• 05.01.2019

Хромованадиевая сталь википедия: Хромованадиевая сталь — Слесарное дело

Содержание

Хромованадиевая сталь — Слесарное дело

 

Хромованадиевая сталь – это особый вид стали, получаемый путем различной комбинации входящих в её состав легирующих элементов. Так, сталь марки ASTM A-231 чаще всего используется для производства стальных инструментов (например, гаечных ключей), пружинной проволоки большого диаметра и других изделий, рассчитанных на высокие нагрузки.

Физические, химические и механические свойства хромованадиевой стали обусловливают её высокую устойчивость к механическим нагрузкам, коррозионную стойкость и твердость, что делает этот материал идеальным для определенных областей применения. В процессе производства хромованадиевая сталь подвергается холодному волочению и термообработке, приобретая способность выдерживать ударные нагрузки при повышенных температурах.

Данный сплав образуется путем комбинации в различных пропорциях входящих в его состав компонентов. Процент содержания каждого легирующего элемента зависит от требуемых характеристик конечного продукта. Как правило, хромованадиевая сталь содержит большое количество хрома (от 0,80 до 1,10 %), около 0,18 % ванадия и 0,70-0,90 % марганца. Кроме того, в ней содержатся 0,50 % углерода, 0.30 % кремния, а также ничтожные количества других металлов. При изменении пропорций компонентов сплава эта сталь может изменять свои свойства сообразно конкретным областям применения.

Твердость промышленных марок хромованадиевой стали является их обязательным физическим свойством, так как именно она определяет, для каких областей применения рассчитан конкретный материал. Согласно шкале твердости по Роквеллу этот сплав имеет твердость C41-55. Этот материал характеризуется структурной прочностью, которая в сочетании с ударной вязкостью обеспечивает ему высокую усталостную прочность и износостойкость.

Листовая хромованадиевая сталь хорошо поддается холодной формовке, в том числе фальцовке и расковке, при этом изделия из неё даже самой сложной формы не имеют никаких признаков растрескивания или деградации структуры материала. Существуют различные марки хромованадиевой стали, используемые в зависимости от их конкретных свойств. Так, например, марка SAE 6150 со средним или высоким содержанием углерода является идеальной для изготовления пружин, а высокоуглеродистая марка SAE 6195 используется в производстве шариковых и роликовых подшипников.

Минимальный предел прочности на разрыв хромованадиевой стали особенно высок по сравнению с другими сплавами и составляет, как правило, от 190 до 300 в зависимости от марки и номинального химического состава. Кроме того, этот материал обладает другими выгодными физическими свойствами, в том числе благоприятным модулем упругости и модулем упругости при кручении.

Модуль упругости – это математическая мера склонности материала к упругой (т.е. непостоянной) деформации под действием приложенной силы, а модуль упругости при кручении – это коэффициент, используемый для оценки его жесткости. Модуль упругости данного сплава равен 30, а модуль упругости при кручении 11,5.

< Предыдущая   Следующая >

Хромованадиевая сталь. CrV. Статьи компании «АРСЕНАЛ ИНСТРУМЕНТА»

Chrome Vanadium

15.04.15

Хром-ванадий (Chrome Vanadium) CrV ― наиболее распространенный тип стали, которая сегодня используется для изготовления различных типов инструментов, потому что она обладает отличными свойствами, такими как прочность, жесткость и устойчивость к износу, которые она приобретает в процессе глубокого прокаливания. При этом , во время прокаливания этот тип стали менее подвержен деформациям и потере первоначальной формы, чем другие типы инструментальной стали, а так же продолжает оставаться наряду с другими его преимуществами относительно недорогим.
***
Содержание Ванадия в этой стали составляет примерно 0. 181 процента, а содержание Хрома около 1.00 процента. Хромованадиевая сталь со средним содержанием углерода (6150) используется для изготовления пружин. Хромованадиевая сталь с высоким содержанием углерода (6195) используется для шариковых и роликовых подшипников.
***
Если бы был рейтинг наиболее революционных металлов, то ванадиевая сталь могла бы претендовать на одну из лидирующих позиций в этом топ-списке, поскольку нет наиболее распространенного типа стали, которая бы дала такой бурный толчок развитию промышленного сектора мира.
Добавление всего небольшого количества Ванадия в сталь мгновенно увеличивает ее прочность и устойчивость к высоким температурам. Это так же дает возможность создания на основе Ванадия целого ряда прочных сплавов для разных промышленных и строительных целей.
Причина эффективности Ванадия в сплавах является крепость и легкий вес, которые он придает сплавам с его добавлением. Когда он был впервые выделен Генри Э. Роско в 1867 году, то использование его революционных свойств в промышленности были только вопросом времени.
Генри Форд ― пионер в использовании ванадия в сплавах стали. Когда он использовал его, чтобы построить шасси автомобиля Ford (модель Т), то смог похвастаться, что ни один автомобиль не может сравниться по крепости и износоустойчивости с автомобилем Ford. Это обеспечило феноменальный успех модели Т и сделало Ford наиболее узнаваемым брендом на протяжении уже более 100 лет, а так же стало катализатором для внедрения и всеобщего употребления ванадиевых сталей в мировой промышленности. Любопытно, но в своей книге «Моя жизнь и мое дело», Генри Форд пишет, что будучи на гонках, он подобрал фрагмент разбившейся машины европейского производства, отдал его на исследования, и обнаружилось, что такую сталь технологически невозможно выплавить в США из-за того, что на тот момент температура плавильных печей не позволяла работать с такой сталью. Производили ее только в Европе. Поэтому для первых опытов приходилось заказывать продукцию из Европы. Маниакальное стремление Форда производить только лучшее, постоянно заставляло его искать возможность уменьшения массы автомобиля и увеличения износоустойчивости и прочности. В том числе с помощью экспериментов со сплавами в деталях авто. Немного спустя эта сталь стала широко использоваться в автомобилестроении. Он пророчески отметил, что будущее автомобилестроения в уменьшении массы автомобиля, и на сегодня в борьбе за лишний килограмм веса для постройки кузовов авто уже широко используют алюминий и стекловолокно. 
***
Хром (Chrome) Cr – один из важнейших легирующих элементов, которые применяются в металлургии. Добавка хрома к обычным сталям (до 5%) улучшает их физические свойства и делает металл более восприимчивым к термической обработке. Хромом легируют пружинные, рессорные, инструментальные, штамповые и шарикоподшипниковые стали. В них (кроме шарикоподшипниковых сталей) хром присутствует вместе с марганцем, молибденом, никелем, ванадием. А шарикоподшипниковые стали содержат лишь хром (около 1,5%) и углерод (около 1%).
***
Если содержание хрома в стали повысить до 10% и более, сталь становится более стойкой к окислению и коррозии, но здесь вступает в силу фактор, который можно назвать углеродным ограничением. Способность углерода связывать большие количества хрома приводит к обеднению стали этим элементом. Поэтому металлурги оказываются перед дилеммой: хочешь получить коррозионную стойкость – уменьшай содержание углерода и теряй на износостойкости и твердости. Нержавеющая сталь самой распространенной марки содержит 18% хрома и 8% никеля.

Хром ванадиевая сталь википедия

На упаковке ручных инструментов очень часто имеются сокращения: CrV, CrNI, Cr-Mo либо короткое описание «инструментальная сталь». Эти описания информируют потребителя о том, из какой стали изготовлен инструмент. Перед покупкой изделия стоит обратить внимание на эти знаки и ознакомиться с их значением.

Для понимания упомянутых знаков следует учесть, что сталь классифицируется по разным критериям. Одним из них является химический состав, по которому стали делятся на легированные и нелегированные.

