Медь это цветной металл

Цветные металлы: применение и особенности обработки

Сегодня цветные металлы очень много значат в производстве современной техники. Металл, с точки зрения химии — простое вещество, обладающее способностью проводить тепло и электричество. Его поверхность имеет характерный блеск.

Металлы классифицируют по разным критериям, тем не менее, среди них выделяют три основные группы:

• черные;
• цветные;
• благородные (драгоценные).

Цветные металлы — понятие, включающее металлы и сплавы (исключением является железо, относящееся к черным металлам). Они очень востребованы на территории России, поэтому их производством занимаются во многих регионах страны.

Прежде всего, детали из цветных металлов отличаются от других металлоизделий своей стоимостью. Ограниченные запасы и сложности добычи материала — вот основные аспекты, объясняющие различия в цене.

К тому же, детали из цветных металлов характеризуются уникальными свойствами, причем, как физическими, так и химическими: мягкостью, пластичностью, энергопроводимостью.

Отрасль металлургии, специализирующаяся на добыче, обогащении руд, выплавке цветных металлов, называется цветной металлургией.

В РФ имеется несколько баз цветной металлургии, различающихся между собой отличиями географии легких/тяжелых металлов. Легкими металлами занимается титано-магниевая и алюминиевая промышленности, а тяжелыми — оловянная, никель-кобальтовая, свинцово-цинковая и медная.

Основные металлы

Алюминий — металл, характеризующийся высокой электропроводностью, прекрасной пластичностью и, вместе с тем, низкими механическими свойствами. При этом различают первичный и вторичный алюминий

Медь — наиболее распространенный цветной металл, обладающий великолепной электро- и теплопроводностью, а также пластичностью. На основе данного материала создается множество сплавов, широко используемых в машиностроении. Это обусловлено свойством меди хорошо сплавляться с другими металлами.

Еще один основной цветной металл — цинк. При температуре окружающей среды он достаточно хрупкий, однако если его нагреть до 100-150 оС, он замечательно поддается обработке ковкой и прокатом. Цинк обладает антикоррозионными свойствами, но при воздействии щелочей и кислот начинает разрушаться. Его температура плавления — 419 оС.

Сфера применения

Популярность цветных металлов ежегодно возрастает. Этому способствует динамичное развитие ракетной/атомной техники, авиастроения, химической промышленности, где в качестве конструкционных материалов используется титан, цирконий, молибден, никель, гафний и прочее.

Область применения отдельных металлов довольно разнообразна:

• медь и сплавы на ее основе востребованы на предприятиях химического машиностроения. Из этих материалов выполняются трубопроводы, сосуды для криогенной техники;
• алюминий пользуется особым спросом в химической/пищевой промышленности (из него изготавливают всевозможные емкости). В авиа- и судостроительстве этот металл популярен благодаря высокой прочности при небольшой плотности, стойкостью к коррозии и отличных механических свойств при температурах ниже нуля.

Особенности

Детали из цветных металлов получают различными способами. Здесь может быть применена и механическая обработка, и сварка, и множество других технологий. Выбирая ту или иную методику, нужно принять во внимания отличительные особенности обрабатываемого материала.

Магний, медь и алюминий, характеризуются прекрасными показателями теплопроводности и теплоемкости, которые способствуют быстрому охлаждению участков сварки.

Следовательно, чтобы сварить такой материал, потребуются мощные источники теплоты, а может и дополнительный подогрев детали. Более того, у этих металлов при нагреве резко ухудшаются механические свойства.

От этого они легче разрушаются от ударов, а под действием собственного веса может даже провалиться сварочная ванна.

При нагреве больших объемов цветных сплавов они на химическом уровне начинают взаимодействовать практически со всеми газами (исключение составляют инертные), а также растворяют атмосферные газы.

В этом плане наиболее активными являются тугоплавакие металлы, такие как:

• цирконий и молибден;
• тантал и титан.

Средства защиты

Цветные металлы, как было отмечено ранее, прочны, долговечны и способны запросто переносить воздействие высоких температур. Они обладают лишь одним изъяном — под воздействием кислорода эти металлы корродируют.

Наиболее действенный способ, позволяющий уберечь цветной металл от атмосферной коррозии — нанесение специальных лакокрасочных покрытий. Для защиты металлической поверхности разработаны следующие средства:

• грунтовка; • краска;

• «3 в 1».

Грунтовка является основным средством борьбы с окислением металла. Однослойное грунтование выполняется перед окрашиванием поверхности, улучшая адгезию к основанию.

Обработка металлов — процесс, сопряженный со множеством нюансов, поэтому качественно выполнить задачу такого характера под силу лишь опытным профессионалам, способным находить правильный выход из самых непредсказуемых ситуаций. Доверившись им, можно быть уверенным, что они выполнят все именно так, как того требует заказчик.

Перейти к списку статей >>

Особенности цветных металлов и сплавов

Цветные металлы и сплавы известны людям давно. Кузнецы постоянно старались получить новые материалы, соединяя уже известные. Так появлялись новые соединения, которые обладали разными характеристиками. Они используются в разных направлениях промышленности.

