Черные и цветные металлы: В чем разница?

Когда речь заходит о металлах, что приходит на ум?

Когда речь заходит о металлах, на ум приходят сверкающие украшения или блестящие кастрюли и сковородки. Однако не многие ассоциируют металлы с черным цветом. Тем не менее, "черный металл" - это большая категория металлов.

Термин "черный" может легко заставить людей поверить, что черные металлы должны быть черными, а цветные - цветными. Это убеждение заставляет многих людей думать, что серебристо-белое железо, хром и серебристо-серый марганец не могут считаться "черными" металлами.

Однако железо, хром, марганец и их сплавы фактически входят в категорию черных металлов. В промышленности эти металлы принято называть черными.

В действительности чистое железо и хром имеют серебристо-белый цвет, а марганец - серебристо-серый. Поверхность стали обычно покрыта слоем черного Fe3O4Это, наряду с тем, что марганец и хром в основном используются для производства черных легированная стальМожет создаться впечатление, что эти металлы "черные".

Что такое металл?

Металлы - это группа веществ, которые характеризуются блеском, хорошей электропроводностью, теплопроводностью, сильными механическими свойствами и положительным температурным коэффициентом сопротивления. Всего в мире насчитывается 86 видов металлов.

Люди обычно делят металлы на две группы: черные и цветные, основываясь на их цвете, свойствах и других отличительных характеристиках.

Что такое черный металл?

Черные металлы в основном состоят из железа, хрома, марганца и их сплавов, таких как сталь, чугун, ферросплавы, чугун и т. д. Сталь и чугун - это сплавы на основе железа с углеродом в качестве основного дополнительного элемента, которые в совокупности называются железоуглеродистыми сплавами.

Чугун производится путем плавки железной руды в доменной печи и используется в основном для производства стали и литья.

Чугун, с содержание углерода больше 2,11%, может быть получен путем плавления чугуна в печи. Затем жидкий чугун можно отлить в отливки, которые называются чугунное литьё.

Ферросплав - это сплав, состоящий из железа и таких элементов, как кремний, марганец, хром, титан, и т.д. Он является одним из сырьевых материалов для производства стали и служит в качестве раскислителя и элемент сплава добавка.

Железоуглеродистый сплав с содержанием углерода менее 2,11% называется сталью, которая производится путем плавки чугуна, используемого для выплавки стали, в сталеплавильной печи по определенному технологическому процессу. Стальная продукция включает в себя слитки, заготовки для непрерывной разливки и прямую разливку в различные стальные отливки.

Как правило, под термином "сталь" подразумевается железо, которое было прокатано в различные формы стали. Несмотря на то, что в стране всего несколько рудников по добыче черных металлов, каждый из них производит большое количество продукции, в результате чего общий объем производства черных металлов составляет 95% от мирового объема производства металлов!

Железо, хром и марганец - основное сырье для выплавки чугуна и стали, которые играют важнейшую роль в экономике страны и служат важным показателем ее могущества.

Похожие статьи: Что такое черный металл?

Что такое цветной металл?

Определение цветных металлов

Цветные металлы, также называемые в узком смысле цветными металлами, включают все металлы, кроме железа, марганца и хрома. В более широком смысле цветные металлы также включают сплавы цветных металлов, такие как медь, олово, свинец, цинк, алюминий, латунь, бронза, алюминиевые сплавы, и подшипниковые сплавы.

Цветной сплав - это сплав, состоящий из цветного металла как основного компонента (обычно составляющего более 50%) и одного или нескольких других элементов. В промышленности также используются такие металлы, как хром, никель, марганец, молибден, кобальт, ванадий, вольфрам и титан.

Похожие статьи: 72 Различные виды металлов

Эти металлы в основном используются в качестве добавок к сплавам для улучшения характеристик других металлов. Вольфрам, титан, молибден и другие металлы в основном используются для производства твердых сплавов для режущие инструменты. Эти цветные металлы называются промышленными металлами.

Цветные металлы можно разделить на тяжелые (такие как медь, свинец и цинк), легкие (такие как алюминий и магний), драгоценные (такие как золото, серебро и платина) и редкие (такие как вольфрам, молибден, германий, литий, лантан и уран).

В 1958 году Китай классифицировал железо, хром и марганец как черные металлы, а остальные 64 металла - как цветные. К этим 64 цветным металлам относятся алюминий, магний, калий, натрий, кальций, стронций, барий, медь, свинец, цинк, олово, кобальт, никель, сурьма, ртуть, кадмий, висмут, золото, серебро, платина, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, бериллий, литий, рубидий, цезий, титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, вольфрам, молибден, галлий, индий, таллий, германий, рений, лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий и торий.

