Введение в свойства и использование восьми распространенных металлических материалов

1 、 Чугун-текучесть

Крышки люков, которые часто упускают из виду в нашей повседневной среде, широко изготовлены из чугуна, в первую очередь из-за его превосходной текучести и простоты литья в различные сложные формы. Чугун на самом деле представляет собой смесь нескольких элементов, включая углерод, кремний и железо. Чем выше содержание углерода, тем лучше его текучесть в процессе литья. Углерод появляется в чугуне в виде графита и карбида железа.

Присутствие графита в чугуне придает крышкам люков отличную износостойкость. Ржавчина обычно образуется только на поверхности и обычно отполировывается. Однако в процессе литья по-прежнему применяются меры по борьбе с ржавчиной, такие как покрытие поверхности чугуна слоем асфальта, который проникает в поры чугуна и действует как ингибитор ржавчины. Традиционный процесс литья в песчаные формы в настоящее время используется многими дизайнерами в других новых и интересных областях.

Характеристики материала:Отличная текучесть, низкая стоимость, хорошая износостойкость, низкая усадка при затвердевание, хрупкость, высокая прочность на сжатие, хорошая обрабатываемость.

Типичное использование:Чугун использовался на протяжении веков в архитектуре, мостах, инженерных компонентах, домашней мебели и кухонной утвари.

2. Нержавеющая сталь-любовь к устойчивости к ржавчине

Нержавеющая сталь представляет собой сплав, изготовленный путем добавления хрома, никеля и других металлических элементов в сталь. Свое ржавчин-устойчивое свойство приходит от содержания хромия в сплаве, которое формирует сильный, самовосстанавливающийся слой окиси хромия на поверхности, невидимой к невооруженному глазу. Соотношение хрома к никелю в обычной нержавеющей стали обычно составляет 18:10. Термин «нержавеющая сталь» относится не к одному типу нержавеющей стали, а к более чем ста типам промышленных нержавеющих сталей, каждый из которых разработан для конкретных применений.

Нержавеющая сталь была введена в дизайн продукта в начале 20-го века. Дизайнеры разработали много новых продуктов вокруг его прочности и коррозионной стойкости, входя в области, которые никогда не были исследованы раньше. Эти попытки дизайна были революционными: например, стерилизуемое и многоразовое оборудование впервые появилось в медицинской промышленности.

Нержавеющая сталь делится на четыре основных типа: аустенитный, ферритный, дуплексный (ферритно-аустенитный) и мартенситный. Нержавеющая сталь, используемая в предметах домашнего обихода, в основном аустенитная.

Характеристики материала:Гигиенический, коррозионностойкий, способный на точной поверхностной обработке, высокая ригидность, можно сформировать через различные методы обработки, трудные для того чтобы холодная работа.

Типичное использование:Аустенитная нержавеющая сталь является наиболее подходящим материалом для окраски и может обеспечить удовлетворительный цвет и форму. Он в основном используется в декоративных строительных материалах, предметах домашнего обихода, промышленных трубопроводах и строительных конструкциях. Мартенситная нержавеющая сталь в основном используется для изготовления инструментов и лопаток турбин. Ферритная нержавеющая сталь с ее коррозионной стойкостью в основном используется в прочных стиральных машинах и компонентах котлов. Двухшпиндельная нержавеющая сталь, с своей главной коррозионной устойчивостью, часто использована в коррозионных средах.

3 、 Цинк-730 фунтов за всю жизнь

Цинк, с его серебристо-синим внешним видом, является третьим наиболее широко используемым цветным металлом после алюминия и меди. Согласно статистике Геологической службы США, средний человек потребляет в общей сложности 331 кг цинка в течение своей жизни. Цинк имеет низкую температуру плавления, что делает его идеальным литейным материалом.

Цинковые отливки очень распространены в нашей повседневной жизни: материалы под дверными ручками, кранами и электронными компонентами часто изготавлены из цинка, который обладает отличной коррозионной стойкостью. Это свойство также делает его основным материалом для покрытия стальных поверхностей. За этими польз, цинк также сплавляя материал с медью для того чтобы сформировать латунь. Его коррозионная стойкость применяется не только к стальным покрытиям, но и помогает укрепить иммунную систему человека.