Цветные металлы и сплавы

История открытия

Цветные металлы и их сплавы появлялись постепенно. После каменного века настала пора меди. Этот материал использовали для разных целей: изготавливали посуду, делали наконечники к орудиям труда, оружию. Век меди сменился эпохой бронзы. Это был первый сплав — соединение меди и свинца. Постепенно бронзу заменило железо.

С развитием металлургии, осваиванием новых земель, развитием торговли начали появляться драгоценные металлы. Изначально более популярным было серебро, а не золото. Из-за того что, средние века были эпохой войн, сражений, рыцарства, кузнецы искали новые материалы для изготовления доспехов, оружия. Так появлялись новые смеси.

Характеристики и маркировка

К цветным относятся все металлы, кроме тех, которые изготавливаются на основе железа. Они применяются в различных сферах промышленности. Чтобы различать материалы между собой, была создана специальная маркировка. По ней можно определить механические свойства сплавов, температуру расплавления, прочность и другие параметры.

Маркировка разных видов цветных металлов:

• Медь и соединения на её основе. Главный материал обозначается буквой «М». После буквы пишут цифры, которые обозначают чистоту металла. На конце маркировки могут указываться дополнительные буквы. К — обозначает катодный, Б — бескислородный, Р — раскисленный. Если речь идёт о соединении, легирующие добавки обозначаются заглавными буквами дополнительных компонентов.
• Латунь — чистый сплав, обозначающийся буквой «Л», после которой указывается две цифры. Это обозначение содержания меди. Многокомпонентная латунь в своей маркировке имеет дополнительные буквы, указывающие на наличие легирующих компонентов. Далее пишутся цифры, между которыми ставятся прочерки. Первая из них указывает на содержание меди, остальные на количество легирующих добавок по процентам.
• Бронза маркируется буквами «Бр». Если на поверхности изделий из этого материала присутствует буква «Л», это означает что он является литейным.
• Алюминий — материал, который обозначается буквой «А». После неё указываются цифры, которые говорят о количестве содержащихся примесей. Буква «Л» стоящая после указания на алюминий обозначает его литейные качества. Буква «В» говорит о высокой прочности материала.

Остальные цветные металлы и соединения на их основе имеют похожую маркировку. Легирующие добавки обозначаются начальными буквами.

Способы получения

Однородные материалы, смеси на их основе получаются по специальным технологиям. К ним относятся:

• Пирометаллургия — ряд технологический процессов, при которых происходит очистка, получение металлов их соединение под воздействием высокой температуры. По этой технологии изготавливается около 60% цинка, 100% свинца, 95% меди.
• Гидрометаллургия — технология получения металлов из руд с помощью химических растворов. Последующие этапы обработки подразумевают отделение основных компонентов от жидкости.
• Электрометаллургия — совокупность технологических операций, при которых материалы и соединения на их основе получаются под воздействием электрического тока. С помощью этой технологии чаще всего получают алюминий.

Добыча металла

Сферы применения

Цветные металлы и сплавы на их основе используются в различных направлениях промышленности. Из них изготавливают:

• Детали для электрооборудования, электроинструментов.
• Теплообменники, трубопроводы.
• Ювелирные изделия.
• Изготовление высоконагруженных деталей из титана.
• Провода, связывающие элементы для прохождения электрического тока.
• Проволоку, листы, прутья, арматура, крепёж.

Разновидности

Существуют основные сплавы цветных металлов, о которых следует поговорить более подробно. Они применяются чаще всего.

Алюминий и его сплавы

Алюминий — серебристый материал, который хорошо проводит электрический ток, имеет малую удельную массу, низкую температуру плавления. От коррозии он защищен оксидной плёнкой, которая образуется на его поверхности после взаимодействия с кислородом. Соединения на основе этого материала бывают двух типов.

Сплав алюминия

Деформируемые сплавы алюминия

Бывают упрочняемые и неупрочняемые:

• К первой группе относятся дюралюминий, смеси с высоким показателем прочности.
• Ко второй группе относятся соединения на основе алюминия, к которому добавляется магний или марганец.

Химический состав деформируемых алюминиевых сплавов зависит от группы. Упрочняемые соединения могут дополняться легирующими добавками.

Литейные сплавы на основе алюминия

Алюминиевые литейные сплавы называют силуминами. Это соединение основного металла и кремния. Обладают подобные соединение малой удельной массой, высокими литейными свойствами.

Сплавы на основе меди

Медь — материал красного оттенка. Имеет высокий параметр электропроводности, пластичности. Хорошо обрабатывается, однако имеет низкие литейные характеристики. Основным соединения на основе меди — бронза, латунь.

Бронза

Представляет собой смесь на основе меди, легирующими компонентами которой могут быть любые металлы кроме цинка.

Латунь

Соединение меди, цинка и других легирующих добавок. Дополнительных компонентов в составе — не более 8%.

Магний и его сплавы

Магний — металл серебристого оттенка. Плавится при низкой температуре, устойчив к развитию коррозии. Его не используют для конструкционных целей, так как материал обладает низкими механическими параметрами.

