29.Хозяйственные товары из металлов: общая характеристика цветных металлов и сплавов, используемых для производства потребительских товаров.

Из цветных металлов при изготовлении бытовых металло-товаров чаще всего используют алюминий, медь, никель, хром, цинк, свинец, олово, титан, а также благородные (драгоценные) металлы.

Алюминий - серебристо-белый, легкоплавкий (температура плавления - 659 °С), легкий (плотность - 2700 кг/м3). Обладает высокой электро- и теплопроводностью. Алюминий хорошо обрабатывается давлением в горячем и в холодном состоянии, хорошо полируется. Его отражательная способность близка к серебру. Алюминий имеет высокую коррозионную стойкость, а также стойкость к действию морской и пресной воды, аммиака, практически не взаимодействует с кислотами и пищевыми продуктами. Все алюминиевые сплавы по способу переработки их в изделия подразделяют на деформируемые (подвергаемые обработке давлением) и литейные (для получения деталей и изделий методом литья). Деформируемые алюминиевые сплавы подразделяются на упрочняемые и неупрочняемые. К неупрочняемым относят сплавы алюминия с магнием и марганцем. Из деформируемых упрочняемых сплавов наиболее распространены сплавы алюминия с медью – дюралюмины. Литейные алюминиевые сплавы используются для фасонного литья. Они обладают хорошей жидкотекучестью, высокой прочностью и малой усадкой. Литейные алюминиевые сплавы делят на пять групп. В состав всех пяти групп, кроме алюминия, входит кремний и могут входить медь, цинк, магний, в различных сочетаниях. Медь увеличивает пластичность, цинк и магний - прочность. Маркируются литейные сплавы буквами АЛ (алюминий литейный) и порядковым номером, например АЛ 5.

Для изготовления бытовых металлотоваров из литейных сплавов наибольшее применение нашел сплав, называемый силумином, содержащий в своем составе кремний в количестве от 4 до 13%. Прочность силуминов немного ниже, чем у дюралюминов, но значительно больше, чем у алюминия.

Медь - металл красно-бурого цвета, легкоплавкий (температура плавления - 1083 °С), тяжелый (плотность - 8940 кг/мм3). По электро- и теплопроводности медь уступает только серебру, но она значительно дешевле серебра. Очень пластична (уступает только золоту и серебру). Латунь - сплав меди с цинком, с содержанием последнего от 4 до 40%. Если латунь состоит только из меди и цинка, она называется двухкомпонентной. Латуни могут легироваться такими элементами, как марганец, железо, никель, кремний, свинец. Легированные латуни называют многокомпонентными. Бронза - сплав меди с оловом. По цвету бронза напоминает латунь с небольшим содержанием цинка. Бронзы имеют малую усадку и хорошую жидкотекучесть, высокую усталостную прочность и коррозионную стойкость. Мельхиор - сплав меди с никелем, с содержанием последнего 18-20%. Имеет серебристый цвет. Маркируется буквами МП (медь и никель) и цифрами, означающими процентное содержание никеля. Нейзильбер - сплав меди, никеля и цинка (никель - 13-17%, цинк - 18-22%). Имеет серебристый цвет с синеватым отливом, высокую плотность, прочность, твердость, коррозионную стойкость. Маркируется буквами МНЦ (медь, никель, цинк) и цифрами, означающими процентное содержание никеля и цинка. Внешне изделия из нейзильбера очень похожи на серебряные.

Никель. Металл серебристо-белого цвета, тяжелый (плотность 8900 кг/м3), температура плавления чуть меньше, чем у железа (1453 °С), прочность - 40-50 кгс/мм2, твердость - НВ80, достаточно пластичный, имеет высокую коррозионную стойкость, химическую стойкость к воде, воздуху и кислотам. Исключение составляют серосодержащие соединения. При взаимодействии с ними на поверхности металла образуются сульфиты и сульфаты (пленки зеленого и коричневого цвета).

Хром. Металл серостального цвета, тяжелый (плотность -7140 кг/м3), температура плавления (1910 °С) выше, чем у железа. Металл химически малоактивен, устойчив даже к атмосферному кислороду, но имеет высокую хрупкость, поэтому не применяется в качестве конструкционного материала.

Цинк - металл светло-серого цвета с синеватым отливом, тяжелый (плотность - 7140 кг/м3), легкоплавкий (419 °С), прочность - не более 15 кгс/мм2, пластичен.

Олово - металл серебристо-белого цвета, тяжелый (плотность 7300 кг/м3), один из самых легкоплавких (232 °С), очень мягкий и пластичный, легко прокатывается в фольгу, прочность -2-3 кгс/мм2, твердость - НВ5. Олово устойчиво к действию большинства пищевых продуктов и не образует токсичных соединений, поэтому его широко применяют как защитное покрытие изделий из углеродистых конструкционных сталей, для лужения посуды и изготовления консервных банок. Правда, в последнее время олово стараются заменить другими материалами из-за его высокой стоимости. Олово входит в состав бронз и многокомпонентных латуней.

30.Хозяйственные товары из металлов: общая характеристика черных металлов и сплавов, используемых для производства потребительских товаров. К черным металлам и сплавам относят ферросплавы, т. е. сплавы на основе железа;

Железо (технически чистое) - металл серебристо-белого цвета, содержит 99,8-99,9% чистого железа и 0,1-0,2% примесей. Плотность железа - 7860 кг/м3, температура плавления - 1539 °С, при комнатной температуре предел прочности при растяжении -25 кгс/мм2, твердость НВ 80. В твердом состоянии железо может находиться в а- и у-модификациях. Со многими элементами железо способно образовывать твердые растворы: с металлами - твердые растворы замещения, с углеродом, азотом и водородом - твердые растворы внедрения. Основное промышленное значение имеют стали и чугуны, которые являются сплавами железа с углеродом с различным содержанием последнего. Чугуны - сплав железа с углеродом с содержанием углерода от 2,14% до 6%. Литейные чугуны подразделяются на белые и серые. При медленном охлаждении получается серый чугун, при быстром охлаждении - белый. Передельные чугуны - белые. В белом чугуне практически весь углерод находится в форме химического соединения с железом - цементита (карбида железа). Свежий излом имеет светло-серый цвет и характерный металлический блеск. Белый чугун обладает повышенной твердостью (в 10 раз тверже железа), но он очень хрупок, не поддается обработке режущим инструментом, что является большим недостатком. В сером чугуне практически весь углерод находится в форме графитовых включений. Серые чугуны с содержанием углерода до 3,8% можно обрабатывать режущими инструментами. Серый чугун обладает хорошей жидкотекучестью (способностью проникать в малые пространства, не остывая). Он обладает малой усадкой при затвердевании; относительно дешев.Кроме железа и углерода в чугуне есть и другие элементы (или примеси). Основные: фосфор, сера, марганец, кремний. Примеси могут быть как полезными (т. е. улучшать потребительские и технологические свойства), так и вредными.