По сравнению с чистыми металлами, сплавы цветных металлов обычно имеют более высокую прочность и твердостьОни обладают большей прочностью, меньшим температурным коэффициентом сопротивления и хорошими общими механическими свойствами. К распространенным цветным сплавам относятся алюминиевый сплав, медный сплав, магниевый сплавНикелевый сплав, оловянный сплав, танталовый сплав, титановый сплав, цинковый сплав, молибденовый сплав, циркониевый сплав и т.д.

Из-за важнейшей роли, которую редкие металлы играют в современной промышленности, их иногда отделяют от цветных металлов и классифицируют в отдельную категорию, в результате чего получается три основные категории металлов: черные металлы, цветные металлы и редкие металлы.

По сравнению с черными металлами, цветные отличаются большим разнообразием, и районов добычи цветных металлов гораздо больше.

Сегодня цветные металлы и их сплавы стали важнейшими конструкционными и функциональными материалами в различных отраслях промышленности, включая машиностроение, строительство, электронику, аэрокосмическую отрасль и использование атомной энергии.

Классификация цветных металлов

В практическом применении цветные металлы обычно делятся на 5 категорий:

  • Легкие металлы: Их плотность составляет менее 4500 кг/м3 (0,53-4,5 г/см3), например, алюминий, магний, калий, натрий, кальций, стронций и барий.
  • Тяжелые металлы: Их плотность составляет более 4500 кг/м3 (4,5 г/см3), например, медь, никель, кобальт, свинец, цинк, олово, сурьма, висмут, кадмий и ртуть.
  • Благородные металлы: Они дороже обычных металлов, имеют низкую распространенность в земной коре, трудно очищаются и обладают стабильными химическими свойствами, как, например, золото, серебро и металлы платиновой группы.
  • Полуметаллы: По своим свойствам они находятся между металлами и неметаллами, например, кремний, селен, теллур, мышьяк и бор.
  • Редкие металлы: В эту категорию входят редкие легкие металлы, такие как литий, рубидий и цезий; редкие и тугоплавкие металлы, такие как титан, цирконий, молибден и вольфрам; редкие дисперсные металлы, такие как галлий, индий и германий; редкоземельные металлы, такие как скандий, иттрий и лантаниды; и радиоактивные металлы, такие как радий, франций, полоний, уран, торий и элементы серии А.

Черные и цветные металлы (Разница между черными и цветными металлами)

На первый взгляд, разница между черными и цветными металлами очевидна. Черные металлы содержат железо, а цветные - нет.

Однако за этим простым черно-белым определением кроется еще больше различий. Состав и области применения черных и цветных металлов сильно различаются.

Черный металл обещал долговечность:

К черным металлам относятся железо и многие виды стали, которые являются широко распространенными материалами. Благодаря своей прочности черные металлы широко используются в строительстве, трубопроводах и производстве инструментов.

Однако только потому, что они прочные, не означает, что им не хватает универсальности. Например, сталь - это сочетание железа и углерода, но, изменяя соотношение этих компонентов или добавляя другие материалы, сталь можно превратить во что угодно: от прочных стальных балок, используемых в высотных зданиях, до сверкающих отливки из нержавеющей стали.

Примеры черных металлов включают в себя:

  • Легкая сталь - для общих инженерных и архитектурных целей
  • Углеродистая сталь - для создания инструментов
  • Нержавеющая сталь - черный металл, который противостоит ржавчине благодаря наличию хрома
  • Чугун - для двигателей автомобилей, крышек отверстий для инструментов и приготовления пищи
  • Кованое железо - обычно используется для изготовления ворот и заборов

Цветные металлы гарантируют гибкость:

Цветные металлы имеют множество применений, а их универсальность и уникальные свойства делают их идеальными для широкого спектра применений в различных отраслях промышленности.

Например, медь и алюминий обладают способностью проводить тепло и электричество, а многие цветные металлы составляют основу большинства смартфонов.

Кроме того, такие металлы, как золото и серебро, использовались в декоративных целях на протяжении тысячелетий.

Одним из ключевых преимуществ цветных металлов является то, что они по своей природе устойчивы к коррозии и магнетизму, что делает их популярным выбором для многих применений.

Примеры цветных металлов включают в себя:

  • Свинец - для труб, топлива, красок и аккумуляторов
  • Медь - для электропроводки, электроприборов и транспортных средств
  • Серебро - используется для изготовления ювелирных изделий, посуды, электрических контактов и зеркал
  • Алюминий - для транспортных средств, электроприборов, линий электропередач и упаковки пищевых продуктов
  • Латунь - для винтов, ламп, дверных ручек, светильников для ванн и раковин
  • Золото - медицинское применение, для компьютеров, электроники и ювелирных изделий

Основные отличия:

Основные различия между черными и цветными металлами заключаются в их стоимости и доступности. Черные металлы, такие как углерод и железо, в изобилии содержат основные элементы, поэтому их легко получить и они относительно недороги.

С другой стороны, цветные металлы, такие как золото и серебро, являются дефицитными и, в связи с их широким распространением, обычно стоят дороже. Поэтому их часто называют "драгоценными металлами".