Магний

Деформируемые сплавы магния

К деформируемым соединениям на основе магния относятся:

• Смеси с марганцем — не более 2,5%.
• Смесь цинка, магния, алюминия, марганца.
• Соединения магния, цинка, циркония, кадмия.

Литейные сплавы магния

Смесь цинка, магния, алюминия применяется при изготовлении деталей для автомобилей, самолётов, кораблей, ракет. Такие материалы отличаются высокими механическими параметрами.

Цинк и его сплавы

Цинк — металл серых оттенков, с высокими параметрами пластичности, вязкости. Устойчив к воздействию влаги. Существует две группы соединений на основе цинка.

Деформируемые цинковые сплавы

Соединения цинка с алюминием, магнием, медью. Изготавливаются в процессе прокатки, опрессовывания, вытяжки. Во время проведения технологических операций отдельные компоненты нагреваются до 300 градусов. Готовые смеси имеют высокие показатели пластичности, прочности.

Литейные цинковые сплавы

Соединения цинка, меди, магния, алюминия. Обладают высоким показателем текучести. Из готовых соединений изготавливаются корпуса для различных приборов, измерительной аппаратуры.

Изделия

Цветных металлов и смесей на их основе огромное множество. Благодаря этому из них изготавливаются различные изделия:

• крепёж, строительные материалы;
• детали для электрооборудования;
• соединительные элементы, провода, проволока, арматура, прутья, листы;
• ювелирные украшения;
• декоративные элементы для интерьера;
• монеты, слитки;
• статуэтки, элементы часов.

Цветные металлы и сплавы на их основе популярны в разных направлениях промышленности. Чтобы эффективнее работать с этими материалами, нужно знать их параметры. Это поможет избежать брака, сделать качественное изделие. Цветные металлы дороже черных, что делает их более ценными для производства.

Поддержите канал, просто читайте наши статьи, а мы будем размещать для Вас полезную информацию о металлах! Так же Вы можете посетить наш сайт, там Вы найдете множество информации о металлах, сплава и их обработке.

Цветная металлургия

Цветная металлургия – это отрасль, которая включает в себя добычу, обогащение и создание сплавов из цветных металлов. Ее состояние является определяющим для развития и функционирования всего промышленного комплекса в целом.

Под цветными металлами следует подразумевать такие вещества и сплавы, в которых отсутствует железо. Это является главным отличием рассматриваемой отрасли от черной металлургии, основа которой – добыча железной руды и выработка чугуна и стали.

Классификация цветных металлов

В современной промышленности выделяют несколько групп цветных металлов, которые различаются между собой по их эксплуатационным свойствам и качествам. Рассмотрим некоторые из них:

• Тяжелые. Относят никель, цинк, свинец, медь. Они имеют высокую плотность и вес.
• Легкие. В первую очередь это алюминий, который имеет низкую плотность и, как следствие, небольшой вес. Кроме этого, к данной группе относятся магний, титан, литий.
• Малые. Входят кобальт, ртуть, сурьма, мышьяк, висмут. Используются в различных отраслях. Из-за того, что месторождения соседствуют с залежами тяжелых металлов, их добывают попутно.
• Легирующие (или тугоплавкие). Это ванадий, вольфрам, хром, молибден. Они обладают высокой степенью износостойкости. Их промышленное применение заключается в выплавке сплавов для улучшения эксплуатационных свойств готовых изделий.
• Благородные. К этой группе относятся золото, платина, серебро. Встречаются крайне редко, обладают высокой степенью устойчивости к окислению, благодаря чему их использование не ограничивается только лишь ювелирным делом. Также к данному виду причисляют осмий, иридий, рутений, палладий.
• Редкоземельные. Это скандий, тулий, лютеций, европий и т. д. Применение ограничено, поскольку месторождения небольшие и находятся на разных континентах, что в значительной мере усложняет добычу.

Подотрасли

Цветная металлургия включает в себя подотрасли, в рамках которых осуществляется выпуск различных металлов:

На его долю приходится более 45% объема выплавки всех цветных металлов. Сырьем являются бокситы, которые перерабатываются в глинозем. Основные месторождения находятся в Австралии, Бразилии, экваториальной Африке, Китае и России.

Ведущими производителями алюминия в мире признаны Россия, США, Италия, Китай, Германия.

Более четверти от всего объема выплавки приходится на медь. Она добывается из медной руды, где концентрация металла может достигать порядка 30-35%. Кроме этого, значительную роль играет переработка вторичного сырья.

Основные месторождения медных руд находятся в России, Казахстане, Чили, США, Канаде, экваториальной Африке, Китае.

Ведущими производителями являются Россия, Китай, США, страны Европы.

• Производство свинца и цинка.

Эти металлы выпускаются из полиметаллических руд. Основные залежи находятся в США, Мексике, Канаде, Китае, Австралии. Производство сконцентрировано в Китае, США, Японии, Австралии, странах ЕС. На долю выплавки цинка и свинца приходится более 22% от всего объема.

Крупнейшие месторождения находятся в России, она же и является главным мировым производителем. На долю производства данного металла приходится менее 7% от мировой выплавки. Основным сырьем выступают никелевые руды. 