Характеристики материала:Гигиеничный, устойчивый к коррозии, отличная литьевая способность, отличная коррозионная стойкость, чИгх прочность, высокая твердость, недорогое сырье, низкая температура плавления, ползучесть-устойчивая, легко формирует сплавы с другими металлами, полезными к здоровью, хрупкими на комнатной температуре, дуктильными на около 100 ° К.

Типичное использование:Электронные компоненты, один из легирующих материалов в бронзе, кровельные материалы, фотогравюрные пластины, антенны мобильных телефонов и жалюзи для камер.

4 、 Алюминий (Al) -современный материал

По сравнению с золотом, которое использовалось в течение 9000 лет, алюминий-слегка голубовато-белый металл-можно считать новичком среди металлов. Алюминий был обнаружен и назван в начале 18 века. В отличие от других металлических элементов, алюминий не существует в природе в своей металлической форме, но извлекается из боксита, который содержит 50% оксида алюминия (также известного как глинозем). В этой форме алюминий является одним из самых распространенных металлических элементов на Земле.

Когда алюминий был впервые обнаружен, он не сразу использовался в повседневной жизни. Позже был разработан ряд новых продуктов, которые извлекли выгоду из его уникальных функций и свойств, и этот высокотехнологичный материал постепенно завоевал более широкий рынок. Хотя алюминий имеет относительно короткую историю использования, объем его производства на рынке в настоящее время намного превышает общий объем выпуска других изделий из цветных металлов.

Характеристики материала:Дуктильный, легко сплавленный, высокое отношение прочности к весу, превосходная коррозионная устойчивость, проводящий, термически проводящий, ресиклабле.

Типичное использование:Структурные рамки для транспорта, компонентов воздушных судн, утварей кухни, упаковки, и мебели. Алюминий также используется для укрепления крупных архитектурных сооружений, таких как статуя Эроса в районе Пикадилли в Лондоне и верхняя часть Крайслер-билдинг в Нью-Йорке.

5. Магниевый сплав-Ультратонкий эстетичный дизайн

Магний является очень важным цветным металлом, легче, чем алюминий, и образует высокопрочные сплавы с другими металлами. Магниевые сплавы имеют такие преимущества, как легкая структура, высокая удельная прочность и жесткость, хорошая теплопроводность и электропроводность, отличные демпфирующие и ударопоглощающие свойства, легкость формуемости и легкость переработки. Однако из-за высокой стоимости и технических ограничений магний и его сплавы уже давно используются в небольших количествах в аэрокосмической, военной и авиационной промышленности, поэтому их называют «благородными металлами». Сегодня магний является третьим наиболее часто используемым инженерным металлом после стали и алюминия, широко применяемым в аэрокосмической, автомобильной, электронной, мобильной связи и металлургии. Из-за роста затрат на производство других конструкционных металлов, значение магния, как ожидается, будет расти в будущем.

Магниевые сплавы весят 68% столько же, сколько алюминиевые сплавы, 27% столько, сколько цинковые сплавы, и 23% столько же, сколько сталь, и обычно используются в автомобильных деталях, корпусах 3C продуктов и строительных материалах. Большинство ультратонких корпусов ноутбуков и мобильных телефонов изготовлены из магниевого сплава. С прошлого века, существует неослабевающий страсть к текстуре и блеску металлов. Хотя пластиковые изделия могут имитировать внешний вид металлов, им все еще не хватает блеска, твердости, температуры и ощущения настоящих металлов. Магниевый сплав, как новый металлический материал, придает ощущение высокотехнологичного продукта.

Коррозионная стойкость магниевого сплава в восемь раз выше, чем у углеродистой стали, в четыре раза выше, чем у алюминиевого сплава, и более чем в десять раз выше, чем у пластика, что делает его лучшим коррозионно-стойким сплавом. Общие сплавы магния не-огнеопасны, особенно при использовании в автомобильных компонентах и строительных материалах, для предотвращения немедленного сгорания. Магний занимает восьмое место в изобилии в земной коре, причем большинство магниевого сырья извлекается из морской воды, поэтому он является стабильным и обильным ресурсом.

Характеристики материала:Легкая конструкция, высокая жесткость, ударопрочность, отличная коррозионная стойкость, хорошая теплопроводность и электромагнитное экранирование, невоспламеняемость, плохая термостойкость, пригодность для вторичной переработки.

