Д.О. Славин "Свойства металлов" издательство технико-теоретической литературы, 1952 год, 68 стр.

Свойства металлов. Научно популярная библиотека Гостехиздата СССР, ретро литература.

Д.О. Славин «Свойства металлов» издательство технико-теоретической литературы, 1952 год, 68 стр. (2,15 мб. djvu)

Металлы имеют специфический металлический блеск. Обладают пластичностью, в следствии чего подвержены ударной деформации и деформации давления, изгиба, волочения (прокат в листы, волочение проволоки). У всех металлов высокая теплопроводность и электропроводность. Все металлы при нормальных условиях ( 20 °С, 760 мм рт. ст.)- твердые вещества (кроме ртути).

Металлы обладают такими свойствами как:
1. Физические (цвет, блеск, удельный вес, твердость, плотность, теплопроводность, электропроводность, температура плавления, намагничиваемость, тепловое расширение).
2. Химические ( окисляемость-активность с кислородом воздуха, химическая активность-способность вытеснять другие металлы из растворов солей)
3. Технологические — вытекают из химических и физических, на основании которых характеризуется применение данного металла в промышленных технологических процессах, механизмах, функциях ( восприятие различных деформаций, устойчивость к внешним воздействиям, возможность соединения сваркой, пайкой, применения в электротехнических целях и др.). Обо всем этом вы узнаете из книги.

Оглавление книги

Введение 3
1. Металлы и сплавы 6

2. Строение металлов 12
Металл под микроскопом 12
Металлические решётки 15
Что такое аллотропия? 20
Точки Чернова 21
Строение сплавов 25

3. Физические свойства металлов 31
Температура плавления 31
Теплопроводность 32
Электропроводность 33
Магнитные свойства 35

4. Механические свойства металлов 41
Металлы — основной строительный материал техники 41
Как деформируются металлы 41
Показатели прочности и пластичности 45
Ползучесть 52
Ударная вязкость 53
Выносливость 55
Твёрдость 56

5. Коррозия металлов 60
Враги металлов 60
Борьба с коррозией 62
Заключение 63

 

Отрывок из книги.

1. МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ
Из всех известных в природе химических элементов около 70 являются металлами. Металлы — весьма распространённые элементы. В недрах земли, в водах рек, озёр, морей и океанов, в организмах животных и растений, даже в атмосфере — всюду есть металлы.

Самыми распространёнными металлами являются алюминий и железо. За ними следуют кальций, натрий, магний, калий. Есть металлы, содержание которых в земной коре исчисляется лишь миллионными (золото), миллиардными (радий) и ещё меньшими долями процента по отношению к общему весу земной коры.
В далёких глубинах земных недр количество металлов возрастает; здесь находятся главным образом такие металлы, как железо, кобальт, никель, титан, платина. Центральное ядро Земли, по современным предположениям учёных, составляют железо и никель с небольшой примесью кобальта, хрома и элементов-неметаллов — фосфора, углерода и серы.

В водах рек и морей содержатся самые различные металлы и всегда — натрий, калий, магний, кальций; они входят в состав солей, растворённых в воде. Хотя большинство металлов находится в морской воде в ничтожно малых концентрациях, однако общее количество металлов, рассеянных в водах всех морей и океанов Земли, довольно велико: миллионы тонн золота, десятки миллионов тонн серебра, ртути и т. д.

Много различных металлов — в виде соединений — есть в организмах животных и растений. Всегда встречаются в них кальций, калий, железо. Есть также медь, цинк, кадмий, литий и т. д., но количество их очень мало.

В окружающей Землю атмосфере всегда носятся мельчайшие кристалики морских солей и различные пылинки, в состав которых также входят металлы.
Металлы по своим свойствам сильно отличаются от других элементов, неметаллов. Двести лет назад М. В. Ломоносов впервые дал ясное понятие о том, что такое металл. Он писал: «Металлы — тела твёрдые, ковкие, блестящие». Это простое определение сохранило свой смысл и в настоящее время. Мы знаем, что все металлы имеют особый «металлический» блеск. Почти все металлы ковки и прочны. Металлы хорошо проводят тепло и электрический ток. Благодаря этим качествам они и получили самое разнообразное применение в технике и в быту. Вполне очевидно, что широкое использование того или иного металла в промышленных целях во многом зависит от того, насколько много этого металла в земной коре и насколько богаты им те или другие руды.

В земной коре лежат миллиарды тонн железа. Многие железные руды богаты железом. Металлурги используют сейчас руды, содержащие не менее 30% железа. Из каждой тонны такой руды можно выплавить примерно 300 килограммов металла. Поэтому железо — один из металлов, наиболее широко используемых в технике.
Медные и свинцовые руды обычно содержат 1—2% меди или свинца. Из каждой тонны таких руд можно добыть 10—20 килограммов металла.

В одной тонне золотоносной руды часто содержится в среднем лишь 5 граммов золота. В ещё меньших количествах встречаются в рудах такие металлы, как вольфрам, молибден, рений. Ясно, что ни золото, ни рений не могут быть использованы в промышленности так же широко, как, например, железо или медь.
Чистые металлы, то-есть металлы, не содержащие в себе никаких примесей, не обладают достаточна высокой прочностью и применяются сравнительно мало. В технике используются главным образом сплавы.