Легированная сталь — сплав железа с углеродом с добавлением специально вводимых элементов. Эти элементы добавляются в различных количествах — от следовых концентраций до десятков процентов. Будучи составными компонентами, эти элементы являются очень важными, поскольку существенно влияют на свойства стали и изменяют их. Наиболее распространенные легирующие элементы: молибден, ванадий, алюминий, вольфрам, никель, хром, марганец, кремний, титан, ниобий и кобальт. Для увеличения прочности и уменьшения хрупкости в производстве ручных инструментов используются:

хромованадиевая сталь (CrV) – характеризующаяся повышенной устойчивостью к коррозии и образованию ржавчины. Добавление хрома значительно улучшает восприимчивость стали к закалке. Добавление ванадия увеличивает вязкость стали при термической обработке, что положительно влияет на устойчивость к высоким температурам и препятствует деформациям.
хромоникелевая сталь (CrNI) – характеризуется очень высокой устойчивостью к воздействию коррозионных факторов, таких как морская вода или серная кислота. Кроме кислотоустойчивости, данная сталь отличается жароупорностью и жаропрочностью.
хромомолибденовая сталь (Cr-Mo) – определенно самая легкая, благодаря чему изделия из этой стали более прочные при меньшем удельном весе. Добавление молибдена увеличивает растяжимость стали при высоких температурах и предотвращает деформацию. Также увеличивает общую устойчивость стали к коррозии во влажной и кислой среде.
Нелегированная сталь (углеродистая) — сплав железа с углеродом, не содержит специально вводимых элементов. Содержание других элементов (кроме углерода) является незначительным — это примеси и загрязнения. Учитывая стоимость, очищать их невыгодно. Доля углерода и термообработка сплава влияют на свойства и характеристики нелегированной стали. Как правило, нелегированная сталь используется для изготовления элементов простой конструкции, для которых требуется высокая прочность на растяжение (напр., напорные резервуары).
Из нелегированной инструментальной стали с содержанием углерода в диапазоне 0,6-1,5% изготовляются некоторые ручные инструменты. Рабочая поверхность таких инструментов является твердой, а сталь хорошо закаляется.

Ванадий
← Титан | Хром →
Внешний вид простого вещества Пластичный металл серебристо-белого цвета Свойства атома Название, символ, номер Вана́дий / Vanadium (V), 23 Атомная масса
(молярная масса) 50,9415(1) [1] а. е. м. (г/моль) Электронная конфигурация [Ar] 3d 3 4s 2 Радиус атома 134 пм Химические свойства Ковалентный радиус 122 пм Радиус иона (+5e)59 (+3e)74 пм Электроотрицательность 1,63 (шкала Полинга) Электродный потенциал Степени окисления 5, 4, 3, 2, 0 Энергия ионизации
(первый электрон) 650,1 (6,74) кДж/моль (эВ) Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) 6,11 [2] г/см³ Температура плавления 2160 К (1887 °C) Температура кипения 3650 К (3377 °C) Уд. теплота плавления 17,5 кДж/моль Уд. теплота испарения 460 кДж/моль Молярная теплоёмкость 24,95 [2] Дж/(K·моль) Молярный объём 8,35 см³/моль Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки кубическая
объёмноцентрированная Параметры решётки 3,024 Å [2] Температура Дебая 390 K Прочие характеристики Теплопроводность (300 K) 30,7 Вт/(м·К) Номер CAS 7440-62-2 3d 3 4s 2

Вана́дий — химический элемент с атомным номером 23 [3] . Принадлежит к 5-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе V группы, или к группе VB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 50,9415(1) а. е. м. [1] . Обозначается символом V (от лат. Vanadium ). Простое вещество ванадий — пластичный металл серебристо-серого цвета.

Содержание

История [ править | править код ]

Ванадий был открыт в 1801 году профессором минералогии из Мехико Андресом Мануэлем Дель Рио в свинцовых рудах. Он обнаружил новый металл и предложил для него название «панхромий» из-за широкого диапазона цвета его соединений, сменив затем название на «эритроний». Дель Рио не имел авторитета в научном мире Европы, и европейские химики усомнились в его результатах. Затем и сам Дель Рио потерял уверенность в своём открытии и заявил, что открыл всего лишь хромат свинца.

В 1830 году ванадий был открыт заново шведским химиком Нильсом Сефстрёмом в железной руде. Новому элементу название дали Берцелиус и Сефстрём.

Шанс открыть ванадий был у Фридриха Вёлера, исследовавшего мексиканскую руду, но он серьёзно отравился фтороводородом незадолго до открытия Сефстрёма и не смог продолжить исследования. Однако Вёлер довёл до конца исследование руды и окончательно доказал, что в ней содержится именно ванадий, а не хром.

Названия [ править | править код ]

Этот элемент образует соединения с красивой окраской, отсюда и название элемента, связанное с именем скандинавской богини любви и красоты Фрейи (др.-сканд. Vanadís — дочь Ванов; Ванадис) [4] . В 1831 году геолог Шаблон:Iwq предложил переименовать ванадий в «риониум», но это предложение не было поддержано [5] .

Нахождение в природе [ править | править код ]

Ванадий является 20-м наиболее распространённым элементом в земной коре [6] . Он относится к рассеянным элементам и в природе в свободном виде не встречается. Содержание ванадия в земной коре 1,6⋅10 −2 % по массе, в воде океанов 3⋅10 −7 %. Наиболее высокие средние содержания ванадия в магматических породах отмечаются в габбро и базальтах (230—290 г/т). В осадочных породах значительное накопление ванадия происходит в биолитах (асфальтитах, углях, битуминозных фосфатах), битуминозных сланцах, бокситах, а также в оолитовых и кремнистых железных рудах. Близость ионных радиусов ванадия и широко распространённых в магматических породах железа и титана приводит к тому, что ванадий в гипогенных процессах целиком находится в рассеянном состоянии и не образует собственных минералов. Его носителями являются многочисленные минералы титана (титаномагнетит, сфен, рутил, ильменит), слюды, пироксены и гранаты, обладающие повышенной изоморфной ёмкостью по отношению к ванадию. Важнейшие минералы: патронит V(S2)2, ванадинит Pb5(VO4)3Cl и некоторые другие. Основной источник получения ванадия — железные руды, содержащие ванадий как примесь.

Ванадил ион [en] () в изобилии находится в морской воде, имеющий среднюю концентрацию 30 нМа [7] . Некоторые источники минеральной воды также содержат ион в высоких концентрациях. Например, источники около горы Фудзи содержат до 54 мкг на литр [7] .

Месторождения [ править | править код ]

В течение первого десятилетия XX века большая часть ванадиевой руды добывалась американской компанией Vanadium из Минас-Рагра в Перу. Позднее увеличение спроса на уран привело к увеличению добычи руды этого металла. Одной из основных урановых руд был карнотит, который также содержит ванадий. Таким образом, ванадий стал доступным как побочный продукт производства урана. Со временем добыча урана стала обеспечивать большую долю спроса на ванадий [8] [9] .

Известны месторождения в Перу, США, ЮАР, Финляндии, Австралии, Армении, России [10] , Турции, Англии.

Получение [ править | править код ]

В промышленности при получении ванадия из железных руд с его примесью сначала готовят концентрат, в котором содержание ванадия достигает 8—16 %. Далее окислительной обработкой ванадий переводят в высшую степень окисления +5 и отделяют легко растворимый в воде ванадат натрия (Na) NaVO3. При подкислении раствора серной кислотой выпадает осадок, который после высушивания содержит более 90 % ванадия.

Первичный концентрат восстанавливают в доменных печах и получают концентрат ванадия, который далее используют при выплавке сплава ванадия и железа — так называемого феррованадия (содержит от 35 до 80 % ванадия). Металлический ванадий можно приготовить восстановлением хлорида ванадия водородом (H), термическим восстановлением оксидов ванадия (V2O5 или V2O3) кальцием, термической диссоциацией VI2 и другими методами.

Некоторые из разновидностей асцидий обладают уникальной особенностью: в их крови содержится ванадий. Асцидии поглощают его из воды.

В Японии разводят асцидий на подводных плантациях, собирают урожай, сжигают и получают золу, в которой ванадий содержится в более высокой концентрации, чем в руде многих его месторождений.

Физические свойства [ править | править код ]

Ванадий — пластичный металл серебристо-серого цвета, по внешнему виду похож на сталь. Кристаллическая решётка кубическая объёмноцентрированная, a=3,024 Å, z=2, пространственная группа Im3m. Температура плавления 1920 °C, температура кипения 3400 °C, плотность 6,11 г/см³. При нагревании на воздухе выше 300 °C ванадий становится хрупким. Примеси кислорода, водорода и азота резко снижают пластичность ванадия и повышают его твёрдость и хрупкость [2] .

