Презентация на тему сплавы металлов. Презентация "металлы, их сплавы и применения". Технологические свойства металлов

Металлы и сплавы, их свойства и применение в радиоэлектронной аппаратуре аппаратуре Подготовил: учащийся гр.7/8 профессия « Радиомеханик » ФУРИН Павел Руководитель: преподаватель химии КАРАСЕВА Е. А год ОГБОУ НПО Профессиональный лицей 17

Из 118 химических элементов, открытых на данный момент, к металлам относят: 6 элементов в группе щелочных металлов 6 в группе щелочноземельных 38 в группе переходных металлов 11 в группе легких металлов 7 в группе полуметаллов 14 в группе лантаноиды и лантан 14 в группе актиноиды и актиний, вне определённых групп бериллий и магний. Таким образом, к металлам возможно относятся 96 элементов из всех открытых.

Металлический блеск Хорошая электропроводность Возможность легкой механической обработки Высокая плотность Высокая температура плавления Большая теплопроводность Все металлы при нормальных условиях находятся Все металлы при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью.

Металлы Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.). Электронагревательный элемент Медные катушки

Металлы и их сплавы Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твёрдые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз, нитрид бора, керамика. Так же, для изготовления таких инструментов, как щипцы, кусачки, пинцеты необходимые для ремонта радиоэлектронной аппаратуры и изготовления её деталей. Алмаз Нитрид бора

Мультиметр Под легированием понимается внесение небольших количеств примесей или структурных дефектов с целью контролируемого изменения электрических свойств полупроводника, в частности, его типа проводимости. При производстве полупроводниковых приборов легирование является одним из важнейших технологических процессов. Для подготовки металлов, нужных для изготовления различных деталей полупроводниковых приборов используют легирование.

На основе алюминия на основе магния макроскопически однородная смесь двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. Основной или единственной фазой сплава, как правило, является твёрдый раствор легирующих элементов в металле, являющемся основой сплава.

Сплавы Сплавы имеют типичные металлические свойства: металлический блеск, высокие электропроводность и теплопроводность. Иногда компонентами сплава могут быть не только химические элементы, но и химические соединения, обладающие металлическими свойствами. Например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана. ВольфрамТитан

Оловянно-свинцовые припои марок ПОС 18, ПОС 30, ПОС 40 имеют более высокое ударное сопротивление, чем чистые олово и свинец, и потому применение их для получения прочного шва дает более хорошие результаты. Представляет собой сплавы олова и свинца. Механическая прочность припоев повышается с увеличением содержания олова.

Добавление большего количества олова в припой увеличивает температуру плавления, что неудобно при пайке. Добавление большего или меньшего количества какого либо металла в припое зависит от применения вида этого припоя. Припой марки ПОС - 90 применяется для лужения и пайки внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры, а ПОССу 4-4 – для лужения и пайки в автомобилестроении.

Вывод: Вывод: металлы и сплавы, благодаря своим физическим и химическим свойствам получили широкое применение в изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры. металлы и сплавы, благодаря своим физическим и химическим свойствам получили широкое применение в изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры.

Слайд 1

Сплавы металлов

Слайд 2

Сплавы металлов- это вещества с металлическими свойствами, состоящие из двух или нескольких элементов, из которых хотя бы один является металлом Сплавы состоят из основы (одного или нескольких металлов), малых добавок специально вводимых в сплав легирующих и модифицирующих элементов, а также из не удаленных примесей (природных, технологических и случайных). Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе Fe и Al. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.

Слайд 3

Классификация сплавов:
1) По числу компонентов двойные тройные (и т.д.) 2) По структуре гомогенные-однофазные гетерогенные (сплавы, состоящие из нескольких фаз) 3) По характеру металла, являющегося основой сплава черные- сталь, чугун цветные- сплавы Аl, Cu, Ni и т.д. 4) По характерным свойствам тугоплавкие легкоплавкие жаропрочные высокопрочные твердые коррозийно- устойчивые 5) По технологическим признакам литейные деформируемые 6) По способу изготовления литые порошковые

Слайд 4

Свойства Сравнительно мягкий и поддающийся обработке. (Мягче других чугунов). Свободный углерод придает чугуну мягкость
Состав 1,7-4,3 % С, 1,25-4,0 % Si до 1,5 % Мn. Большое содержание кремния снижает растворимость углерода. Поэтому углерод выделяется в виде графита. Применение Различные детали (шестерни, колеса, трубы и т.д.)
Виды и свойства чугуна Серый чугун (с высоким содержанием кремния)