Типичное использование:Широко используется в аэрокосмической, автомобильной, электронной промышленности.Ctronics, мобильная связь и металлургия.

6 、 Медь-компаньон человечества

Медь-невероятно универсальный металл, тесно связанный с нашей жизнью. Многие ранние человеческие инструменты и оружие были сделаны из меди. Его латинское название «cuprum» происходит от места под названием Кипр, богатый медью остров, а аббревиатура «Cu» происходит от названия острова, что дает меди его нынешний символ.

Медь играет решающую роль в современном обществе: она широко используется в строительных конструкциях, в качестве носителя для передачи электроэнергии, и в течение тысяч лет она использовалась различными культурами в качестве материала для украшения тела. От простой передачи кода до сложных современных коммуникационных приложений этот ковкий, красноватый металл сопровождал наше развитие. Медь является отличным проводником электричества, уступая только серебру. С точки зрения продолжительности времени, в течение которого люди использовали металлические материалы, медь уступает только золоту как один из старейших металлов, используемых людьми. Это во многом связано с тем, что медные рудники легко добываются, и медь может быть легко отделена от руды.

Характеристики материала:Превосходная коррозионная устойчивость, выдающая термальная и электрическая проводимость, трудный, гибкий, дуктильный, и обеспечивает уникальный эффект отполированный.

Типичное использование:Электрические провода, катушки двигателя, печатные схемы, кровельные материалы, сантехнические материалы, нагревательные материалы, ювелирные изделия, посуда, а также в качестве основного легирования компонента бронзы.

7. Постобработка с высоким блеском хрома

Хром чаще всего используется в качестве легирующих элементов в нержавеющей стали для повышения ее твердости. Хромирование обычно бывает трех типов: декоративное покрытие, твердое хромирование и черное хромирование. Хромирование широко используется в машиностроении, при этом декоративное хромирование обычно наносится в качестве самого крайнего слоя поверх никелирования, обеспечивая нежную, зеркальную полировку. В качестве метода декоративной постобработки толщина хромирования составляет всего 0006 миллиметра. При рассмотрении хромирования, важно знать о его опасности. За последнее десятилетие шестивалентные декоративные растворы хрома все чаще заменяются трехвалентными растворами хрома из-за сильной канцерогенности первых, в то время как последние считаются относительно менее токсичными.

Характеристики материала:Чрезвычайно высокий блеск, отличная коррозионная стойкость, долговечность, простота очистки, гигиеничность, стоимость, высокая токсичность во время обработки.

Типичное использование:Автомобильные детали, санитарные изделия, архитектурноакустическое оборудование, ножи и вилки, утвари кухни, ручные резцы, электроприборы, хронометражи, и ювелирные изделия.

8. Титан-самый легкий металл

Титан имеет самое высокое соотношение прочности к весу среди обычных металлических материалов. Он известен как «самый легкий металл», а его прочность и твердость намного превышают прочность алюминия, меди и нержавеющей стали. Его плотность составляет всего 60% от плотности стали, но он обладает сопоставимой прочностью. Титан и его сплавы широко используются в аэрокосмической, автомобильной, строительной, спортивной и других областях с 1960-х годов. Хотя титан обладает превосходными характеристиками, его применение было ограничено в течение длительного времени из-за необходимости сложного оборудования в процессе добычи и высоких производственных затрат.

Благодаря достижениям в технологии добычи и снижению производственных затрат промышленное производство титана постепенно расширилось от первоначальной оборонной и авиационной промышленности до других отраслей. В дополнение к их низкой плотности и высокой прочности, титановые сплавы также обладают выдающейся коррозионной стойкостью и отличными сварочными характеристиками, что делает их идеальным материалом для спортивного инвентаря.E гольф-клубы и велосипеды, гарантируя, что они сохраняют свой блеск при различных погодных условиях. Они также широко используются в медицинских устройствах, таких как ортопедические имплантаты и зубные имплантаты из-за их хорошей биосовместимости.

Характеристики материала:Легкий, устойчивый к коррозии, хорошая пластичность, высокое соотношение прочности к весу, высокая стоимость.

Типичное использование:Высокопроизводительные продукты, такие как космические аппараты, ракеты, самолеты, автомобильные детали и различное спортивное оборудование. Титан также используется в металлах повседневного использования, таких как клюшки для гольфа, оправы для очков, ножи и вилки, а также часы.