При плавлении металлы обычно смешиваются друг с другом, образуя сплавы. В большинстве случаев сплавы обладают более полезными свойствами, чем составляющие их чистые металлы. У бронзы, например, прочность выше, чем у составляющих ее меди и олова. Сталь и чугун прочнее технически чистого железа. Поэтому в чистом виде металлы используют редко. Получены десятки тысяч сплавов
Помимо большей прочности многие сплавы обладают большей коррозионной стойкостью и твердостью, лучшими литейными свойствами, чем чистые металлы. Так, чистая медь очень плохо поддается литью, из нее трудно получить отливки, и в то же время оловянная бронза имеет прекрасные литейные свойства: из нее отливают художественные изделия, требующие тонкой проработки деталей. Чугун-сплав железа с углеродом - также великолепный литейный материал.
Помимо более высоких механических качеств сплавам присущи свойства, которых нет у чистых металлов. Примерами могут служить получаемая на основе железа нержавеющая сталь-материал с высокой коррозионной стойкостью даже в агрессивных средах и с высокой жаропрочностью, магнитные материалы, сплавы с высоким электрическим сопротивлением, с малым коэффициентом термического расширения.
^ Сплавы - это материалы с характерными свойствами, состоящие из двух и более компонентов, из которых по крайней мере один - металл.
В металлургии железо и его сплавы выделяют в одну группу под названием черные металлы; остальные металлы и их сплавы имеют техническое название цветные металлы.
Подавляющее большинство железных (или черных) сплавов содержит углерод. Их разделяют на чугуны и стали.
Чугун-сплав на основе железа, содержащий от 2 до 4,5% углерода, а также марганец, кремний, фосфор и серу. Чугун значительно тверже железа, обычно он очень хрупкий, не куется, а при ударе разбивается. Этот сплав применяется для изготовления различных массивных деталей методом литья, так называемый литейный чугун и для переработки в сталь - предельный чугун.
В зависимости от состояния углерода в сплаве различают серый и белый чугун.
Сталь-сплав на основе железа, содержащий менее 2% углерода. По химическому составу стали делят на два основных вида: углеродистая и легированная стали.
Углеродистая сталь представляет собой сплав железа главным образом с углеродом, но, в отличие от чугуна, содержание в ней углерода, а также других веществ гораздо меньше. В зависимости от количества углерода стали подразделяют на мягкие(0,3%С), средней твердости и твердые (до2%С). Из мягкой и средней твердости стали делают детали машин, трубы, гвозди, скрепки и т. д., а из твердой - различные инструменты.
Легированная сталь- это тоже сплав железа с углеродом, только в него введены еще специальные, легирующие добавки: хром, никель, вольфрам, молибден и др.
Легирующие добавки придают сплаву особые качества. Так, хромоникелевые стали очень пластичные, прочные, жаростойкие, кислотоупорные, устойчивые против коррозии. Они применяются в строительстве, а также для изготовления нержавеющих предметов домашнего обихода (ножей, вилок, ложек), всевозможных медицинских и других инструментов. Хромомолибденовые и хромованадиевые стали очень твердые, прочные и жаростойкие. Они используются для изготовления трубопроводов, компрессоров, моторов и многих других деталей машин современной техники.
Стали - это основа современного машиностроения, оборонной промышленности, ракетостроения и других отраслей промышленности.
В развитии современной металлургии стали большое значение имели работы Д. К. Чернова и П. П. Аносова.
Из цветных сплавов отметим бронзу, латунь, мельхиор, дюралюминий.
Бронза- сплав на основе меди с добавкой ( до 20% ) олова. Бронза хорошо отливается, поэтому используется в машиностроении, где из нее изготавливают подшипники, поршневые кольца, клапаны, арматуру и т. д. Используется также для художественного литья.
Дюралюминий - сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний. Марганец и никель. Имеет хорошие механические свойства, применяется в самолетостроении машиностроении.
IV. Лабораторная работа
Тема: определение материала изделия
Инструменты и материалы: ручка, тетрадь, инструкционная карта.
ЧАСТЬ А.
1.Чистое вещество в отличие от смеси — это:
В. Кислород - О2.
2. Ряд формул, в котором все вещества — основания:
B. КОН, Ва(ОН)2, Сu(ОН)2.
3. Углерод проявляет наименьшую степень окисления в соединении с формулой:
А. СН4
Здесь углерод проявляет степень окисления равную -4.
4. Общая формула оксида изображена условной записью:
Б. ЭхОу.
5. Число формул солей в списке равно:
Б. 2.
Это KNО3 и CaCО3
6.Массовая доля алюминия в оксиде алюминия Аl2O3 равна:
А. 52.94%
Mr(Al2O3)=27×2+16×3=102
w(Al)=(54/102)×100%=52.94%
7. В 180 г воды растворили 20 г NaCl. Массовая доля хлорида натрия в полученном растворе равна:
В. 10%.
Дано:
m(H2O)=180 г
m(NaCl)=20 г
w(NaCl)-?
1 Масса полученного раствора равна:
m(р-ра NaCl)=180+20=200 г
2 Найдем массовую долю хлорида натрия в нем:
w(NaCl)=(20/200)×100%=10%
8. Формула хлорида меди (II):
Б. CuCl2.
9. Формула кислоты, в которой заряд иона кислотного остатка равен 3-:
Б. Н3РO4.
10. Нерастворимое в воде основание — это вещество с формулой:
Б. Fe(OH)3.
11.
А. Оксиды:
1. K2O
5. SO2
Б. Основания:
4. KOH
В. Кислоты:
3. H2SO4
6. HNO3
Г. Соли:
2. CaSO4
12.
A.Оксид магния - 6. MgO
Б. Серная кислота - 4. H2SO4
B.Гидроксид железа(III) - 3. Fe(OH)3
Г. Хлорид магния - 5. MgCl2
ЧАСТЬ Б.
13.
A. H2Si03 - SiO2
Б. Са(ОН)2 - CaO
В. Fe(OH)3 - Fe2O3
14.
А. Оксид алюминия - Al2O3
Б. Азотная кислота - HNO3
В. Сульфат натрия - Na2SO4
Г. Гидроксид цинка - Zn(OH)2
15.
Дано:
V(воздуха)=200 л
w(N2)=78%
V(N2)-?
V(N2)=200×(78/100)=156 л
ответ: 156 л.