Слайд 5

Состав: Содержит 1,7-4,3 % С, более 4% Mn, но очень мало Si. С в основном содержится в виде цементита- карбида железа Fe3C.
Cвойства Твердый и хрупкий. Эти свойства придает цементит, который обладает большой твердостью. Применение Переработка в сталь
Белый чугун (с небольшим содержанием кремния)

Слайд 6

Свойства некоторых легированных сталей и их применение

Слайд 7

Легирующий элемент- Хром (Cr)
Cвойства Твердость и устойчивость к коррозии
Применение: -инструменты -резцы -зубила

Слайд 8

Легирующий элемент- Никель (Ni)
Cвойства Вязкость, механическая прочность и устойчивость против коррозии
Применение: -турбины электростанций и реактивных двигателей, -измерительные приборы -детали, используемые при высоких температурах

Слайд 9

Легирующий элемент- Марганец (Mn)
Свойства: Твердость, механическая прочность, устойчивость против ударов и трений
Применение: -детали дробильных установок -железнодорожные рельсы -зубья ковшей экскаваторов

Слайд 10

Легирующий элемент- Титан (Ti)
Свойства: Жаростойкость, механическая прочность при высоких температурах, устойчивость против коррозии
Применение: -в самолето-, ракето- и судостроении -химическая аппаратура

Слайд 11

Легирующий металл- Вольфрам (W)
Свойства: Твердость и жаропрочность, износоустойчивость
Применение: -быстрорежущие инструменты, пилы, фрезы, штампы - нити электрических ламп

Слайд 12

Легирующий металл- Молибден (Мо)
Свойства: Эластичность, жаростойкость, устойчивость против коррозии
Применение: -в производстве лопастей турбин реактивных самолетов и автомобилей, -броневые плиты -лабораторная посуда -детали электронных ламп

Слайд 13

Легирующий металл- Кремний (Si)
Свойства: Устойчивость к воздействию кислот
Применение: -трансформаторы -кислотоупорные аппараты и приборы

Слайд 14

Легирующий металл- Ванадий (V)
Свойства: Высокая прочность, упругость и устойчивость к ударам
Применение: -в производстве инструментальных сталей -детали автомобильные, тракторные и других машин, подвергающиеся ударам

Слайд 15

сплавы цветных металлов

Слайд 16

Алюминиево-марганцевая бронза
Тплав= 1060 Применение: -детали машин

Слайд 17

Бериллиевая бронза
Тплав =1000 Применение: -пружины и инструменты, не образующие при ударе искр -струны музыкальных инструментов

Классификация сплавов.

Учитель технологии

МАОУ СОШ №29

г.Калининграда

Арчакова О.П.

Металл

Вещество обладающее высокой теплопроводностью, электрической проводимостью, ковкостью, блеском, твердостью, пластичностью и другими характерными свойствами.

Металл

Черные Цветные

Сплавы

Черные Цветные

(сталь, чугун) (бронза, латунь, дюралюминий)

Технологические свойства металлов

ковкость

жидкотекучесть

свариваемость

обрабатываемость

прокаливаемость

чугун

Сплав железа с углеродом, содержание углерода от 2,14 % до 6,67 %. Дешевый машиностроительный материал, обладающий хорошими литейными качествами, является сырьем для выплавки стали.

Получают чугун из железной руды с помощью топлива и флюсов.

чугун

Серый Высокопрочный

Белый Ковкий

Белый чугун

Очень твердый и хрупкий сплав, плохо поддается отливке, трудно обрабатывается режущим инструментом. Обычно идет на переплавку в сталь или на получение ковкого чугуна.

Серый чугун

Малопластичный и вязкий сплав, легко обрабатывается резанием, применяется для малоответственных деталей и деталей работающих на износ.

Ковкий чугун

Получают термообработкой из белого чугуна. Обладает повышенной пластичностью и вязкостью, высокой прочностью при растяжении и повышенным сопротивлением к удару. Из ковкого чугуна изготавливают детали сложной формы: тормозные колодки, тройники, угольники.

Высокопрочный чугун

Получают введением в жидкий серый чугун специальных добавок. Применяется этот чугун для изготовления более ответственных изделий, заменяя сталь.

Легированный чугун

Этот чугун наряду с обычными примесями содержит легирующие элементы: хром, никель, титан и др. Эти элементы повышают прочность, твердость и износостойкость. Их применяют для изготовления деталей машин с повышенными механическими свойствами, работающих в агрессивных средах.