Изотопы [ править | править код ]

Природный ванадий состоит из двух изотопов: слаборадиоактивного 50 V (изотопная распространённость 0,250 %) и стабильного 51 V (99,750 %). Период полураспада ванадия-50 равен 1,5⋅10 17 лет, то есть для всех практических целей его можно считать стабильным; этот изотоп в 83 % случаев посредством электронного захвата превращается в 50 Ti, а в 17 % случаев испытывает бета-минус-распад, превращаясь в 50 Cr.

Известны 24 искусственных радиоактивных изотопа ванадия с массовым числом от 40 до 65 (а также 5 метастабильных состояний). Из них наиболее стабильны 49 V ( T1/2 =337 дней) и 48 V ( T1/2 =15,974 дня).

Химические свойства [ править | править код ]

Химически ванадий довольно инертен. Он имеет хорошую стойкость к коррозии, стоек к действию морской воды, разбавленных растворов соляной, азотной и серной кислот, щелочей [11] .

С кислородом ванадий образует несколько оксидов : VO, V2O3, VO2,V2O5. Оранжевый V2O5 — кислотный оксид, тёмно-синий VO2 — амфотерный, остальные оксиды ванадия — основные.

Известны следующие оксиды ванадия:

Название Формула Плотность Температура плавления Температура кипения Цвет
Оксид ванадия(II) VO 5,76 г/см³

1830 °C

3100 °C Чёрный Оксид ванадия(III) V2O3 4,87 г/см³ 1967 °C 3000 °C Чёрный Оксид ванадия(IV) VO2 4,65 г/см³ 1542 °C 2700 °C Тёмно-голубой Оксид ванадия(V) V2O5 3,357 г/см³ 670 °C 2030 °C Красно-жёлтый

Галогениды ванадия гидролизуются. С галогенами ванадий образует довольно летучие галогениды составов VX2 (X = F, Cl, Br, I), VX3, VX4 (X = F, Cl, Br), VF5 и несколько оксогалогенидов (VOCl, VOCl2, VOF3 и др.).

Соединения ванадия в степенях окисления +2 и +3 — сильные восстановители, в степени окисления +5 проявляют свойства окислителей. Известны тугоплавкий карбид ванадия VC (tпл=2800 °C), нитрид ванадия VN, сульфид ванадия V2S5, силицид ванадия V3Si и другие соединения ванадия.

При взаимодействии V2O5 с осно́вными оксидами образуются ванадаты [de] * — соли ванадиевой кислоты вероятного состава HVO3.

  • С концентрированной азотной кислотой:

V + 6 H N O 3 → t ∘ V O 2 N O 3 + 5 N O 2 ↑ + 3 H 2 O <displaystyle <mathsf <xrightarrow >>VO_<2>NO_<3>+5NO_<2>uparrow +3H_<2>O>>>3>

Применение [ править | править код ]

Хлорид ванадия применяется при термохимическом разложении воды в атомно-водородной энергетике (ванадий-хлоридный цикл «Дженерал Моторс», США).

Пентаоксид ванадия широко применяется в качестве положительного электрода (анода) в мощных литиевых батареях и аккумуляторах. Ванадат серебра в резервных батареях в качестве катода. [ источник не указан 1117 дней ]

Оксид ванадия(V) используется как катализатор [12] на стадии превращения сернистого ангидрида в серный [13] .

Свыше 90 % [14] всего производимого ванадия находит применение в качестве легирующей добавки в сталях, главным образом, высокопрочных низколегированных, в меньшей степени, нержавеющих и инструментальных, а также в производстве высокопрочных титановых сплавов [15] , основанных на системе Ti-6Al-4V (англ.) русск. (в российской классификации — ВТ6, содержит около 4 % ванадия). В сталях ванадий образует мелкодисперсные карбиды VC, что повышает механические свойства и стабильность структуры. Его применение особенно эффективно совместно с вольфрамом, молибденом и никелем. В конструкционных сталях содержание ванадия не превышает, как правило, 0,25 %, в инструментальных и быстрорежущих доходит до 4 %. В российской номенклатуре сталей ванадий обозначается буквой Ф.

Ванадий используется в деталях, требующих очень высокой прочности, таких как поршни автомобильных двигателей. Американский промышленник Генри Форд отмечал важную роль ванадия в автомобильной промышленности. «Если бы не было ванадия — не было бы автомобиля». — Говорил Форд [16] . Ванадиевая сталь позволила уменьшить вес при увеличении прочности при растяжении [17]

Материал на основе диоксидов ванадия и титана используют при создании компьютеров и другой электроники [18] .

Ванадиевая сталь используется при создании погружных буровых платформ для бурения нефтяных скважин [19] .

Частные компании США выпускают медали и коллекционные жетоны из чистого ванадия. Одна из ванадиевых медалей вышла в 2011 году [20] .

Производство [ править | править код ]

  • Россия: Евраз Ванадий Тула, Чусовской металлургический завод[21]
  • Чехия: Мнишек-под-Брди
  • США: Хот-Спрингс
  • ЮАР: Бритс

Биологическая роль и воздействие [ править | править код ]

Ванадий и все его соединения токсичны. Наиболее токсичны соединения пятивалентного ванадия. Чрезвычайно ядовит его оксид(V) (ядовит при попадании внутрь организма и при вдыхании, поражает дыхательную систему). Смертельная доза ЛД50 оксида ванадия(V) для крыс орально составляет 10 мг/кг.

Ванадий и его соединения очень токсичны для водных организмов (окружающей среды).

Установлено, что ванадий может тормозить синтез жирных кислот, подавлять образование холестерина. Ванадий ингибирует ряд ферментных систем [ источник не указан 1552 дня ] , тормозит фосфорилирование и синтез АТФ, снижает уровень коферментов А и Q, стимулирует активность моноаминоксидазы и окислительное фосфорилирование. Известно также, что при шизофрении содержание ванадия в крови значительно повышается [ источник не указан 1745 дней ] .

Избыточное поступление ванадия в организм обычно связано с экологическими и производственными факторами. При остром воздействии токсических доз ванадия у рабочих отмечаются местные воспалительные реакции кожи и слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей, скопление слизи в бронхах и альвеолах. Возникают и системные аллергические реакции типа астмы и экземы; а также лейкопения и анемия, которые сопровождаются нарушениями основных биохимических параметров организма.

При введении ванадия животным (в дозах 25—50 мкг/кг), отмечается замедление роста, диарея и увеличение смертности.

Всего в организме среднего человека (масса тела 70 кг) 0,11 мг ванадия. Токсическая доза для человека 0,25 мг, летальная доза — 2—4 мг.

Повышенное содержание белков и хрома в рационе снижает токсическое действие ванадия. Нормы потребления для этого минерального вещества не установлены.

Кроме того, высокое содержание выявлено у некоторых морских беспозвоночных (голотурий и асцидий), у которых ванадий входит в состав белковых комплексов плазмы и форменных элементах крови и целомической жидкости. В клетках крови асцидий массовая доля ванадия может доходить до 8,75 % [22] . Функция элемента в организме до конца не ясна, разные учёные считают его отвечающим либо за перенос кислорода в организме этих животных, либо за перенос питательных веществ. С точки зрения практического использования — возможна добыча ванадия из этих организмов, экономическая окупаемость таких «морских плантаций» на данный момент не ясна, но в Японии имеются пробные варианты.

Слесарное дело

Инструмент

Материалы

Хромованадиевая сталь

Хромованадиевая сталь – это особый вид стали, получаемый путем различной комбинации входящих в её состав легирующих элементов. Так, сталь марки ASTM A-231 чаще всего используется для производства стальных инструментов (например, гаечных ключей), пружинной проволоки большого диаметра и других изделий, рассчитанных на высокие нагрузки.

Физические, химические и механические свойства хромованадиевой стали обусловливают её высокую устойчивость к механическим нагрузкам, коррозионную стойкость и твердость, что делает этот материал идеальным для определенных областей применения. В процессе производства хромованадиевая сталь подвергается холодному волочению и термообработке, приобретая способность выдерживать ударные нагрузки при повышенных температурах.

