Mga Pamamaraan para sa paggawa ng mga riles. Mga uri ng mga alloys. Paghahanda ng alkali metal

Modernong tao sa kanyang araw-araw na buhay ay napapalibutan ng iba't-ibang mga metal. Karamihan sa mga bagay na ginagamit namin, ang mga kemikal ay naroroon. Lahat ng ito ay nangyari dahil sa mga tao ay natagpuan sa iba't-ibang mga paraan upang makabuo ng bakal.

Ano ang isang metal

Ang mga mahalagang sangkap para sa mga taong nakikibahagi sa tulagay kimika. Pagkuha metal ay nagbibigay-daan sa isang tao upang lumikha ng isang mas perpektong diskarteng ito, nagpapabuti sa ating buhay. Ano ang kinakatawan nila? Bago isaalang-alang namin ang mga karaniwang mga paraan ng paggawa ng metal, ito ay kinakailangan upang maunawaan kung ano ang mga ito. Mga Metal ay isang grupo ng mga elemento kemikal sa anyo ng mga simpleng sangkap pagkakaroon ng katangi-aari:

• thermal at paglipat ng koryente;

• mataas kalagkitan;

• shine.

Ang isang tao ay madaling makilala ang mga ito mula sa iba pang mga sangkap. Isang katangian tampok ng lahat ng metal ay ang pagkakaroon ng isang espesyal na shine. Siya ay mula sa reflection ng ilaw ray bumabagsak sa ibabaw huwag makaligtaan ang mga ito. Labi - ay ang mga karaniwang ari-arian ng lahat ng metal, ngunit ito ay mas maliwanag na nakikita sa pilak.

Ngayon, natuklasan ng mga siyentipiko 96 ng mga elemento kemikal, bagaman hindi lahat ng mga ito ay kinikilala ng opisyal na science. Ang mga ito ay nahahati sa mga grupo depende sa kanilang mga likas na katangian katangian. Kaya metal ay ang sumusunod:

• alkaline - 6;

• alkaline - 6;

• transition - 38;

• Magaang - 11;

• semimetals - 7;

• lanthanides - 14;

• actinides - 14.

pagkuha ng metal

Upang kumatha ng mga haluang metal ay dapat munang tumanggap ng metal mula sa natural na mineral. Likas na elemento - ang mga ito ay sangkap na natagpuan sa likas na katangian sa libreng estado. Kabilang dito ang platinum, ginto, lata at mercury. Sila ay pinaghiwalay mula sa impurities nang wala sa loob o sa pamamagitan ng kemikal reagents.

Ang natitirang mga metal ay nahango sa pamamagitan ng paggamot sa mga compounds. Sila ay matatagpuan sa iba't-ibang mga mineral. Ore - ito mineral at bato, na naglalaman ng metal compounds tulad ng oxides, mga carbonate, o sulfides. Para sa kanilang produksyon gamit chemical treatment.

Mga Pamamaraan para sa pagkuha ng metal:

• pagbawi ng carbon oxides;

• lata mula sa lata ng receiving bato;

• produksyon ng kast-iron mula sa batong-bakal ;

• burning ng asupre compounds sa mga espesyal furnaces.

Upang mapadali ang pagkuha ng mga metal mula sa ore bato ay idinagdag sa mga ito ng iba't-ibang sangkap na tinatawag na fluxes. Sila ay makakatulong sa alisin ang mga hindi gustong mga impurities tulad ng clay, limestone, buhangin. Bilang isang resulta ng prosesong ito nagawa sa fusible compounds na tinatawag na mag-abo.

Sa pagkakaroon ng mga makabuluhang halaga ng impurities bago metal mineral smelting enriched sa pamamagitan ng pag-aalis ng isang malaking bahagi ng mga hindi kinakailangang mga bahagi. Ang pinaka-tinatanggap na ginamit pamamaraan para sa paggamot - lutang, magnetic at gravitational paraan.

alkali metal

Mass pagtanggap ng alkali metal - isang komplikadong proseso. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga ito ay natagpuan sa likas na katangian lamang sa anyo ng compounds kemikal. Dahil sila ay pagbabawas ng ahente, ang kanilang paghahanda sinamahan ng mataas na mga gastos enerhiya. Mayroong ilang mga paraan ng pagkuha ng alkali metal:

• Li Pwedeng ihanda mula sa kanyang oxide sa vacuo o sa pamamagitan ng unti-unting mawala elektrolisis kanyang chloride nabuo sa panahon ng pagpoproseso spodumene.