Сплавы — это сложные вещества. В состав сплава могут входить два или несколько химических элементов. Так, например, латунь — это сплав меди с цинком, обычная сталь — сложный сплав железа с углеродом и неизбежной примесью кремния, марганца, серы и фосфора.
Иногда самых незначительных примесей другого элемента достаточно, чтобы резко изменились свойства сплава. Так, если в стали содержится всего лишь около 0,2% углерода, то её прочность возрастает более чем в два раза по сравнению с чистым железом. Сплав алюминия с 4% меди, магния и марганца в 3—4 раза прочнее, чем чистый алюминий.Сплав всегда прочнее, чем чистые металлы, которые входят в его состав. Повышенная прочность сплавов имеет громадное практическое значение. Чем выше прочность сплава, тем меньше его надо для постройки той или другой машины, тем легче вес и меньше стоимость этой машины. Поэтому советские учёные непрерывно ведут поиски всё новых и новых высокопрочных сплавов.

Все металлы и сплавы, которые использует техника, делятся на два основных класса:

Первый класс — это чёрные металлы. К этому классу относятся железо и все железные сплавы, в которых железо составляет основную часть: чугуны и стали. Чугун — это железный сплав, который содержит больше 2% углерода и небольшие количества кремния, марганца, серы и фосфора. В стали углерода не более 2%.
При изготовлении специальных, так называемых легированных сталей и чугунов в сплав вводят хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, титан и другие металлы, иногда до 5—6 различных металлов. Таким путём получают различные ценные стали, которые обладают в одних случаях повышенной прочностью, в других — высоким сопротивлением истиранию, свойством не окисляться на воздухе, не разрушаться под действием кислот и других химических веществ и т. д.
Кроме того, к чёрным металлам относятся ферросплавы. Это — сплавы железа с марганцем (ферромарганец), с кремнием (ферросилиций), с хромом (феррохром), с титаном (ферротитан) и др. Эти сплавы содержат приблизительно от 15 до 60% специальных элементов, Ферросплавы нужны для изготовления сталей.

Второй класс — это цветные металлы. Названы они так потому, что имеют различную окраску. Медь, например, — светло красная, никель и олово — серебристо белые, цинк — светло серый, свинец — голубовато-белый, золото — жёлтое. К цветным металлам относятся и сплавы этих металлов: различные бронзы (сплавы меди с оловом и другими металлами, кроме цинка), латуни, баббиты (сплавы олова с сурьмой и медью) и другие.
Нужно отметить, что деление на чёрные и цветные металлы условно, так как и среди цветных металлов встречаются металлы более чёрные, чем «чёрные металлы», например некоторые свинцовые сплавы.

Цветные металлы, в свою очередь, можно разделить на четыре группы: тяжёлые, лёгкие, редкие и благородные металлы. К тяжёлым металлам относятся: медь, никель, свинец, олово, цинк, хром, марганец и их сплавы. Тяжёлыми их называют потому, что они имеют сравнительно высокий удельный вес (удельный вес — это вес одного кубического сантиметра вещества).

Лёгкие металлы стали известны сравнительно недавно: самый старший из них — бериллий — был открыт около полутораста лет назад. Алюминий и магний имеют сейчас исключительно важное промышленное значение. Без алюминиевых и магниевых сплавов трудно представить самолётостроение. Лёгкие алюминиевые сплавы нужны для автомобильной, машиностроительной промышленности, для судостроения.
Алюминий нередко называют металлом XX века. Он производится теперь в громадных количествах. А ведь лет 50 назад он считался драгоценным металлом; в 1899 году великий русский учёный Д. И. Менделеев во время своего пребывания в Лондоне получил от английских учёных подарок — весы, сделанные из золота и алюминия.

Таких металлов, как ванадий, цирконий, молибден, кобальт, теллур, вольфрам, очень мало в земной коре; в настоящее время не известно ни одной руды, тонна которой содержала бы их в количестве, большем, чем тысячные доли грамма. Поэтому они называются редкими
металлами. Правда, циркония и ванадия, например, в земной коре гораздо больше, чем хорошо всем известного свинца. Но цирконий и ванадий — более рассеянные элементы, и извлечение их из руд связано с громадными трудностями.

В современной технике значение редких металлов растёт с каждым годом. Они используются главным образом для производства легированных сталей и других ценных сплавов, необходимых для химической промышленности, электротехники, радиотехники и приборостроения.
Наконец, последняя группа цветных металлов — благородные металлы: серебро, золото, платина, рутений, палладий и некоторые другие. Эти металлы не окисляются на воздухе даже при повышенной температуре и не разрушаются при действии многих химических веществ. Используются они в приборостроении, в электроламповой промышленности, для изготовления химической аппаратуры и т. д. В настоящее время в технике применяются все имеющиеся в земной коре металлы.

 

Скачать книгу бесплатно2,15 мб. djvu

 

Свойства металлов. Видео

Похожая литература