Данный сплав образуется путем комбинации в различных пропорциях входящих в его состав компонентов. Процент содержания каждого легирующего элемента зависит от требуемых характеристик конечного продукта. Как правило, хромованадиевая сталь содержит большое количество хрома (от 0,80 до 1,10 %), около 0,18 % ванадия и 0,70-0,90 % марганца. Кроме того, в ней содержатся 0,50 % углерода, 0.30 % кремния, а также ничтожные количества других металлов. При изменении пропорций компонентов сплава эта сталь может изменять свои свойства сообразно конкретным областям применения.

Твердость промышленных марок хромованадиевой стали является их обязательным физическим свойством, так как именно она определяет, для каких областей применения рассчитан конкретный материал. Согласно шкале твердости по Роквеллу этот сплав имеет твердость C41-55. Этот материал характеризуется структурной прочностью, которая в сочетании с ударной вязкостью обеспечивает ему высокую усталостную прочность и износостойкость.

Листовая хромованадиевая сталь хорошо поддается холодной формовке, в том числе фальцовке и расковке, при этом изделия из неё даже самой сложной формы не имеют никаких признаков растрескивания или деградации структуры материала. Существуют различные марки хромованадиевой стали, используемые в зависимости от их конкретных свойств. Так, например, марка SAE 6150 со средним или высоким содержанием углерода является идеальной для изготовления пружин, а высокоуглеродистая марка SAE 6195 используется в производстве шариковых и роликовых подшипников.

Минимальный предел прочности на разрыв хромованадиевой стали особенно высок по сравнению с другими сплавами и составляет, как правило, от 190 до 300 в зависимости от марки и номинального химического состава. Кроме того, этот материал обладает другими выгодными физическими свойствами, в том числе благоприятным модулем упругости и модулем упругости при кручении.

Модуль упругости – это математическая мера склонности материала к упругой (т. е. непостоянной) деформации под действием приложенной силы, а модуль упругости при кручении – это коэффициент, используемый для оценки его жесткости. Модуль упругости данного сплава равен 30, а модуль упругости при кручении 11,5.

Экстракторы сломанных винтов, шурупов, шпилек

Всем доброго времени суток.

Сегодняшний обзор будет посвящен экстракторам сломанных винтов, болтов и шпилек, приобретенным на просторах eBay. Так же этот инструмент может пригодиться если болт или винт целый, но его шляпка разбита и открутить его при помощи обычного ключа или отвертки не получается. Знаю, что было, но вдруг кто-то прошлые обзоры не читал или уже забыл ;).


Знаю, что эти экстракторы уже обозревались несколько раз, но все же и мне хочется выразить свое мнение по их поводу 🙂 Тем более, что набор был куплен после того, как я не смог выкрутить один из саморезов, которыми была прикручена дверная петля к коробке из-за разбитой шляпки. Промучившись с ним минут 30 мне удалось отломать ему шляпку, на этом все и закончилось. Именно тогда я вспомнил об обзоре подобного набора. В общем, особо долго не размышляя, лот был найден на eBay, где и был оформлен и чуть позже оплачен. Продавец отправил посылку довольно оперативно, причем снабдил ее треком. Движение посылки из Китая в Беларусь можно посмотреть здесь.

Поставляется набор в небольшой пластиковой баночке, что очень удобно в плане дальнейшего его хранения — не придется искать нужный экстрактор по всему ящику с инструментом.


Коробочка небольшая, аккуратная, сделана хорошо. Закрывается она на пластиковую защелку, так что случайное ее открытие полностью исключено. Внутри коробочки находится 4 экстрактора, каждый из которых закреплен в специальных фиксаторах, то есть даже внутри этой коробочки они не будут кататься туда-сюда. В общем, упаковка мне очень понравилась, особенно с учетом того, что она совершенно не издает какого-либо постороннего запаха.


Каждый экстрактор имеет свой порядковый номер:

№1 — подходит для извлечения метизов диаметром 3-5 мм;

№2 — подходит для извлечения метизов диаметром 4-8 мм;

№3 — подходит для извлечения метизов диаметром 5-10 мм;

№4 — подходит для извлечения метизов диаметром 6-12 мм.

Данные эти взяты из другого объявления о продаже экстракторов, но они очень похожи на правду. Как не трудно догадаться, у экстракторов разные диаметры, но одинаковая длина — 5 сантиметров, которой вполне хватает для их фиксации в патроне шуруповерта.


Само устройство экстракторов просто до безобразия — с одной стороны на нем центровочное сверло (режущая часть без расширяющегося конуса), а на другой конический метчик для левой резьбы. Хвостовик экстрактора (в нашем случае средняя часть между центровкой и метчиком) шестиугольный, что позволяет использовать его в связке с удлиненной головкой соответствующего размера и трещоткой. Но кажется мне, что на практике добиться нужного результата при использовании этой связки не удастся 🙂


У центровочных сверл диаметр рабочей части значительно меньше хвостовика. Благодаря этому сверла обладают значительной жесткостью. При сверлении к ним можно приложить значительное усилие, которое не приводит к деформации изгиба, присутствующего в обычном сверле. В процессе сверления образуется отверстие небольшого диаметра, которое затем может быть расширено при помощи обычного сверла большего диаметра.

На противоположной стороне размещен метчик для левой резьбы. Несмотря на компактность первых 2-х номеров, в каждом из них имеется стружечная канавка (правда, с учетом ее размера пользы особой от нее нет, но все же) 🙂


Разобравшись с устройством неплохо было бы узнать какие требования предъявляются к тем самым метчикам и центровкам.

Все положения о центровочных сверлах можно найти в «ГОСТ 14952-75 Сверла центровочные комбинированные. Технические условия» (если кому-то интересно, то найти его текст целиком можно здесь). Но весь текст нам как бы и не очень надо, больше всего меня интересовали параметры твердости, так как именно это значение характеризует «живучесть» режущего инструмента в целом. Вот что там написано по этому поводу:


Запомнили. Теперь почитаем о метчиках — «ГОСТ 3449-84 Метчики. Технические условия» (целиком текст тут):


Ну а поскольку у нас, что хвостовик, что метчик, что центровка — все изготовлено из цельного кусочка металла, то измерять твердость будем по центру. Итак, поехали 🙂

Измерения будут производится на твердомере для металлов ТК-2, прошедшем поверку и сертификацию. Дата следующей — май 2016, то его на сегодня данные, полученные при его помощи являются официальными. Твердость будет измеряться методом Роквелла при помощи алмаза.

Вот тут хочу пару слов сказать о том, какую реакцию вызвало мое появление в этим китайским инструментом на участке измерения твердости металлов — почти все в один голос заявили, что максимальная твердость «китайщины» — 20 единиц, металл сырой (без закалки), хоть и имеет какое-то покрытие. Но слова словами, а факты есть факты. Итак, измеряем.


Первым на тест пошел экстрактор №2. Твердость его — 61,5 единица (к отображаемому значению надо добавить еще 1 единицу, не знаю почему, так сказали контролеры, которые осуществляли замер). Глаза у всех были примерно такие -> о_О.


Следы, оставшиеся на экстракторе после измерения:


Это значение чуть-чуть не дотягивает до минимального ГОСТовского значения центровок, но подпадает под параметры твердости метчиков, что для Китая очень даже неплохо. В принципе, после этого я удалился, но был найден на следующий день начальником контрольного участка. От него поступило предложение произвести еще один замер, чтобы исключить случайность полученного результата. Ну что же, еще один замер, так еще один. Для повторного эксперимента был выбран самый большой экстрактор — №4.

А вы знаете, что можно определить состав металла по искре? Конечно, это немного условный метод, но все же он есть. Пока шел на контроль, заглянул на шлифовку 🙂


Теперь сводная таблица о том, как цвет и форма искры соотносится с составом метелла 🙂


Не знаю как вам, а мне кажется, что больше всего под цвет нашей искры подходит сталь Р18.

Быстрорежущая сталь Р18 относится к быстрорежущим сталям нормальной производительности. Инструменты, изготовленные из этой стали, после термической обработки имеют твердость HRC 62-65, красностойкость 600о С и достаточно высокую прочность.

Вроде, сходится 🙂 К сожалению, полноценный прибор для определения состава металла, имеющийся в лаборатории, на момент написания этого обзора находился на проверке, потому придется довольствоваться этим результатом 🙁 Ну а уж коль мы сняли часть металла, то проводить измерения твердости будем и на этом очищенном участке.