• Sodium nahango sa pamamagitan ng litson na may karbon ash sa selyadong crucibles o chloride elektrolisis ng unti-unting mawala sa karagdagan ng kaltsyum. Ang unang paraan ay ang pinaka-oras-ubos.

• Potassium nakuha matunaw elektrolisis o asing-gamot, sosa singaw pagpasa sa pamamagitan ng kanyang chloride. Gayundin ito ay nabuo sa pamamagitan ng reacting sa isang nilusaw potassium hydroxide at liquid sosa sa isang temperatura ng 440 ° C.

• tsesiyum at rubidium nahango sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng kanilang kaltsyum klorido sa 700-800 ° C o zirconium sa 650 ° C. Paghahanda ng alkali metal sa paraang ito ay napaka-enerhiya masinsinang at mahal.

Pagkakaiba sa pagitan ng mga riles at alloys

Sa prinsipyo, ang isang malinaw na hangganan sa pagitan metal at ang kanilang mga alloys halos di-umiiral na, dahil kahit ang pinaka-dalisay, simpleng sangkap ay isang maliit na bahagi ng mga impurities. Kaya ano ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga ito? Halos lahat metal na ginagamit sa industriya at sa iba pang sangay ng ekonomiya, ay ginagamit sa anyo ng mga alloys na nakuha sa pamamagitan ng pagdaragdag ng purposefully sa pangunahing chemical element iba pang mga bahagi.

alloys

Teknolohiya ay nangangailangan ng isang iba't ibang mga materyales metal. Sa kasong ito, purong kemikal na elemento ay hindi halos ginagamit dahil hindi sila magkaroon ng mga kinakailangang katangian sa mga tao. Para sa kanilang mga pangangailangan namin imbento iba't-ibang mga pamamaraan para sa paggawa alloys. Ang terminong ito ay tumutukoy sa isang macroscopically homogenous na materyal, na kung saan ay binubuo ng dalawa o higit pang mga elemento kemikal. Na pinagkakalooban ng metal components ay nangingibabaw sa haluang metal. Ang sangkap na ito ay may sarili nitong istraktura. Sa alloys makilala sa mga sumusunod na bahagi:

• ang pundasyon, na binubuo ng isa o higit pang mga metal;

• maliit na mga karagdagan ng pagbabago at alloying elemento;

• hindi natanggal impurities (proseso, natural, random).

Iyon metal alloys ay ang mga pangunahing istruktura materyal. Sa teknolohiya, may mga higit sa 5,000.

uri ng mga alloys

Sa kabila nito iba't-ibang mga alloys, karamihan ng mga tao i-play na halaga para sa mga kung saan ay batay sa bakal at aluminyo. Ito ay sila na ay pinaka-madalas na natagpuan sa araw-araw na buhay. Mga uri ng mga alloys ay magkaiba. Bukod dito, sila ay nahahati ayon sa ilang mga pamantayan. Dahil may mga iba't-ibang mga pamamaraan para sa paggawa alloys. Ayon sa criterion na ito, ang mga ito ay nahahati sa:

• haluang metal, na kung saan ay nakuha sa pamamagitan ng pagkikristal ng unti-unting mawala pinaghalo bahagi.

• Powder, sa pamamagitan ng paggamit ng compression ng pinaghalong mga powders at kasunod sintering sa mataas na temperatura. At madalas na mga bahagi ng naturang mga alloys ay hindi lamang simpleng mga elemento ng kemikal, ngunit ang kanilang iba't-ibang compounds tulad ng carbides ng titan o tungsten alloys sa solid. Pagdaragdag sa mga ito sa iba't ibang dami baguhin ang mga katangian ng metal na materyales.

