавки.