Результат — 55 единиц на очищенном участке и 58 на неочищенном. Что тут скажешь, неплохо, очень неплохо. Последствия:

Но все-равно отдал комплект на цементацию — почему бы и нет, все-равно бесплатно 🙂 После этого твердость каждого из экстракторов достигла уровня 65 единиц, что позволяет сделать вывод о том, что даже в Китае этот (конкретно именно этот набор, который попал мне в руки, за другие говорить не буду) набор подвергает термообработке. Но видимо, особо за его процессом никто не следит и термообработка осуществляется одновременно для всех экстракторов, независимо от их диаметра — этим и объясняется разбежка в значениях.

На этом можно было бы и закончить, но давайте посмотрим на их реальную работу. Итак, был найден обычный саморез, после чего он был вкручен в дерево. После этого его шляпка была разбита (левое фото), а затем рассверлена экстрактором (правое фото):


После этого переворачиваем экстрактор, включаем на шуруповерте вращение против часовой стрелки и выкручиваем саморез. Вы знаете — выкручивается, реально выкручивается. К сожалению фото процесса сделать не было возможности (очень уже неудобно), но вот фото последствий:


Затем была попытка выкрутить закаленный саморез. Она успехом не увенчалась на самой первой стадии — уничтожении его шляпки, даже обычное сверло не помогло 🙂


Итак, вывод. Экстракторы, реально работают, причем, если повезет, то даже без дополнительной обработки 🙂 Они хорошо справляются с метизами из обычных металлов, усиленные (каленые) современные метизы им неподвластны, но и разбить шляпку у них очень сложно. Данные набор может работать только в связке с дрелью/шуруповертом и только на открытых легкодоступных поверхностях, так как приходится прилагать хорошее усилие к (точно так же как и при обычном сверлении). Выполнять операции надо на минимальных оборотах, в противном случае метчик сорвет нарезанную резьбу и экстрактор будет прокручиваться. Подойдет набор именно для сломанных/разбитых метизов, если винт приржавел намертво, то никакой экстрактор вам не поможет (как вариант разогреть винт, а потом уже пользоваться этим набором).

С учетом того, что я увидел, считаю, что за свои $2 это очень достойный набор, который должен быть в любом хозяйстве. Может он и не пригодится, но лучше пусть он будет, чем его не будет (я бы тогда не промучился 30 минут с дверной петлей :). Но, конечно же, это сугубо мое мнение.

В принципе, на этом все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Какие четыре типа стали?

Сталь — такой мощный элемент, она бывает нескольких различных сортов и обладает уникальным химическим составом. Теперь, когда свойства стали и различные стальные сплавы настолько обширны, было бы шокировать осознание того, что все виды стали, даже обрабатываемая на станках с ЧПУ, состоят всего из двух частей: железа и углерода.
Однако настоящая разница начинается, когда появляются дополнительные углеродные и легирующие элементы. Видите ли, долговечность и прочность стали определяются теми дополнительными аспектами (такими как марганец и фосфор), которые вводятся при ее формулировании, и именно это определяет ее категорию для конкретных применений. Итак, если вам интересно, какой тип стали покупать для ваших конкретных нужд, вы должны понимать химическую структуру физических свойств стали, которые подразделяются на четыре основных типа.

Четыре основных типа стали

1. Углеродистая сталь

Углеродистая сталь выглядит тусклой, матовой и, как известно, подвержена коррозии. В целом, существует три подтипа этой стали: низкоуглеродистая, средне- и высокоуглеродистая сталь, низкоуглеродистая сталь, содержащая около 30% углерода, средняя.60% и высокий 1,5%. Само название на самом деле происходит от того факта, что они содержат очень небольшое количество других легирующих элементов. Они исключительно прочные, поэтому их часто используют для изготовления таких вещей, как ножи, высоковольтные провода, автомобильные детали и другие подобные предметы.

Факт: Углеродистые стали составляют около 90% всего производства стали.

Сталь

C45 / AISI 1045 — это среднеуглеродистая сталь, подходящая для таких деталей, как шестерни, болты, оси и валы общего назначения, шпонки и шпильки. Мгновенно укажите цену на деталь из углеродистой стали

2. Легированная сталь

Далее идет легированная сталь, которая представляет собой смесь нескольких различных металлов, таких как никель, медь и алюминий. Они, как правило, более дешевы, более устойчивы к коррозии и используются для некоторых автомобильных запчастей, трубопроводов, корпусов судов и механических проектов. Для этого сила зависит от концентрации элементов, которые в нем содержатся.

Легированная сталь AISI 4317 / 18NiCrMo5: высокая прочность и ударная вязкость сердечника, сверхмощные подшипники, кулачковые толкатели, собачки сцепления, компрессорные кольца, валы вентиляторов, сверхмощные шестерни, валы насосов.Мгновенно укажите цену на деталь из легированной стали

3. Инструментальная сталь

Инструментальная сталь

известна своей твердостью, устойчивостью к нагреванию и царапинам. Название происходит от того факта, что они очень часто используются для изготовления металлических инструментов, таких как молотки. Для них они состоят из таких вещей, как кобальт, молибден и вольфрам, и это основная причина того, почему инструментальная сталь обладает такими высокими характеристиками прочности и термостойкости.

4. Нержавеющая сталь

И последнее, но не менее важное: нержавеющая сталь, вероятно, является самым известным типом на рынке.Этот тип блестящий и обычно содержит от 10 до 20% хрома, который является их основным легирующим элементом. Такая комбинация делает сталь устойчивой к коррозии и очень легко формуется в различных формах. Из-за простоты использования, гибкости и качества нержавеющая сталь может использоваться в хирургическом оборудовании, бытовом оборудовании, изделиях из серебра и даже использоваться в качестве внешней облицовки коммерческих / промышленных зданий.

Факт: существует более 100 марок нержавеющей стали, что делает ее невероятно универсальным материалом, который можно изменять.

Нержавеющая сталь 316L: подходит для теплообменников, трубопроводов, материалов для наружного строительства в прибрежных районах, браслетов для часов, корпусов и т. Д. Для современных часов, оборудования для использования в морской, химической, красочной, пищевой промышленности. Мгновенно расценки на вашу деталь из нержавеющей стали

Марки стали, для которых необходимо учитывать

Сортировка стали

очень часто используется инженерами, учеными, архитекторами и даже государственными учреждениями, чтобы укрепить свою уверенность в стабильности и качестве материалов.

  • Система классификации ASTM: Эта система присваивает каждому металлу буквенный префикс в зависимости от его категории. Например, буква «А» обозначает сталь и железо. Затем ему присваивается порядковый номер, который отражает особые свойства этого металла.
  • Система оценок SAE: В этой системе оценок для классификации используется четырехзначный номер. Первые два указывают тип стали вместе с концентрацией легирующего элемента, а последние два отражают концентрацию углерода в этом конкретном металле.

Заключение

В 1967 году в мире было произведено всего 500 миллионов тонн стали. Однако в 2016 году это число выросло до более 1600 миллионов. Кроме того, по данным Всемирной ассоциации производителей стали, 55% веса обычного автомобиля приходится на сталь. В этой реальности трудно представить мир без стали. Имея более 3500 различных марок стали, возможности его использования кажутся безграничными. От производства и изготовления до обработки стали с ЧПУ — каждый тип имеет свое идеальное место и характеристики, чтобы удовлетворить практически любые потребности.

В конце концов, разные свойства стали проистекают из использования разных стальных сплавов и делятся на четыре типа, которые мы видим сегодня. Итак, если вы думаете о покупке стали, найдите время, чтобы определить идеальные свойства стали, которые вам нужны, и правильный сорт для выполнения той работы, которую вы стремитесь выполнить. Вы будете благодарить себя, сделав это сейчас, вместо того, чтобы позже обнаружить, что выбрали не тот.