Mga Paraan para sa paghahanda ng mga alloys sa anyo ng isang natapos na artikulo o workpiece ay pinaghihiwalay sa:

• cast (silumin, kast-iron);

• deformable (steel);

• powder (titanium tungsten).

mga uri ng mga alloys

Mga Pamamaraan para sa paggawa ng metal ay naiiba, at sa gayon ay manufactured utang sa kanila na materyales ay may iba't ibang katangian. Sa solid alloys estado ay ang mga:

• homogenous (uniporme), na binubuo ng mga kristal ng parehong uri. Ang mga ito ay kadalasang tinutukoy bilang single-phase.

• Magkakaiba (magkakaiba), tinutukoy bilang multi-phase. Kapag sila ay natanggap sa base ng haluang metal ay nakuha bilang isang matatag na solusyon (matrix phase). Komposisyon magkakaiba sangkap ng ganitong uri ay depende sa komposisyon ng kanyang mga sangkap kemikal. Ang nasabing mga alloys ay maaaring isama ang mga sumusunod na bahagi: interstitial at substitutional solid solusyon, kemikal compounds (carbides, intermetallic compounds, nitrides), crystallites ng simpleng sangkap.

haluang metal properties

Hindi alintana ng kung ano ang mga paraan ng paggawa ng riles at alloys ay ginagamit, ang kanilang mga ari-arian ay ganap na natukoy sa pamamagitan ng kristal na istraktura ng phase at microstructure ng mga materyales na ito. Ang bawat isa sa mga ito ay magkaiba. Ang macroscopic katangian ng alloys depende sa kanilang microstructure. Ang mga ito ay sa anumang kaso nakikilala sa pamamagitan ng kanilang phase katangian nakasalalay lamang sa ang kristal na istraktura ng materyal. Macroscopic homogeneity ng magkakaiba (maraming pagbabago) alloys nakuha sa pamamagitan ng pare-parehong pamamahagi ng mga phase sa metal matrix.

Ang pinaka-mahalagang mga ari-arian ng haluang metal ay itinuturing na weldability. Kung hindi man, ang mga ito ay magkapareho riles. Kaya, ang mga alloys ay may thermal at paglipat ng koryente, kalagkitan at pagpapaliwanag (pakitang-tao).

varieties alloys

Iba't-ibang mga pamamaraan para sa paggawa alloys pinayagan isang tao upang makabuo ng isang malaking bilang ng mga metalikong materyal pagkakaroon ng iba't ibang mga katangian at mga katangian. Ayon sa ang layunin nila ay nahahati sa mga sumusunod na grupo:

• Structural (bakal, dyuralyumin, iron). Ang grupong ito ay kabilang ang, alloys na may espesyal na mga katangian. Kaya naiiba sila intrinsically ligtas o anti-alitan properties. Kabilang dito ang tanso at tanso.

• Upang punan ang bearings (magbebit).

• Para sa electric heating at pagsukat kagamitan (nichrome, manganin).

• Para sa ang produksyon ng mga cutting tools (manalo).

Sa produksyon ng mga tao ang gumagamit ng iba pang mga uri ng mga metal na materyales tulad ng mababa ang temperatura ng pagkatunaw, init-lumalaban, kaagnasan-lumalaban at walang hugis haluang metal. Din ang mga tinatanggap na mga magneto at thermoelectrics (teluridy selenide at bismuth, lead, antimonyo at iba pa).

ferroalloy

Halos lahat ng binububo iron sa mundo ay nakadirekta sa ang produksyon ng mga simple at haluang metal steels. Ito ay ginagamit din sa produksyon ng mga baboy bakal. bakal alloys nakakuha nito katanyagan dahil sa ang katunayan na nagtataglay kapaki-pakinabang katangian para sa mga tao. Sila ay nakuha sa pamamagitan ng pagdagdag sa mga simpleng chemical elemento ng iba't-ibang mga bahagi. Kaya, sa kabila ng ang katunayan na ang iba't-ibang mga bakal alloys gawa sa batayan ng isang solong sangkap, steels at nagsumite ng plantsa ay may iba't ibang katangian. Dahil sa ang mga ito ay iba't ibang mga spheres ng application. Karamihan steels mahirap kaysa sa bakal. Iba't-ibang mga pamamaraan para sa paghahanda ng mga metal payagan ang upang makakuha ng iba't-ibang mga marka (grade) ng mga bakal alloys.

