不同类型的金属及其分类
有各种类型的金属适合特定应用。即使金属是通过从地球内部开采矿石制成的。它们是在大规模工业过程中从岩石中提取的。撇开这些不谈,我们在这里的目的是讨论不同类型的金属及其功能。
但在此之前,不同的金属具有一种或多种机械性能,例如硬度、抵抗重复应力的能力,即疲劳强度、延展性和延展性。这些特性通常归因于其晶体结构中的缺陷或缺陷。
金属的种类及其分类
金属可按以下分类:
- 铁含量
- 原子结构
- 磁性和非磁性金属
按含铁量分类:
铁含量是对不同类型金属进行分类的常用方法。含有铁的金属被称为黑色金属。铁型赋予材料磁性,并且在暴露于湿气时也容易腐蚀。
另一方面,其中不含任何铁的金属被称为有色金属。它们没有任何磁性。有色金属的例子包括铝、铅、黄铜、铜和锌。
金属按原子结构分类:
金属也可以根据元素周期表中所述的原子结构进行分类。它们可能被称为碱金属、碱土金属或过渡金属,属于同一族,在与其他元素反应时表现相似。也就是说,它们具有相似的化学性质。
按磁性和非磁性金属分类:
区分金属的另一种最佳方法是检查它们对磁铁的反应。事实上,磁性和非磁性的不同金属类型是很有可能的,因为铁磁性金属对磁铁的吸引力很强。另一方面,顺磁性的显示出与磁铁的弱相互作用。最后,还有一组金属对磁铁的排斥力很弱。
现在让我们深入了解流行的金属类型及其特性。
现有的金属具有一些相似的机械性能,但仔细观察时,其中一种金属必须与另一种略有不同。有一些可能的方法可以调整金属的特性以获得所需的特性。
在为特定应用选择金属时需要考虑一些事项。这些因素可能包括:
- 熔点
- 成本,易于加工
- 可用空间
- 足够的安全系数
- 温度系数
- 密度和
- 导热性和导电性。
金属的种类
铁
在我们今天的生活中,铁的使用已经成为文明的一部分,因为地壳的 5% 是铁。这就是说,金属很容易找到。据说纯铁是一种不稳定的元素,它会与空气中的氧气发生反应形成氧化物。这是铁的第一次机会。
使用高炉从矿石中提取铁,在其生产生铁的第一阶段实现。虽然可以进一步提炼成纯铁。铁通常以钢和其他合金制成。黑色金属几乎占制成金属的 90%。
纯铁比其他金属更坚固,但不包含通常需要的特性。纯铁不耐腐蚀,这是所需的一项基本特性。为了防止铁腐蚀,必须进行一些twerking,这将花费更多的金钱和精力。
其次,纯铁由于密度高而非常重。它们在结构上的应用使构建和维护变得更加困难。为了使纯铁更有益,必须在铁中添加碳。铁和碳的混合物达到某个特定的限度被称为碳钢,这是一个很大的好处。在铁中添加碳使铁更坚固,还获得了其他一些重要特性。这是你需要了解钢铁的时候。
钢
钢是具有高抗拉强度和高强度重量比的金属,这意味着每单位质量钢的强度更高。这就是为什么它们非常适合用作建筑材料的原因。使用钢,可以获得更小和更坚固的部件。钢非常耐用,也就是说,它比其他替代品更耐用,更能承受外部因素。
此外,钢具有延展性,可以成型为不同的所需形式而不会失去其特性。根据含铁量,钢分为三类。
碳钢的分类
以下是钢按含铁量分类。
· 低碳钢:
低碳钢,也称为低碳钢,在铁中含有高达 0.25% 的碳。它通常用于管道中等压力应用。它在建筑工作中也很常见,如用低碳钢制成的钢筋和工字梁。通常,低碳钢用于任何需要大量钢而不成型或弯曲的应用。船厅就是一个很好的例子。
· 中碳钢:
中碳钢含有约0.25%的碳。它还提供高抗拉强度和延展性。这就是为什么它们主要用于齿轮和轴、铁路轮轨、建筑物和桥梁的钢梁等。