Источники и дополнительная литература

https: // www.meadmetals.com/blog/steel-grades#:~:text=The%20Four%20Types%20of%20Steel,elements%20b except%20carbon%20and%20iron.
https://www.metalsupermarkets.com/types-of-steel/
https://www.oughttco.com/steel-grades-2340174
https://en.wikipedia.org/wiki/Tool_steel#~: : text = 10% 20Bibliography-, Water% 2Dharpting% 20group, имеющий% 20to% 20be% 20water% 20. & text = The% 20toughness% 20of% 20W% 2Dgroup, зерно% 20размеры% 20 во время% 20 нагрева% 20 обработки.
https://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2017/world-steel-in-figures-2017.HTML
https://www.etf.com/sections/features-and-news/1289-cars-and-metal-metal-and-cars?nopaging=1&__cf_chl_jschl_tk__=3a8ca3d47

c87c877dcfb2e55cd6233860cb-1600380671-0-AasJiDTBvhrkbY9YZHsDpzuaM-dpqbZOVjFpgmW-THnSW1enoB8aJgcv3id1B0g8hsOA_W0Cc5nUrnMnODkbsm64bthN- EhygbGpib0cUoZBi-O_iSX3sjZYrmoQEqq0KDXlKO2iscWjgPnCnFLvhiRpIs2RRmmSExzW3VEz51em5wiYtKsVO2ZWvx7Px8hkvbhBU-IJtpkrPSQy_qK_hZcjiu14ZPKEukYBqWLBpy_b6jJyx3ToAjECPcBiKrUDUte13WCLcBqdj4u_-9HBsQSNNC_uJo7qsMCmazJ0ATdkhJDAM2zMBsqhxeqxr8cFo-TsOAFrjrya4VJ4_rGhqgiGlrdSbSshIyyZ-WxEqIq45nob3TtucY8kQnhmLjSEfLGXwnVHfMytHPSXgsdk-XCDhHqPuvJMfa6GTvDlDUAvvaj1xFZBYWF42R_0aBCKlw

https: // эн. wikipedia.org/wiki/Steel#:~:text=Carbon%20steels,-Modern%20steels%20are&text=Carbon%20steel%2C%20composed%20simply%20of,the%20hardenability%20of%20thick%20sections.
http://www.osstronic.com/resources/articles/stronic-steel-grades.php#:~:text=There%20are%20over%20100%20grades,chromium%2C%208%25%20nickel

Что разные марки стали

Сталь представляет собой комбинацию железа и углерода, но знаете ли вы, что существует более 3500 различных марок стали? Марка стали определяется количеством углерода, другими сплавами, которые она содержит, и способом ее обработки.

Четыре типа стали

Сталь

классифицируется как способ классификации и часто подразделяется на четыре группы: углерод, сплав, нержавеющая сталь и инструмент.

  • Углеродистые стали , помимо углерода и железа, содержат только следовые количества элементов. Эта группа является наиболее распространенной, на ее долю приходится 90% производства стали. Углеродистая сталь делится на три подгруппы в зависимости от количества углерода в металле: низкоуглеродистые стали / мягкие стали (до 0,3% углерода), среднеуглеродистые стали (0. 3–0,6% углерода) и высокоуглеродистых сталей (более 0,6% углерода).
  • Легированные стали содержат легирующие элементы, такие как никель, медь, хром и / или алюминий. Эти дополнительные элементы используются для влияния на прочность, пластичность, коррозионную стойкость и обрабатываемость металла.
  • Нержавеющая сталь содержит 10–20% хрома в качестве легирующего элемента и ценится за высокую коррозионную стойкость. Эти стали обычно используются в медицинском оборудовании, трубопроводах, режущих инструментах и ​​оборудовании для пищевой промышленности.
  • Инструментальная сталь является отличным оборудованием для резки и сверления, поскольку она содержит вольфрам, молибден, кобальт и ванадий для повышения термостойкости и долговечности.

Какие марки стали бывают?

Системы классификации стали позволяют классифицировать сталь на основе всех различных факторов, которые могут влиять на ее свойства и использование.

Например, скорость охлаждения стали может влиять на то, как ее молекулы соединяются вместе, а также на количество времени, в течение которого сталь выдерживается при нескольких критических температурных точках во время процесса охлаждения.На основе этого процесса термообработки две стали с одинаковым содержанием сплава могут иметь разные марки.

  • Система классификации ASTM присваивает каждому металлу буквенный префикс на основе его общей категории («A» — обозначение для материалов из чугуна и стали), а также последовательно присваиваемый номер, который соответствует конкретным свойствам этого металла.
  • Система оценок SAE использует четырехзначное число для классификации. Первые две цифры обозначают тип стали и концентрацию легирующих элементов, а последние две цифры указывают концентрацию углерода в металле.

Стандарты классификации стали

широко используются учеными, инженерами, архитекторами и государственными учреждениями для обеспечения качества и стабильности материалов. Эти стандарты обеспечивают общий язык для описания свойств стали с большой определенностью и направляют производителей продукции в отношении надлежащих процедур обработки и нанесения.

Легированные стали для инструментального производства

Легированные стали для инструментального производства

Введение

Поскольку термин «легированная сталь» используется на этом сайте очень часто,
мы подумали, что некоторым из наших читателей будет интересно узнать больше о
сплавы, используемые для изготовления инструмента.Мы разделили материал на два раздела:
первая, охватывающая стандартные промышленные сплавы, обычно используемые для изготовления инструментов,
и второй с информацией, собранной путем тестирования содержания сплава в реальных производственных инструментах.

Стандартные сплавы для инструментального производства

В таблице 1 ниже перечислены некоторые из стандартных легированных сталей AISI, используемых для изготовления инструментов.
Номер AISI обычно используется для обозначения сталей и может использоваться
чтобы узнать больше о сплаве.

Химические элементы в сплавах перечислены по их стандартным сокращениям,
в частности углерод (C), марганец (Mn), хром (Cr), никель (Ni), молибден (Mo),
и ванадий (V).Сообщается о некоторых дополнительных элементах, включая фосфор (P), серу (S) и кремний (Si).
Фосфор и сера обычно считаются примесями, содержание которых необходимо строго контролировать.

Состав стандартных легированных сталей
Номер AISI Группа С Mn Cr Ni Пн В -п. S Si Банкноты
1040 Углерод 0.37-0,44 0,60-0,90 <0,040 <0,050
1080 Углерод 0,77-0,88 0,60-0,90 <0,040 <0,050
1340 Марганец 0. 38-0,43 1,60–1,90 0,040 0,025 0,20-0,35 Использование Herbrand во время войны
3140 Хром-никель 0,38-0,43 0,70–0,90 0,55-0,75 1,10–1,40 0,040 0,025 0,20-0,35
4140 Хром-молибден 0.38-0,43 0,75–1,00 0,80–1,10 0,15-0,25 0,040 0,025 0,20-0,35 Используется Wright Tool
6120 Хром-ванадий 0,17-0,22 0,70–0,90 0,70–0,90 0,10 0,040 0,025 0,20-0,35
6150 Хром-ванадий 0.48-0,53 0,70–0,90 0,80–1,10 0,15 0,040 0,025 0,20-0,35
8640 Никель-хром-молибден 0,38-0,43 0,75–1,00 0,40–0,60 0,40–0,70 0,15-0,25 0,040 0,025 0,20-0,35 Отмечено в инструментах Herbrand
8740 Никель-хром-молибден 0. 38-0,43 0,75–1,00 0,40–0,60 0,40–0,70 0,20–0,30 0,040 0,025 0,20-0,35
8742 Никель-хром-молибден 0,40–0,45 0,75–1,00 0,40–0,60 0,40–0,70 0,20-0,30 0,040 0,025 0,20-0,35 Отмечено в инструментах Herbrand

Анализ сплава

с использованием рентгеновской флуоресценции

Рентгеновская флуоресценция (XRF) — это метод, широко используемый для измерения содержания металлических элементов в стальных сплавах.
и другие вещества.Тестирование неразрушающее, быстрое и недорогое.
что делает его идеальным для проверки содержания различных сплавов.

Принципы рентгеновской флуоресценции

Основной принцип рентгеновской флуоресценции (XRF) основан на том факте, что большинство химических элементов
(включая все металлы) будет испускать излучение при возбуждении достаточно энергичным рентгеновским излучением.
Это вторичное излучение (называемое флуоресценцией )
испускается на точно определенных длинах волн (или энергиях), характерных для каждого конкретного элемента,
и обычно также находится в рентгеновском спектре.Таким образом, самый простой XRF-анализатор будет состоять из источника рентгеновских лучей и детектора, способного
определение длины волны и интенсивности испускаемого излучения.