Заверните его

Металлы сыграли решающую роль в развитии человеческого общества, поскольку они способствовали многим ключевым переходам в истории человечества. Бронзовый и железный века, которые последовали за каменным веком, являются примерами того, как металлические материалы формировали человеческое общество.

После Второй мировой войны научно-технический прогресс привел к созданию новых металлических материалов, таких как ковкий чугун, легированный чугун, легированная сталь, жаропрочная сталь, нержавеющая сталь, никелевый сплав, титановый сплав и цементированный карбид, которые с тех пор применяются в практическом производстве.

В наше время исследования и разработки металлические материалы вышла за рамки традиционной сферы чистых металлов и чистых сплавов. С развитием теории и технологии появились новые металлические материалы, включая высокотемпературные конструкционные материалы, такие как нанометаллы, сплавы с высокой и средней энтропией, направленно затвердевшие столбчатые кристаллы, монокристаллические сплавы, металломатричные композиты и сплавы с памятью формы.

Металлические материалы стали важнейшей основой развития человеческого общества. Модернизация сельского хозяйства, промышленности, национальной обороны, научно-технический прогресс - все это поддерживается металлическими материалами, от сельскохозяйственных инструментов и механических деталей до сложного оружия, такого как самолеты, ракеты, стрелы, спутники, атомные подводные лодки, а также компоненты или детали, необходимые для таких передовых технологий, как атомная энергия, телевидение, связь, радар и электронные компьютеры.

В настоящее время многие страны мира, особенно с развитой промышленностью, борются за развитие металлургической и цветной металлургии и увеличение стратегических запасов металлов.

В заключение следует отметить, что металлические материалы являются важнейшими базовыми материалами и важными стратегическими ресурсами для национальной экономики, повседневной жизни, оборонной промышленности и научно-технического прогресса.

Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Освоение CAD/CAM: Основные технологии с пояснениями

Основные концепции автоматизированного проектирования и автоматизированного производства Автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD/CAM) - это комплексная и технически сложная дисциплина системного инжиниринга, которая включает в себя такие различные области, как компьютерная [...]...

Виртуальное производство: Концепции и принципы

Концепция виртуального производства Виртуальное производство (ВП) - это фундаментальная реализация реального производственного процесса на компьютере. В нем используются технологии компьютерного моделирования и виртуальной реальности, поддерживаемые высокопроизводительными [...]...

Понимание гибких производственных систем: Руководство

Гибкая производственная система (FMS) обычно использует принципы системной инженерии и групповой технологии. Она объединяет станки с числовым программным управлением (ЧПУ) (обрабатывающие центры), координатно-измерительные машины, системы транспортировки материалов, [...]...

Изучение 4 передовых методов нанофабрикации

Подобно тому, как производственные технологии играют важнейшую роль в различных областях, технология нанофабрикации занимает ключевое место в сфере нанотехнологий. Технология нанофабрикации включает в себя множество методов, в том числе механические [...].

Сверхточная обработка: Виды и технологии

Сверхточная обработка относится к прецизионным производственным процессам, в которых достигаются чрезвычайно высокие уровни точности и качества поверхности. Ее определение относительно и меняется по мере развития технологий. В настоящее время эта технология позволяет достичь [...].

Выбор правильного приспособления для ЧПУ: Типы и советы

В настоящее время механическую обработку можно разделить на две группы в зависимости от серийности производства: Среди этих двух категорий, первая составляет около 70-80% от общей стоимости продукции механической обработки [...]...

Топ-4 метода специальной обработки в современном машиностроении

В этой статье в основном представлены несколько зрелых методов специальной обработки. I. Обработка электрическим разрядом (EDM) EDM - это метод обработки токопроводящих материалов, использующий явление электрической коррозии во время [...]...

Что такое обработка с ЧПУ? Виды, преимущества, недостатки и этапы обработки

Что такое обработка с ЧПУ? Числовое программное управление (ЧПУ) - это метод управления движением и операциями обработки на станках с помощью оцифрованной информации. Станки с числовым программным управлением, часто сокращенно называемые [...]...

Изучение высокоскоростной резки: Обзор технологий и применение

Обработка резанием остается наиболее распространенным методом механической обработки, играющим важную роль в механическом производстве. С развитием производственных технологий технология обработки резанием претерпела значительный прогресс в [...].

Топ-7 новых инженерных материалов: Что нужно знать

Под передовыми материалами понимаются недавно исследованные или находящиеся в стадии разработки материалы, обладающие исключительными характеристиками и особыми функциональными свойствами. Эти материалы имеют огромное значение для развития науки и техники, [...]...

Методы расширения металла: Исчерпывающее руководство

Формирование выпуклости подходит для различных типов заготовок, таких как чашки глубокой вытяжки, разрезанные трубы и прокатные конические сварные изделия. Классификация по средствам формования выпуклости Методы формования выпуклости можно разделить [...].
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.