Данный металл получают из оловянных руд. Большая часть мировых запасов приходится на Боливию и Юго-Восточную Азию. Ведущими центрами выплавки являются Боливия, Малайзия, Китай, Россия.

Производство остальных цветных металлов менее развито и имеет локальные масштабы.

Этапы производственного процесса

В цветной металлургии задействован ряд производственных процессов, включающий в себя как добычу сырья, так и выплавку.

Схемы изготовления цветных металлов хоть в целом и схожи, однако в силу особенностей того или иного ресурса имеют некоторые отличия.

В этой связи для примера следует упомянуть цикл получения алюминия, выпуск которого имеет наибольшие масштабы и значимость.

Он состоит из следующих этапов:

• добыча бокситов;
• обогащение алюминиевой руды (промывка, грохочение);
• производство глинозема;
• выплавка металлического материала;
• выпуск алюминиевых заготовок и полуфабрикатов.

Также из глинозема производят фтористые соли и электроды.

Общий обзор состояния цветной металлургии в России

Данная отрасль промышленного производства является одной из наиболее развитых в России. Это объясняется большими запасами сырья и природных ископаемых, а также развитой производственной базой, оставшейся после распада СССР.

История развития отрасли

Человечество начало выплавлять металл и использовать сплавы достаточно давно, что подтверждается археологическими находками.

В России производство цветных металлов и развитие горного дела в целом во многом связано с именем Петра I. Именно по его указам на Урале строятся первые плавильные заводы.

После ВОВ в СССР возводятся крупнейшие ГОКи и металлургические заводы, многие из которых продолжают работать и сейчас. Кризис 90-х годов негативно отразился на состоянии данной отрасли, однако уже в 2000 г. производство цветных металлов в стране значительно выросло.

Размещение промышленных производств

В силу экономической целесообразности большинство предприятий цветной металлургии расположено в районе мест добычи соответствующих руд. По этой причине в России выделяется несколько основных производственных баз. Стоит отметить, что для выплавки легких металлов требуется большое количество энергии, в этой связи заводы построены вблизи ее источников (преимущественно ГЭС).

Размещение основных производственных центров:

Крупные комплексы находятся в районах с развитой энергетикой (Иркутская область, Красноярский край).

Преимущественно Урал, где находится большая часть разведанных месторождений.

Запасы полиметаллических руд в стране не очень высоки. Производственные центры есть в Сибири и на Дальнем Востоке.

Предприятия размещены возле месторождений. Наиболее крупные из них – на Кольском полуострове, а также севере Сибири.

Крупнейшие игроки отрасли

Предприятия-лидеры цветной металлургии в России:

Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Заводы цветных металлов.

Проблемы и перспективы развития 

Значительной трудностью цветной металлургии в стране является зависимость от источников электрической и тепловой энергии.

К примеру, выработка более 75% энергии на Братской ГЭС направлена на обслуживание алюминиевого комбината. Это удорожает производство и в ряде случаев (при неблагоприятной мировой конъюнктуре) может лишить его рентабельности. Выходом из ситуации является внедрение более энергоемких технологий.

Кроме этого, предприятия цветной металлургии являются одними из основных причин экологического загрязнения. Модернизация производств требует многомиллиардных вложений, однако, несмотря на расходы, проводимые меры снижают нагрузку на окружающую среду.

Черные и цветные металлы. Использование, применение цветных металлов. Цветные металлы — это..

Металлы окружают нас всегда и везде. Сегодня это неотъемлемая часть многих вещей, которыми мы пользуемся ежедневно. Достаточно просто окинуть взглядом комнату, в которой вы находитесь, чтобы понять, что это действительно так.

Еще со школьной скамьи мы знаем, что все эти полезные ископаемые материалы делятся на две большие группы – чёрные и цветные металлы. Какие из них к какой группе относятся, нам и предстоит выяснить. Какие цветные металлы существуют на нашей планете?

Что такое черный металл

К категории «черные металлы» относится железо и все его сплавы, которые ныне существуют. В чистом виде железо встречается разве что только в исследовательских лабораториях. Главным образом это стали.

Такой тип металлов образуется путем соединения железа с углеродом и добавления дополнительных элементов, которые придают полученному металлу те или иные свойства, необходимые в конкретном производстве (например, магнитные).

Чугун и сталь

Как правило, в производстве черные металлы проходят несколько стандартных фаз: добыча руды и её обработка в доменной печи.

После этого получается чугун, из которого впоследствии получают любые виды стали и железных сплавов. Последние чаще используются в тяжелой промышленности.

В отличие от них, цветные металлы —это более мягкое вещество, обладающее несколько другими свойствами, они используются в другой сфере.

В состав чугуна входит 93% железа и около 3-5% углерода, плюс остаточные элементы в незначительном количестве. Этот материал редко используется для производства, поскольку обладает хрупкостью. Его можно встретить при изготовлении некоторых видов труб, вентилей или же клапанов. Но большинство производимого объема чугуна (более 90%) перерабатывается в сталь.

Основные виды стали, которые изготавливаются из железа, это: углеродистая и низкоуглеродистая (закалённая) сталь, нержавеющая, феррито-хромовая, хромовая, мартенситно-хромовая, хром-ванадиевая, легированная, никелевая, вольфрамовая, молибденовая и марганцевая сталь.