Для дополнительной информации,
статья в Википедии
Рентгеновская флуоресценция [Внешняя ссылка] представляет собой отличное введение.

Мерный состав для инструментов

Нам удалось протестировать небольшое количество инструментов на рентгенофлуоресцентном анализаторе (XRF).
и представили результаты испытаний в таблице ниже.Аппарат XRF, использованный для анализа, был настроен для измерения удельного содержания металла в металлоломе.
и не сообщал о содержании углерода,
поскольку это не имело отношения к приложению.

Тестируемые предметы были фактически готовыми инструментами, которые можно увидеть в другом месте на этом сайте.
Как готовые инструменты,
некоторые образцы сохранили, по крайней мере, частичную хромированную или никелевую отделку,
что в некоторых случаях приводило к искаженным измерениям содержания хрома и никеля.
Подозрительно высокие значения отмечены в таблице звездочкой (*).

Всем, кто желает провести сопоставимое тестирование на своих собственных инструментах, рекомендуется выбрать
незаконченные примеры,
изначально или благодаря обширной ржавчине,
или которые были отшлифованы таким образом, что на некоторых участках больше нет отделки.
XRF-тестеры обычно смотрят только на небольшое пятно,
поэтому, если в этой области отсутствует отделка,
в результатах должен быть указан основной металл.

Измеренный состав сплава для выбранных инструментов
ID Марка / Модель Маркировка Mn Cr Ni Пн В Co Другое Банкноты
(1) Уильямс 1027 Сплав V 1. 10 0,46 0,51 0,17 Без отделки
(2) Уильямс 1029 Сплав V 1,09 0,41 0,84 0,14 Без отделки
(3) Уильямс 1732 Хром-сплав 0,82 0,96 2.30 * 0,25 Хромовое покрытие, снято с тестового пятна
(4) Уильямс 3731 Хром-сплав 1,10 0,69 1,80 Cd, Sb Кадмий со значительным содержанием сурьмы (Sb)
(5) Уильямс 1034 Хром-молибден 0.45 0,89 0,32 Ранний пример, без отделки
(6) Уильямс 1723 Хром-молибден 0,39 0,71 6,50 * 0,18 Покрытие, частично изношенное
(7) Армстронг 7729-А Высокопрочный 1.24 0,49 1,70 0,23 Ti (0,86) Без отделки
(8) Армстронг 2426 Специальный Хром-ванадий 0,74 1,10 Без отделки
(9) Биллингс М-1029 Виталлой 0,42 1.20 23,7 * Cu (0,53) Покрытие, частично изношенное
(10) Бонни 3120 Зенел 0,51 0,70 15,0 * 0,40 Покрытие, частично изношенное

Обсуждение результатов

Прежде чем мы начнем обсуждать результаты тестирования,
Следует отметить несколько предостережений.Во-первых, у нас нет информации о калибровке станка,
и не привезла образцы известных сплавов для проведения калибровочного испытания.
Машина активно использовалась на предприятии и предположительно находилась в исправном состоянии.
условие для их требований,
но для более тщательного тестирования были бы важны некоторые знания о калибровке машины.

Второе важное предостережение заключается в том, что для каждого образца проводилось только одно измерение.
поэтому у нас нет информации о точности и повторяемости измерений.Если в какой-то момент мы сможем обеспечить регулярный доступ к тестеру XRF,
одним из первых приоритетов будет охарактеризовать точность и повторяемость,
чтобы можно было использовать базовые статистические тесты для вывода различий в выборках.

Теперь, когда у нас есть эти довольно серьезные ограничения,
посмотрим, что можно сказать об отдельных тестах.

  1. Уильямс 1027

    Результаты этого теста показывают сплав хромоникель-молибден, аналогичный AISI 8640,
    хотя и с несколько более высоким содержанием марганца (Mn).Сам гаечный ключ был идентифицирован как вероятное производство в конце военного времени.
    на основе маркировки «Сплав» и гладкой отделки,
    и что интересно, маркировка показывает следы предыдущего разреза «хром-сплав» на штампе.
    (См. Обсуждение примера 4 ниже для получения дополнительной информации.)

    Таким образом, этот ключ служит для демонстрации того, что даже после изменения маркировки инструмента
    для обозначения стандартного сплава,
    производство продолжало использовать высококачественные сплавы, когда они были доступны.

  2. Уильямс 1029

    Как и в предыдущем примере,
    результаты этого испытания показывают сплав хром-никель-молибден, аналогичный AISI 8640,
    с несколько более высоким содержанием марганца (Mn).Гаечный ключ был идентифицирован как вероятное производство в конце военного времени.
    на основе маркировки «Сплав» и гладкой поверхности.

  3. Уильямс 1732

    Гаечный ключ, использованный для этого испытания, имел маркировку «Хром-сплав» и имел гальваническое покрытие.
    которые были удалены механически в зоне испытаний.
    Результаты показывают сплав хром-никель-молибден, но с подозрительно высоким содержанием никеля,
    предполагая, что остатки отделки могли исказить результаты.

  4. Уильямс 3731

    Результаты этого теста, несомненно, являются наиболее значительными (даже поразительными!) Из всех примеров.Гаечный ключ из серии Williams 3xxx,
    которые предположительно были сделаны только во время Второй мировой войны,
    на основе простой или кадмиевой отделки и отсутствия каталогов.
    С кованой маркировкой «Chrome-Alloy» на гаечном ключе,
    мы ожидали найти хромованадиевую или хромомолибденовую сталь,
    но результаты не показывают хрома вообще!
    Вместо хрома мы находим значительное количество кобальта (Co),
    несколько экзотический и дорогой металл, обычно предназначенный для быстрорежущей стали.

    Проявив немного воображения, мы можем обрисовать ситуацию, которая привела к этому
    необычный и дорогой сплав, обнаруживаемый в довольно обычном гаечном ключе.Из-за нехватки военного времени,
    на заводе Williams, должно быть, закончился стандартный запас сплава для изготовления гаечных ключей,
    и с установленной производственной квотой,
    мастер приказал использовать специальную кобальт-молибденовую сталь.
    И с маркировкой гаечного ключа, врезанной в штамп,
    некогда было видоизменить маркировку,
    в результате появляются инструменты, которые не только расходуют специальную легированную сталь,
    но также не соответствовали номинальной спецификации «хромированный сплав», указанной на гаечном ключе!

    Благодаря неожиданному содержанию сплава,
    этот гаечный ключ является пресловутым «дымящимся пистолетом», чтобы объяснить, почему маркировка инструмента была изменена с
    специальные сплавы для общего эквивалента «Легированная сталь» в годы войны.Из-за нехватки материалов, не позволяющей гарантировать производство из определенных сплавов,
    компании решили перейти на универсальную маркировку инструментов.

  5. Уильямс 1034

    Этот гаечный ключ является примером ранней линии Williams «Хром-молибден», и результаты его
    легко интерпретировать.
    Без отделки, чтобы исказить результаты,
    измерения показывают показатели содержания хрома (Cr) и молибдена (Mo), аналогичные показателям стали AISI 4140,
    хотя с немного меньшей долей марганца (Mn), чем ожидалось.

  6. Уильямс 1723

    Гаечный ключ, использованный для этого испытания, имел маркировку «Хром-молибден» и имел частично изношенное покрытие.
    Результаты показывают сплав хром-никель-молибден, но с очень высоким содержанием никеля,
    предполагая, что остатки отделки могли исказить результаты.

  7. Армстронг 7729-А

    Этот инструмент был отмечен как «Высокопрочный»,
    очень общее указание свойств стали без указания конкретного содержания сплава.
    Нам было любопытно посмотреть, что в нем было, и результаты не разочаровали.Этот пример в основном представляет собой никель-хром-молибденовую сталь,
    но с довольно высокой долей никеля, а также титана (Ti).
    Похоже, это специализированная сталь, вероятно, с очень желательными свойствами,
    и определенно не дешевый заменитель обычной стали.