· 高碳钢:
高碳钢含碳量超过0.6%。与之前列出的不同,这种钢更脆、更硬。它用于凿子和其他一些切削工具等应用中,因为它具有出色的品质,包括硬度和良好的材料耐磨性。它还可以很好地用于压力机,用于制造钻头。
上述类型的钢通常被称为碳钢,因为它们含有一些元素来增强它们的性能。例如,添加铬是为了耐腐蚀,或者是添加锰来提高淬透性和抗拉强度。
合金钢:
这些类型的金属具有多种添加元素以改善其各种性能。其他金属如锰、铜、硅、钛、镍和铝可以按不同的比例添加。
合金钢具有较好的淬透性、耐蚀性、焊接性、延展性和成型性。广泛用于轴承、发热体、电动机、弹簧、管道、齿轮等。以下是合金钢的种类。
· 不锈钢:
不锈钢含有大量的铬,这使得它的耐腐蚀性比低碳钢高 200 倍。这使其成为厨房用具、管道、牙科和手术设备等的理想选择。它不需要涂层,因为它的表面光洁度很吸引人。
· 工具钢:
工具钢用于制造切削和钻孔工具,因为它们的高硬度使其非常适合此类任务。这些类型的钢含有钼、钒、钴和钨作为组成金属。
有色金属的种类
以下是工业中使用的各种非金属。
铝:
铝是从它的矿石铝土矿中提取的,具有质轻、强度大、性能优良的特点。它是地球上使用最广泛的金属,因为它具有耐用、重量轻、耐腐蚀、导电性好、与金属形成合金的能力、非磁性和易于加工等优点。
铜:
铜是一种永不落伍的有色金属。它已经存在了很长时间,因为它很容易形成并且今天仍在工业中使用。铜在自然界中不会以其纯净形式存在。它是从矿石中提炼出来的。
与除银以外的其他金属相比,铜类型的金属是最好的良导体。这就是为什么它被用作电路中的导体。此外,由于铜具有出色的导热性,厨房用具通常由铜制成。
领导:
铅是一种耐腐蚀的有色金属,具有很高的可加工性。它在汽油中用作防粘剂,在某些情况下可用于管道和油漆。铅在弹药、汽车电池、辐射防护、电缆护套、起重物等中仍然很常见。
黄铜:
黄铜是一种铜和锌的合金,含量可观,具体取决于金属所需的电气和机械性能。它还含有一定量的其他金属元素,如铝、铅和锰。
这些类型的金属用于低摩擦应用,例如管道、音乐、轴承、锁、仪器、工具和配件。黄铜对防止火花的应用具有安全益处,可用于易燃环境。
钛:
钛是一种很好的工程金属,因为它重量轻且坚固。即使在高达 480 摄氏度的温度下,它也具有很高的热稳定性。由于这些特性,它具有耐腐蚀性,可用于航空航天工业、军事设备和医疗应用。最后,钛用于化学和体育用品行业。
青铜:
青铜是铜的合金,但它含有锡而不是锌。可以添加其他元素,如锰、磷、硅和铝,以改善它们的性能以适应特定的应用。青铜坚硬、易碎,能抗疲劳。它还具有良好的导电导热性和耐腐蚀性。
这些类型的有色金属用于制造镜子和反射器。由于其导电性,它也被用作电连接器。由于其耐腐蚀性,它还用于水下零件和船舶配件。
锌:
锌是医疗和工业领域中常用的金属类型。它的主要用途是通过保护钢免受腐蚀来对钢进行镀锌。它还用于制造电气、硬件和汽车行业的压铸件。由于锌的电化学电势低,它被用于海洋应用中,通过阴极保护来防止其他金属的腐蚀。牺牲锌阳极可以保护阀门、储罐和管道。
结论
今天的金属是我们离不开的东西,事实上,它是人类文明的一部分,因为在它们上有发现。在本文中,我们解释了黑色金属和有色金属的各种类型,并提到了它们的分类。
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