Железный век

Orange-kun

23
Место
среди
всех
элементов

Первые медные оружия изготовлялись из самородной меди. В глубокой древности человеку было известно, кроме меди, ещё шесть металлов: золото, серебро, олово, свинец, железо и ртуть.

Золото
Серебро
Медь

Железный век
Бронзовый век
Медный век
Каменный век

Медь
Олово

Железный век
Бронзовый век сменился железным только после того, как человечество смогло поднять температуру пламени в металлургических печах до температуры плавления железа.

Чугун
Чугун
Сталь

Решётка Летнего Сада
Скульптура «Рабочий и колхозница» В.И. Мухиной

Сплавы — это материалы с металлической кристаллической решёткой, которые обладают характерными свойствами и состоят из двух и более компонентов.

Сплавы металлов

Materialscientist
Алюминий
Дюралюминий

Схема строения сплава (твёрдого раствора)
Атом A
Атом B

Мельхиор

Нейзильбер

Медно-никелевые сплавы обладают очень высоким электрическим сопротивлением.
Их используют в производстве электроизмерительных приборов.

Сплавы меди с цинком (содержание цинка до 50%) носит название латунь.
Это дешёвые сплавы, которые обладают хорошими механическими свойствами, легко обрабатываются.

Твёрдый раствор внедрения
Атом растворимого компонента
Атом компонента растворителя

Сталь

Некоторые металлы, образующие однородный жидкий сплав, при охлаждении кристаллизуются отдельно друг от друга.
Их твёрдый сплав представляет собой механическую связь кристаллов разных металлов. Эти сплавы имеют значительную прочность, но низкие температуры плавления.

Сплав обычно обладает более низкими электрической проводимостью и теплопроводностью.
Это связано с присутствием в сплавах ионов разных металлов, затрудняющих движение свободных электронов.
У сплавов большая твёрдость и меньшая пластичность.
Модель бинарного сплава
–EAB
–EAА
–EAВ
–EВВ

Порошковая металлургия
Порошковое железо
PM-experts
Гидравлический пресс

Металлы
Железо и все
его сплавы
Остальные металлы
и их сплавы

Цветные металлы
Медь
Свинец
Титан

Чёрные металлы представляют собой сплав железа с углеродом.
Кроме углерода чёрные металлы в небольшом количестве могут содержать кремний, марганец, фосфор, серу и другие химические элементы.
Для придания чёрным металлам специфических свойств к ним добавляют некоторые, так называемые, легирующие вещества — медь, никель, хром.

Чёрные металлы

Чугун — это сплав железа с углеродом при содержании углерода более 2,14%.

Белый чугун
Серый чугун

Сталь

Сталь
(по качеству)

Углеродистая сталь
Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом (содержание углерода до 2%) с примесями кремния, серы и фосфора, причём главной составляющей, определяющей свойства, является углерод.

Процентное содержание элементов в стали

К недостаткам углеродистой стали относятся:
— отсутствие сочетания прочности и твёрдости с пластичностью;
— потеря твёрдости и режущей способности при нагревании до 200°C и потери прочности при высокой температуре;
— низкая коррозионная устойчивость в среде электролита, в агрессивных средах, в атмосфере и при высоких температурах;
— низкие электротехнические свойства;
— высокий коэффициент теплового расширения;
— увеличение веса изделий, удорожание их стоимости, усложнение проектирования вследствие невысокой прочности этой стали.

Легированная сталь

Легированная сталь
(по химическому составу)

Легированная сталь

Каждый легирующий элемент придаёт особые свойства стали, такие как твердость, вязкость, прочность, коррозионная стойкость, устойчивость к ударам и трению.

П.П. Аносов
1799–1851 гг.
Впервые использовал микроскоп при исследовании строения высококачественной стали.
Им была установлена связь между строением стали и её свойствами.