Общие сведения о металлах
К металлам относится крупная группа химических элементов – из 102 известных около 80 представляют собой металлы. Наиболее распространенные металлы: алюминий (содержание в земной коре – 8,8%),
железо (5,1%),
кальций (3,62%),
натрий,
калий,
магний,
титан.
Содержание остальных металлов составляет около 2%.
Ряд металлов: цинк, олово, никель, свинец, кобальт, вольфрам, молибден, ванадий, содержатся в тысячных долях процента, но имеют большое значение для получения высококачественных металлов. Такие металлы как кальций, натрий, калий, несмотря на большое их распространение, не применяют для получения конструкционных металлов.
В зависимости от свойств металлы разделяют на:
Черные – это железо и его сплавы, которые в зависимости от вида и количества примесей (углерода, марганца, никеля, хрома, титана и др.) обладают различными свойствами. Особое место среди металлов занимает железо и, в особенности, его сплавы, составляющие 85—90% всего металла, применяемого в народном хозяйстве;
Цветные – объединяют большую группу металлических материалов (алюминий, медь, магний, свинец, олово, цинк, а также их сплавы). В последнее время все большее распространение в строительстве получает алюминий.
Не окисляющиеся на воздухе металлы (золото, платина, серебро) называются благородными.
Большой вклад в развитие и изучение металлургических процессов внесли русские ученые П. П. Аносов, П. М. Обухов, а Д. К. Чернов положил начало основам металловедения, сделав величайшее открытие в области структурных превращений в сталях при термической обработке. Академики А. А. Байков и И. П. Бардин вложили много сил для производства специальных видов сталей, улучшения процессов мартеновского и доменного производства. Большой вклад в создание и усовершенствование электрической сварки внесли наши соотечественники Н. Н. Бенардос, Н. Г. Славянов, Е. О. Патон, Б. Е. Патон.
За последние годы наши ученые и практики внедрили вакуумную обработку и беспрерывную разливку стали, разработали технологию получения прогрессивных стальных гнутых профилей, решили вопрос получения стали в конверторах, по качеству не уступающую мартеновской. Особенно большие успехи отечественной науки в разработке и применении в электрометаллургии таких прогрессивных методов производства, как электрошлаковый, плазменнодуговой и электроннолучевой переплавы. Эти методы позволяют получать особокачественные металлы высокой чистоты (содержание вредных примесей может быть доведено до тысячных и даже десятитысячных долей процента).
Электрошлаковая сварка позволяет получать сверхкрупные заготовки (для роторов турбин массой несколько сот тонн) с высокой степенью химической и физической однородности сварных соединений.
Плазменнодуговой метод переплава основан на способности газа в специальном плазмотроне с помощью электрической дуги превращаться в плазму, разогреваясь до температуры 20 000-50 000° С. С помощью такого источника предоставляется возможность получать слитки с особыми заранее заданными свойствами. Он позволяет легировать сталь азотом (взамен дефицитного никеля), обрабатывать титан и другие металлы.
Похожие статьи