Сталь

Сплав железа с углеродом, содержание углерода до 2,1 %. Материал, обладающий хорошими технологическими свойствами.

Применяется в машиностроении, на транспорте, в строительстве и в быту.

Сталь

Углеродистая Легированная

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь подразделяется по назначению и качеству.

По назначению она делится на конструкционную и инструментальную.

По качеству на сталь обычного качества и качественную.

Конструкционная сталь

Конструкционная сталь обыкновенного качества обладает невысокой прочностью. Применяется для изготовления заклепок, шайб, болтов, гаек.

Конструкционная сталь качественная отличается повышенной прочностью.

Из неё изготавливают валы, шкивы, зубчатые колеса.

Инструментальная сталь

Инструментальная сталь обладает большей твердостью и прочностью, чем конструкционная.

Инструментальная сталь применяется для изготовления зубил, молотков, резьбонарезных инструментов, сверл,резцов.

Легированная сталь

Легированная сталь наряду с обычными примесями содержит элементы улучшающие её свойства, эти элементы называются легирующими.

Хром - повышает твердость и коррозионную стойкость.

Вольфрам - увеличивает твердость и красностойкость.

Марганец - увеличивает износостойкость.

Специальная сталь

Специальные стали – это стали с особыми свойствами:

Жаропрочные

Износостойкие

Нержавеющие.

Латунь

Сплав меди и цинка. Содержание цинка в сплаве от 4% до 45%. Чем больше цинка, тем выше механическая прочность латуни. В состав латуни также могут входить алюминий, никель, железо, марганец.

Из латуни изготавливают детали и изделия работающие в водяной среде.

Бронза

Сплав меди с оловом или свинцом. Обладает высокими антифрикционными и механическими свойствами, а также хорошей коррозионной стойкостью.

Из бронзы изготавливают арматуру и детали механизмов, работающих во влажной атмосфере и других агрессивных средах.

Дюралюминий

Сплав алюминия, меди и магния. Обладает повышенной пластичностью, малым удельным весом и высокой коррозионной стойкостью.

Дюралюминий используется для получения листов, проволоки, ленты, фасонных профилей и различных деталей изготавливаемых ковкой, штамповкой, прессованием.

Баббит

Сплав олова и свинца с медью и сурьмой.

Баббитами заливают подшипники. Работающие при большой нагрузке.

Сплав Макроскопически однородный металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.

Виды сплавов По способу изготовления сплавов различают литые и порошковые сплавы. Литые сплавы получают кристаллизацией расплава смешанных компонентов. Порошковые прессованием смеси порошков с последующим спеканием при высокой температуре. Компонентами порошкового сплава могут быть не только порошки простых веществ, но и порошки химических соединений. Например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана. В сплаве могут присутствовать: твердые растворы внедрения, твердые растворы замещения, химических соединений (в том числе карбиды, нитриды, интерметаллиды) и кристаллиты простых веществ.

Сплавы различают по назначению Конструкционные СтальЧугун Дюралюминий Конструкционные со специальными свойствами БронзаЛатунь Для заливки подшипников Баббит Для измерительной и электронагревательной аппаратуры Манганин Нихром Для изготовления режущих элементов Победит

Чугун Сплав железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в чугуне не менее 2,14% Углерод придаёт сплавам железа твёрдость, снижая пластичность и вязкость. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют белый, серый, ковкий и высокопрочные чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.). Как правило, чугун хрупок.

Сталь Сплав железа с углеродом и/или с другими элементами. Сталь содержит не более 2,14% углерода. Стали делятся на конструкционные и инструментальные. Разновидностью инструментальной является быстрорежущая сталь. Стали, в зависимости от способа их получения, содержат разное количество неметаллических включений. Содержание примесей лежит в основе классификации сталей по качеству: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.

Получение стали Мартеновский способ заключается в том, что выжигание избытка углерода в чугуне происходит не только за счет кислорода воздуха, но и кислорода оксидов железа, которые добавляются в виде железной руды и ржавого железного лома. 4Fe 2 O 3 + 6Si = 8Fe + 6SiO 2 2Fe 2 O 3 + 6Mn = 4Fe + 6MnO Fe 2 O 3 + 3C = 2Fe + 3CO 5Fe 2 O 3 + 2P = 10FeO + P 2 O 5 FeO + С = Fe + CO

Бронза и Латунь Бронза - сплав меди, обычно с оловом как основным легирующим элементом, но применяются и сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля. Латунь это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк, иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.