Железные руды

В чистом виде данный элемент таблицы Менделеева в земной коре содержится в довольно малых количествах (всего 5,5%). Но его очень много в составе различных железных руд.

Наиболее значительными месторождениями (запас составляет более 30 триллионов тонн) являются пласты железистых кварцитов, возраст которых составляет более двух миллиардов лет. Распространены они главным образом в таких местах, как Южная и Северная Америка, Африка, Индия и запад Австралии.

Другая большая группа металлов, в отличие от предыдущей, обладает более мягкими свойствами, они более пластичны, обладают тепло- и электропроводностью, устойчивостью к коррозии и многими другими.

Цветные металлы — это объединенное название всех металлов и их сплавов, за исключением железа. Их еще можно назвать «нежелезные металлы», что будет вполне справедливо.

Цветными металлами являются:

— золото, серебро, платина (драгоценные металлы);

— алюминий, титан, магний, литий, бериллий (легкие);

— медь, олово, свинец, цинк, кобальт, никель (тяжелые);

— ниобий, молибден, цирконий, хром, вольфрам (тугоплавкие);

— индий, галлий, таллий (рассеянные);

— скандий, иттрий и все лантаноиды (редкоземельные);

— радий, технеций, актиний, полоний, торий, франций, уран и трансурановые элементы (радиоактивные).

История цветной металлургии

Цветные металлы сегодня активно используются в машиностроении, химической промышленности, строительстве и многих других областях производства. Благодаря научно-техническому прогрессу сфера применения этого материала постоянно расширяется, а технологии добычи металлов продолжают совершенствоваться.

Со временем использование цветных металлов росло, что стало причиной открытия новых элементов и названий. Все больше металлов начинало использоваться в производстве. В начале 20 столетия применялось около 15 наименований, а уже через 50 лет – в два раз больше. На сегодняшний день используется более 70 различных металлов, что является большинством среди ныне известных.

Рост уровня спроса на тяжелые цветные металлы был обусловлен растущими потребностями военной промышленности (для производства боеприпасов), а вот группа легких использовались в авиаракетно-космической промышленности.

Если брать другие сферы, где используются благородные цветные металлы, — это электронное производство (золотые контакты в приборах), производство автомобилей (около 43% платины), а серебро использовалось для изготовления кино- и фотоматериалов.

Особенности цветных металлов

Каждый из металлов этой группы обладает свойствами, которые и определяют в большинстве его принадлежность к ней. Это также обусловливает применение цветных металлов во многих областях промышленности.

Так, к примеру, большинству из них присуща высокая теплоёмкость и теплопроводность, что даёт им способность быстро охлаждаться после сварки. Есть и обратная сторона этого: при работе с такими металлами, как магний и медь, необходимо разогревать их непосредственно перед сваркой, а в течение самого процесса нужно применять сильные источники тепла, чтобы они не охлаждались.

Еще одним характерным свойством является снижение механических свойств. Ввиду этого необходимо аккуратно работать с ними, чтобы избежать деформации.

Цветные металлы в процессе нагревания активно вступают в реакцию с газами. Наглядно демонстрируют это свойство титан, молибден и тантал.

Эта группа металлов способны долго находиться в эксплуатации, но их нужно защищать от кислорода, который разрушает металлы. Для этого проводники, к примеру, покрываются защитным лаком. Предварительно металл поддается процедуре грунтования в два слоя.

Медные руды

Такой тип руд является наиболее распространенным в категории «цветных». Этот металл также имеет самую широкую область использования: строительство, промышленная энергетика, авиастроение, медицина, производство эффективных теплообменников и многие другие.

Места залежей меди также разнообразны. Сегодня большое значение придаётся бедным вкрапленным рудам (порфированного типа), которые добываются в жерлах вулканов. Образовался химический элемент из горячего раствора, который поступал из магматических очагов. Большой запас такой руды расположен на территории Северной и Южной Америки.

Другой тип медных руд – колчеданный, добывается со дна морей и океанов. Источник – земли на Урале.

И еще одним огромным источником таких руд является медистый песчаник (Читинская область в России, Катанга в Африке).

Таким образом, цветные металлы – это незаменимый материал для изготовления многих вещей, что нас окружают.

Медь это цветной металл — Справочник металлиста

23.07.2015

В насто­я­щее вре­мя все извест­ные цвет­ные метал­лы име­ют нема­ло­важ­ное зна­че­ние в про­из­вод­стве любо­го вида тех­ни­ки, неза­ви­си­мо от ее назна­че­ния.

