НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - : Сплавы

: Сплавы

МОСКОВСКИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ

ШКОЛА — ЛАБОРАТОРИЯ № 799

Доклад по химии

Тема: “Сплавы”

Ученика Кудашева Алексея

Москва. 1998 г.

Окружающие нас металлические предметы редко состоят из чистых металлов. Только

алюминиевые кастрюли или медная проволка имеют

чистоту около 99,9%. В бо

льшин­стве же других случаев люди имеют дело со сплавами. Так, различные виды

железа и стали содержат наряду с металлическим

и добавками незначительные количества углерода,

которые оказывают решающее влияние на механическое и тер­мическое поведение

сплавов. Все сплавы имеют специльную маркировку, т.к. сплавы с одним названием

(например, латунь) могут иметь разные массовые доли других металлов.

Для изготовления сплавов применяют различные металлы. Самое большое значение

среди всех сплавов имеют стали раз­личных составов. Простые конструкционные

стали состоят из железа относительно высокой

чистоты с небольшими (0,07—0,5%) добавками углерода. Так, чугун, получаемый в

доменной печи, содержит около 10% других металов, из них примерно 3% составляет

углерод, а остальные — кремний, марганец, сера и фосфор. А легированные стали

получают, добавляя к железу кремний, медь, марганец, никель, хром, вольфрам,

ванадий и молибден.

Никель наряду с хромом является важнейшим

компонентом многих сплавов. Он придает сталям высокую химическую стойкость и

механическую прочность. Так, известная нержа­веющая сталь содержит в среднем 18

% хрома и 8% никеля. Для производства химической аппаратуры, сопел

самолетов, космических ракет и спутников требуются сплавы, которые устойчивы

при тем­пературах выше 1000 °С, то есть не разрушаются кислородом и горючими

газами и обладают при этом прочностью лучших сталей. Этим условиям

удовлетворяют сплавы с высоким содержанием никеля. Большую группу составляют

медно-никелевые сплавы.

Сплав меди, известный с древ­нейших времен, - бронза содержит 4-30%

олова (обычно 8-10%). До наших дней сохрани­лись изделия из бронзы мастеров

Древнего Египта, Греции, Китая. Из бронзы отливали в средние века орудия и

многие другие изделия. Знаменитые Царь-пушка и

Царь-колокол в Московском Кремле также отлиты из сплава меди с оловом. В

настоящее время в бронзах олово часто заменяют другими ме­таллами, что приводит

к изменению их свойств. Алюминиевые бронзы, которые сод

ержат 5-10% алюми­ния, обладают повышенной проч­ностью. Из такой бронзы

чеканят медные монеты. Очень прочные, твердые и упругие

бериллиевые бронзы содержат примерно 2% бе­риллия. Пружины, изготовленные

из бериллиевой бронзы, практически вечны. Широкое

применение в народном хозяйстве нашли бронзы,

изготовленные на основе других металлов: свинца, марганца, сурь­мы, железа и

кремния.

Сплав мельхиор содержит от 18 до 33% никеля (остальное медь). Он имеет

красивый внешний вид. Из мельхио­ра изготавливают посуду и укра­шения, чеканят

монеты («серебро»). Похожий на мельхиор сплав -нейзильбер -содержит,

кроме 15% ни­келя, до 20% цинка. Этот сплав используют для изготовления

худо­жественных изделий, медицинского инструмента. Медно-никелевые спла­вы

константан (40% никеля) и ман­ганин (сплав меди, никеля и мар­ганца)

обладают очень высоким электрическим сопротивлением. Их используют в

производстве элект­роизмерительных приборов. Харак­терная особенность всех

медно-ни­келевых сплавов - их высокая стой­кость к процессам коррозии - они

почти не подвергаются разрушению даже в морской воде. Сплавы меди с цинком с

содер­жанием цинка до 50% носят наз­вание латунь. Латунь "60" содержит,

например, 60 весовых частей меди и 40 весовых частей ц

инка. Для литья цинка под давлением применяют сплав,

содер­жащий около 94% цинка, 4% алюминия и 2% меди. Это дешевые сплавы,

обладают хорошими механическими свойствами, легко обрабатываются. Латуни

благодаря своим качествам нашли широкое применение в ма­шиностроении,

химической промыш­ленности, в производстве бытовых товаров. Для придания

латуням особых свойств в них часто добав­ляют алюминий, никель, кремний,

марганец и другие металлы. Из латуней изготавливают тру­бы для радиаторов

автомашин, тру­бопроводы, патронные гильзы, па­мятные медали, а также части

технологических аппаратов для полу­чения различных веществ.

По следующим рецептам можно получить легкоплавкие сплавы. Сплав Ньютона:

31 массовая часть свинца, 19 частей олова и 50 частей висмута. Температура

плавления 95 °С. Сплав Вуда: 25 частей

свинца, 12,5 частей олова, 50 частей висмута и 12,5 частей кадмия. Температура

плавления 60 °С. Ложка из такого сплава расплавится, если ею помешать горячий

кофе. Раньше это демонстрировали в качестве шутли­вого опыта. Однако

перемешанный таким образом напиток ядовит из-за солей свинца и висмута!

Использованная литература:

1. Книга для чтения по неогранической химии. - А. Крицман

2. Химия для любознательных - Эю Гроссе.