Pinahusay na mga katangian ng alloys

Sa pamamagitan ng alloying metal at ang ilang mga iba pang mga elemento ay maaaring makakuha ng mga materyales na may pinahusay na mga katangian. Halimbawa, ang lakas ng ani ng purong aluminyo ay 35 MPa. Sa paghahanda ng mga metal haluang metal na may tanso (1.6%), Zn (5.6%), magnesium (2.5%) ang index ay lumampas sa 500 MPa.

Dahil sa compound ng iba't-ibang mga ratio ng iba't ibang mga sangkap ng kemikal ay maaaring makuha metal na materyales na may pinahusay na magnetic, thermal o electrical properties. Ang pangunahing papel sa prosesong ito ay ang haluang metal istraktura na kumakatawan sa isang pamamahagi ng kanyang mga crystals at uri ng mga bono sa pagitan ng mga atoms.

Bakal at bakal

Ang mga alloys ay nagawa sa pamamagitan ng mga compounds ng bakal at carbon (2%). Sa produksyon ng mga alloyed materyales idinagdag sa kanila ng nikel, kromo, vanadium. Ang lahat ng mga karaniwang uri ng bakal ay nahahati sa:

• mababang carbon (0.25% carbon) na ginagamit para sa paggawa ng iba't-ibang mga constructions;

• mataas na carbon (higit sa 0.55%) ay inilaan para sa produksyon ng mga cutting tools.

Iba't ibang tatak ng haluang metal steels ginagamit sa mechanical engineering, at iba pang mga produkto.

isang haluang metal ng bakal na may carbon, na kung saan ay ang porsyento ng 2-4% ay tinatawag na baboy bakal. Ang komposisyon ng materyal na ito ay nagsasama ng silikon. Ng iba't-ibang mga produkto kast-iron pagkakaroon ng magandang mechanical properties.

Non-ferrous metal

Bilang karagdagan sa bakal, at iba pang mga elemento na ginagamit upang gumawa ng isang iba't ibang mga materyales metal. Bilang isang resulta ng kanilang mga compounds ay non-ferrous alloys. Sa buhay, ang mga tao ay may natagpuan ang pinakadakilang mga materyales application sa batayan ng:

• Copper, brass tinatawag. naglalaman ang mga ito 5-45% zinc. Kung ang content ay 5-20%, ang tanso na tinatawag na pula, at kung 20-36% - dilaw. May mga tanso alloys na may silikon, lata, beryllium, aluminum. Ang mga ito ay tinatawag na bronze medals. Mayroong ilang mga uri ng mga alloys.

• Lead na kumakatawan sa isang maginoo panghinang (tretnik). Sa ganitong haluang metal, sa 1 bahagi ng kemikal pripadaet 2 bahagi lata. Sa produksyon ng mga bearings ginagamit magbebit na kung saan ay isang haluang metal ng lead, lata, arsenic at antimonyo.

• aluminyo, titan, magnesiyo at beryllium, na kung saan ay magaan ang timbang non-ferrous alloys pagkakaroon ng mataas na lakas at mahusay na mechanical properties.

Mga Paraan para sa paghahanda

Ang pangunahing pamamaraan ng pagkuha ng riles at alloys:

• pandayan kung saan ang solidification ng isang homogenous halo ng iba't-ibang mga tunaw na mga bahagi. Para sa alloys gamit pyrometallurgical pamamaraan para sa pagkuha at electrometallurgical metal. Ang unang tunay na diwa ay ginagamit sa init raw thermal enerhiya na nagreresulta sa panahon ng proseso ng combustion. Na nakuha sa pamamagitan pyrometallurgical bakal sa open-apuyan furnaces at iron sa furnaces sabog. Kapag electrometallurgical proseso feedstock ay iniinitan sa electric arc o induction furnaces. Sa kasong ito, ang mga raw na materyales rasslavlyaetsya masyadong mabilis.

• Powder, kung saan ang mga powders sa mga bahagi nito na ginagamit para sa paggawa ng isang haluang metal. Dahil sa pagpindot ang mga ito upang magbigay ng isang tiyak na hugis, at pagkatapos ay sintered sa espesyal furnaces.