Любой металл мож­но пози­ци­о­ни­ро­вать как доволь­но про­стое веще­ство по сво­е­му хими­че­ско­му соста­ву, кото­рое обла­да­ет таки­ми харак­те­ри­сти­ка­ми как ков­кость, элек­тро­про­вод­ность, теп­ло­про­вод­ность, а внешне отли­ча­ет­ся харак­тер­ным метал­ли­че­ским блес­ком. Все метал­лы при­ня­то клас­си­фи­ци­ро­вать на основ­ные груп­пы:

1. Чер­ные метал­лы – это желе­зо и любые спла­вы с его при­сут­стви­ем;
2. Цвет­ные метал­лы – все метал­лы, в соста­ве кото­рых пол­но­стью отсут­ству­ет желе­зо;
3. Бла­го­род­ные метал­лы – дра­го­цен­ные метал­лы, напри­мер, сереб­ро, пла­ти­на, золо­то и все метал­лы, отно­ся­щи­е­ся к пла­ти­но­вой груп­пе;
4. Лег­кие метал­лы – груп­па метал­лов, име­ю­щая мини­маль­ную плот­ность;
5. Тяже­лые метал­лы – все цвет­ные метал­лы, кото­рые име­ют плот­ность, пре­вы­ша­ю­щую плот­ность желе­за.

Цвет­ной металл – это тех­ни­че­ское назва­ние кате­го­рии метал­лов и их спла­вов, за исклю­че­ни­ем желе­за и спла­вов, в состав кото­рых оно вхо­дит.

В рус­ско­языч­ной тер­ми­но­ло­гии поня­тие цвет­ных метал­лов экви­ва­лент­но неже­лез­ным метал­лам в евро­пей­ской клас­си­фи­ка­ции. Мно­гие клас­си­фи­ка­ции на дру­гих язы­ках так­же цвет­ные метал­лы обо­зна­ча­ют как неже­лез­ные.

В насто­я­щее вре­мя цвет­ные метал­лы при­ня­то клас­си­фи­ци­ро­вать по раз­лич­ным при­зна­кам и харак­те­ри­сти­кам, раз­би­вая их на отдель­ные груп­пы:

1. Груп­па лег­ких метал­лов – к ней отно­сят­ся алю­ми­ний, титан и маг­ний;
2. Груп­па тяже­лых цвет­ных метал­лов – в ее состав вхо­дят медь, цинк, никель, оло­во и сви­нец;
3. Груп­па бла­го­род­ных метал­лов – все пла­ти­но­вые метал­лы;
4. Туго­плав­кая груп­па метал­лов – спла­вы, кото­рые пло­хо под­да­ют­ся тер­ми­че­ской обра­бот­ке;
5. Рас­се­ян­ные метал­лы;
6. Груп­па ред­ко­зе­мель­ных метал­лов;
7. Груп­па радио­ак­тив­ных метал­лов.

На тер­ри­то­рии Рос­сии все цвет­ные метал­лы очень вос­тре­бо­ва­ны, поэто­му их про­из­вод­ство широ­ко рас­про­стра­не­но во всех реги­о­нах стра­ны.

Цвет­ная метал­лур­гия – отрасль, кото­рая вклю­ча­ет в себя добы­чу и обо­га­ще­ние руд цвет­ных метал­лов, а так­же выплав­ку цвет­ных метал­лов и спла­вов, в состав кото­рых они вхо­дят.

Они раз­нят­ся меж­ду собой несхо­же­стью гео­гра­фии лег­ких и тяже­лых метал­лов, то есть это алю­ми­ни­е­вая, тита­но-маг­ни­е­вая про­мыш­лен­ность и мед­ная, цин­ко­вая и никель-кобаль­то­вая про­мыш­лен­ность.

Особенности основных цветных металлов

Алю­ми­ний – металл, кото­рый отно­сит­ся к груп­пе цвет­ных метал­лов, обла­да­ю­щий высо­ки­ми пока­за­те­ля­ми элек­тро­про­вод­но­сти, пла­стич­но­сти и низ­ки­ми меха­ни­че­ски­ми свой­ства­ми. При­ня­то клас­си­фи­ци­ро­вать этот металл на пер­вич­ный и вто­рич­ный.

Медь – металл, кото­рый мож­но пози­ци­о­ни­ро­вать в каче­стве наи­бо­лее рас­про­стра­нен­но­го из все­го клас­са цвет­ных метал­лов, обла­да­ю­щий высо­ки­ми пока­за­те­ля­ми пла­стич­но­сти, элек­тро­про­вод­но­сти и теп­ло­про­вод­но­сти. При­ме­ча­тель­но, что медь одна из немно­гих отлич­но сплав­ля­ет­ся с мно­ги­ми метал­ла­ми, обра­зуя высо­ко­ка­че­ствен­ные спла­вы, кото­рые широ­ко при­ме­ня­ют­ся в отрас­ли совре­мен­но­го маши­но­стро­е­ния.

Цинк – цвет­ной металл, кото­рый при обыч­ной тем­пе­ра­ту­ре изве­стен свое хруп­ко­стью, одна­ко при нагре­ва­нии его до тем­пе­ра­ту­ры в пре­де­лах от 100 до 150-ти гра­ду­сов он отлич­но под­да­ет­ся ков­ке и про­кат­ке. Этот металл сла­вит­ся высо­ко стой­ко­сти к кор­ро­зии, но при этом лег­ко раз­ру­ша­ет­ся при кон­так­те с кис­ло­та­ми и щело­ча­ми. Тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния цин­ка доста­точ­но вели­ка – 419 гра­ду­сов.

Использование цветных металлов

В насто­я­щее вре­мя объ­е­мы исполь­зо­ва­ния цвет­ных метал­лов, а так­же спла­вов, в соста­ве кото­рых они при­сут­ству­ют, про­дол­жа­ют стре­ми­тель­но рас­ти.

Отрас­ли авиа­стро­е­ния, ракет­ной и атом­ной про­мыш­лен­но­сти, а так­же хими­че­ско­го дела про­дол­жа­ют бур­но раз­ви­вать­ся, при этом в каче­стве кон­струк­ци­он­ных мате­ри­а­лов нача­ли исполь­зо­вать имен­но цвет­ные метал­лы и спла­вы, в соста­ве кото­рых они при­сут­ству­ют, напри­мер, титан, никель, молиб­ден и даже гаф­ний. При­ме­ча­тель­но, что сфе­ры при­ме­не­ния неко­то­рых цвет­ных метал­лов и их спла­вов весь­ма раз­лич­ны.

Медь и любые спла­вы из это­го цвет­но­го метал­ла успеш­но при­ме­ня­ет­ся в отрас­ли хими­че­ско­го маши­но­стро­е­ния, а так­же для про­из­вод­ства тру­бо­про­вод­ных систем раз­лич­но­го назна­че­ния, тар для жид­ко­стей, а так­же при изго­тов­ле­нии крио­ген­ной тех­ни­ки.

Алю­ми­ний и алю­ми­ни­е­вые спла­вы широ­ко исполь­зу­ют при изго­тов­ле­нии емко­стей в хими­че­ской и пище­вых отрас­лях. Спла­вы из это­го метал­ла доволь­но широ­ко исполь­зу­ют­ся в авиа­стро­е­нии, при стро­и­тель­стве ракет, судов, а так­же при воз­ве­де­нии зда­ний и раз­но­го рода соору­же­ний.

Спла­вы из алю­ми­ния име­ют высо­кие пока­за­те­ли проч­но­сти при мини­маль­ной плот­но­сти, а так­же высо­кую стой­кость про­тив кор­ро­зии.

Они могут сохра­нять свои свой­ства даже в неко­то­рых агрес­сив­ных сре­дах, при этом обла­дая высо­ки­ми меха­ни­че­ски­ми харак­те­ри­сти­ка­ми при мини­маль­ных тем­пе­ра­ту­рах.

Характерные особенности всех цветных металлов

Боль­шин­ство цвет­ных метал­лов обла­да­ют высо­ки­ми пока­за­те­ля­ми теп­ло­про­вод­но­сти и удель­ной теп­ло­ем­ко­сти, что поз­во­ля­ет быст­ро осты­вать им в месте сва­ри­ва­ния, а так­же тре­бу­ет исполь­зо­ва­ния мощ­ных источ­ни­ков теп­ло­ты во вре­мя про­ве­де­ния сва­роч­ных работ. Ино­гда тре­бу­ет­ся даже пред­ва­ри­тель­но разо­гре­вать дета­ли перед сва­ри­ва­ни­ем. Это обсто­я­тель­ство акту­аль­но для меди, маг­ния и алю­ми­ния.

Для меди, алю­ми­ния и маг­ния, а так­же всех спла­вов, в состав кото­рых они вхо­дят, наблю­да­ет­ся стре­ми­тель­ное сни­же­ния меха­ни­че­ских харак­те­ри­стик при тер­ми­че­ской обра­бот­ке.

В резуль­та­те даже при незна­чи­тель­ных уда­рах металл начи­на­ет раз­ру­шать­ся, а в слу­чае с алю­ми­ни­ем и брон­зой ино­гда может даже про­ва­лить­ся сва­роч­ная ван­на под соб­ствен­ным весом.

В этом плане более актив­ны­ми явля­ют­ся туго­плав­кие и более актив­ные хими­че­ски метал­лы, напри­мер, титан, цир­ко­ний, тан­тал и молиб­ден.

Имен­но эти цвет­ные метал­лы зача­стую пози­ци­о­ни­ру­ют туго­плав­ки­ми и хими­че­ски актив­ны­ми.

Особенности обработки цветных металлов

Одна из осо­бен­но­стей всех цвет­ных метал­лов в том, что они обла­да­ют высо­кой проч­но­стью и дол­го­веч­но­стью, а так­же их спо­соб­ность пере­но­сить высо­кие тем­пе­ра­ту­ры. Сре­ди недо­стат­ков мож­но отме­тить толь­ко спо­соб­ность под­да­вать­ся кор­ро­зии и раз­ру­шать­ся под воз­дей­стви­ем кис­ло­ро­да.

Для того что­бы защи­тить цвет­ные метал­лы от атмо­сфер­ной кор­ро­зии их при­ня­то покры­вать защит­ны­ми лако­кра­соч­ны­ми мате­ри­а­ла­ми.

В насто­я­щее вре­мя суще­ству­ет три кате­го­рии средств для защи­ты цвет­ных метал­лов от это­го явле­ния – грун­то­вые рас­тво­ры, крас­ки и уни­вер­саль­ные соста­вы.

При­ме­ча­тель­но, что имен­но грун­тов­ка обес­пе­чи­ва­ет луч­шую адге­зию к осно­ва­нию дета­ли. Очень важ­но пра­виль­но выбрать тип грун­тов­ки, посколь­ку для раз­ных метал­лов состав грун­то­во­го рас­тво­ра дол­жен быть спе­ци­аль­ным.

Что каса­тель­но алю­ми­ни­е­вых дета­лей и дета­лей из спла­вов с этим метал­лом, то при­ня­то исполь­зо­вать грун­то­вые соста­вы на цин­ко­вой осно­ве или же уре­та­но­вые крас­ки.

Медь, латунь или же брон­зу не при­ня­то кра­сить вовсе – на рынок их постав­ля­ют в виде с завод­ской обра­бот­кой, кото­рая защи­ща­ет поверх­ность и при этом под­чер­ки­ва­ет при­род­ную кра­со­ту этих цвет­ных метал­лов.

Если целост­ность завод­ско­го покры­тия со вре­ме­нем раз­ру­шит­ся, то уда­лить его не соста­вит тру­да при помо­щи обыч­но­го рас­тво­ри­те­ля. После это­го деталь или изде­лие мож­но покрыть эпок­сид­ным или же поли­уре­та­но­вым лаком.

Цветные металлы: список, названия, классификация и использование :

Ведущей отраслью в экономике нашей страны является металлургия. Для успешного ее развития нужно много металла. В данной статье речь пойдет о цветных тяжелых и легких металлах и их использовании.

Специфика отрасли

Руды цветных металлов, как было выше сказано, содержат малое количество добываемого элемента. Поэтому на тонну той же меди необходимо до 100 т руды. Из-за большой потребности в сырье цветная металлургия, по большей части, располагается вблизи своей сырьевой базы.

Цветные руды для своей переработки требуют большого количества топлива или электроэнергии. Энергетические затраты достигают половины общих затрат, связанных с выплавкой 1 т металла. В связи с этим металлургические предприятия располагаются в непосредственной близости от производителей электроэнергии.

Производство редких металлов в основном основано на восстановлении из соединений. Сырье поступает с промежуточных этапов обогащения руд. Из-за небольших объемов и трудности производства получением редких металлов занимаются лаборатории.

Состав отрасли

Виды цветной металлургии включают в себя отрасли, связанные с получением определенных видов металлов. Так, укрупнено можно выделить следующие отрасли:

• производство меди;
• производство алюминия;
• производство никеля и кобальта;
• производство олова;
• производство свинца и цинка;
• добыча золота.

Получение никеля тесно связано с местом добычи никелевых руд, которые расположены на Кольском полуострове и в Норильском районе Сибири. Многие отрасли цветной металлургии отличаются многоступенчатым металлургическим переделом промежуточных продуктов.

Цветные металлы

На этом основании эффективен комплексный подход. Это сырье для получения других сопутствующих металлов. Утилизация отходов сопровождается получением материалов, использующихся не только в других отраслях тяжелого машиностроения, но и в химической и строительной отраслях.

Основными этапами получения чистой меди являются выплавка черновой меди и ее дальнейшее рафинирование. Черновая медь добывается из руд, а низкая концентрация меди в уральских медных колчеданах и большие ее объемы не позволяют перенести производственные мощности с Урала. В качестве резерва выступают: медистые песчаники, медь-молибденовые, медь-никелевые руды.

Рафинирование меди и переплавка вторичного сырья производится на предприятиях, которые удалены от источников добычи и первичной плавки. Благоприятствует им низкая стоимость электричества, так как для получения тонны меди расходуется до 5 кВт энергии в час.

Утилизация сернистых газов с последующей переработкой послужила стартом для получения серной кислоты в химической промышленности. Из остатков апатитов производит фосфатные минеральные удобрения.

Получение свинца и цинка

Металлургия цветных металлов, таких как свинец и цинк, имеет сложную территориальную разобщенность. Добычу руды ведут на Северном Кавказе, в Забайкалье, Кузбассе и на Дальнем Востоке. А обогащение и металлургический передел проводится не только возле мест выемки руды, но и на других территориях с развитой металлургией.

Свинцовые и цинковые концентраты богаты на химическую элементную базу. Однако сырье имеет разное процентное содержание элементов, из-за чего не всегда цинк и свинец можно получить в чистом виде. Поэтому технологические процессы в районах различны:

1. В Забайкалье получают только концентраты.
2. На Дальнем Востоке получают свинец и цинковый концентрат.
3. На Кузбассе получают цинк и свинцовый концентрат.
4. На Северном Кавказе ведут передел.
5. На Урале производят цинк.

Металлургия легких металлов

Наиболее распространенным легким металлом является алюминий. Сплавы на его основе обладают свойствами, присущими конструкционным и специальным сталям.

Для получения алюминия сырьем являются бокситы, алуниты, нефелины. Производство разделено на две стадии:

1. На первой стадии получают глинозем и необходим большой объем сырья.
2. На второй стадии электролитическим методом производят алюминий, на что требуется недорогая энергия. Поэтому этапы производства находятся на разных территориях.

Получение алюминия и сплавов сосредоточено в промышленных центрах. Сюда же поставляется лом на вторичную переработку, что в итоге снижает себестоимость готовой продукции.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.