  8. Армстронг 2426 Специальный

    Этот пример был предназначен для проверки состава инструмента с маркировкой для хромованадиевой стали,
    один из самых популярных сплавов с 1920-х годов.
    Результаты показывают разумные значения для марганца (Mn) и хрома (Cr), которые
    может указывать на сталь AISI 6150,
    но неожиданно не было обнаружено ванадия (V).Это указывает на необходимость калибровочной информации,
    поскольку типичная хромованадиевая сталь содержит лишь небольшое количество (например, 0,1%) ванадия,
    и это могло быть ниже предела обнаружения для машины.

  9. Биллингс М-1029

    Этот гаечный ключ имел маркировку «Виталлой», и мы надеялись обнаружить типичный состав
    используется Биллингсом для такого производства.
    Однако чрезвычайно высокое значение никеля указывает на бесполезность попыток
    производить измерения на инструментах с покрытием,
    и все, что мы можем сказать, это то, что в нем нет молибдена.Мы склонны полностью игнорировать этот тест,
    и в какой-то момент попробую еще раз с примером без плаката.

  10. Бонни 3120

    Этот гаечный ключ имел маркировку «Зенел», и мы надеялись обнаружить «секретный соус» в
    Специальная сталь Бонни.
    Но, как и в предыдущем примере,
    наличие частичной отделки сильно исказило показания никеля.
    Тем не менее, он показывает разумное значение для содержания молибдена (Mb),
    подтверждая, что Зенел — это своего рода хромомолибденовая сталь.Дальнейшее тестирование необходимо провести с примерами без покрытия.

Ссылки и ресурсы

Информация о конкретных легированных сталях была получена от
Справочник по машинному оборудованию , пересмотренное 21-е издание ,
опубликовано в 1979 г. (и во многих других изданиях) издательством Industrial Press Inc. (Нью-Йорк).
Этот том из 2400+ страниц является стандартным справочником для машинистов, инженеров-механиков,
и всем, кому нужна информация о практике механического цеха.

Заинтересованный читатель найдет множество онлайн-статей о XRF, доступных через поиск в Google.Хорошей отправной точкой является статья в Википедии.
Рентгеновская флуоресценция [Внешняя ссылка],
который дает отличную основу по физике флуоресценции,
а также обсуждение приложений и ссылки на производителей анализаторов XRF.

Еще один хороший справочник по XRF доступен по адресу

Геохимические приборы и анализ [Внешняя ссылка].

% PDF-1.3
%
2029 0 объект
>] / Pages 2009 0 R / StructTreeRoot 1728 0 R / Тип / Каталог >>
эндобдж
2047 0 объект
> / Шрифт >>> / Поля [] >>
эндобдж
2025 0 объект
> поток
2015-02-10T10: 14: 30 + 09: 002015-01-19T11: 28: 36 + 09: 002015-02-10T10: 14: 30 + 09: 00Приложение Adobe InDesign CS6 (Macintosh) / pdfuuid: 58cc8fdb-75fc- 8f4a-8b10-9dcaead32002uuid: e7c29809-48cb-e04b-bedb-24e1a0b74571 Библиотека Adobe PDF 10.0,1

конечный поток
эндобдж
1707 0 объект
>
эндобдж
2009 0 объект
>
эндобдж
1728 0 объект
>
эндобдж
1729 0 объект
>
эндобдж
1730 0 объект
>
эндобдж
1731 0 объект
>
эндобдж
1732 0 объект
>
эндобдж
1733 0 объект
[1857 0 R]
эндобдж
1734 0 объект
[1858 0 R]
эндобдж
1735 0 объект
[1845 0 R]
эндобдж
1737 0 объект
[1833 0 R]
эндобдж
1738 0 объект
[1834 0 R]
эндобдж
1739 0 объект
[1835 0 R]
эндобдж
1740 0 объект
[1836 0 R]
эндобдж
1741 0 объект
[1837 0 R]
эндобдж
1742 0 объект
[1838 0 R]
эндобдж
1743 0 объект
[1839 0 R]
эндобдж
1744 0 объект
[1840 0 R]
эндобдж
1745 0 объект
[1841 0 R]
эндобдж
1746 0 объект
[1842 0 R]
эндобдж
1747 0 объект
[1843 0 R]
эндобдж
1748 0 объект
[1844 0 R]
эндобдж
1749 0 объект
[1828 0 R]
эндобдж
1751 0 объект
[1816 0 R]
эндобдж
1752 0 объект
[1817 0 R]
эндобдж
1753 0 объект
[1818 0 R]
эндобдж
1754 0 объект
[1819 0 R]
эндобдж
1755 0 объект
[1820 0 R]
эндобдж
1756 0 объект
[1821 0 R]
эндобдж
1757 0 объект
[1822 0 R]
эндобдж
1758 0 объект
[1823 0 R]
эндобдж
1759 0 объект
[1824 0 R]
эндобдж
1760 0 объект
[1825 0 R]
эндобдж
1761 0 объект
[1826 0 R]
эндобдж
1762 0 объект
[1827 0 R]
эндобдж
1763 0 объект
[1811 0 R]
эндобдж
1765 0 объект
[1806 0 R]
эндобдж
1766 0 объект
[1807 0 R]
эндобдж
1767 0 объект
[1808 0 R]
эндобдж
1768 0 объект
[1809 0 R]
эндобдж
1769 0 объект
[1810 0 R]
эндобдж
1770 0 объект
[1801 0 R]
эндобдж
1772 0 объект
[1792 0 R]
эндобдж
1773 0 объект
[1793 0 R]
эндобдж
1774 0 объект
[1794 0 R]
эндобдж
1775 0 объект
[1795 0 R]
эндобдж
1776 0 объект
[1796 0 R]
эндобдж
1777 0 объект
[1797 0 R]
эндобдж
1778 0 объект
[1798 0 R]
эндобдж
1779 0 объект
[1799 0 R]
эндобдж
1780 0 объект
[1800 0 R]
эндобдж
1781 0 объект
[1787 0 R]
эндобдж
1782 0 объект
[1783 0 R]
эндобдж
1783 0 объект
>
эндобдж
1784 0 объект
>
эндобдж
1004 0 объект
> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties >>> / Rotate 0 / StructParents 81 / Thumb 2008 0 R / TrimBox [0.NGj, Vc

PROXXON — Компания

В течение нескольких десятилетий мы производим инструмента для системы MICROMOT в Веккере / Люксембург. Высококачественные точные электроинструменты для моделистов, точных механиков, производителей пресс-форм, инструментов, оптики, ювелиров, часовых мастеров и т. Д.

Любая машина, которую только можно пожелать для тонкого проекта. Тихая, точная и бесшумная работа в течение долгих часов.

С более чем 50 ручными и настольными инструментами PROXXON известен как no. 1 во всем мире для высокоточных электроинструментов.


Для профессионального использования
(промышленность, мастерская, сборка).Изготовлен с использованием самых современных технологий производства.

Мы ориентируемся на установленные инструменты высшего качества: В основном выкованы из хромованадиевой стали, тщательно закалены и покрыты гальваническим покрытием, со сложной защитой поверхности (двойное никелирование плюс одинарное матовое хромирование) и приятной для кожи гладкой для удобного и надежного захвата.Четко читаемые размеры в миллиметрах благодаря надежной лазерной маркировке. Значения передачи крутящего момента, которые намного превышают требования стандартов DIN / ISO, и очень жесткие допуски на размеры, необходимые для прецизионной ковки, делают инструменты высочайшего качества практичными. 100.000 раз проверенная на мастерской классика!

Наш торговый головной офис в «Industriepark Region Trier» в 54343 Föhren.Отсюда мы поставляем и обслуживаем наших партнеров по сбыту в более чем 80 странах мира.

PROXXON GmbH
Индустриепарк Регион Трир
Dieselstraße 3 — 7
DE-54343 Föhren
Германия

Телефон: +49 (0) 65 02-93 17-0
Электронная почта: офис [at] proxxon.com

Дочерние компании по сбыту в Австрии (обслуживают также Юго-Восточную Европу) и Северную Америку (обслуживают США, Канаду и Мексику).

PROXXON GmbH
Betriebsstrasse 12
AT-4213 Unterweitersdorf
Австрия

Телефон: +43 7235-6 40 30
Электронная почта: офис [at] proxxon.на

PROXXON Inc.
130 US Hwy 321 SW
Хикори, Северная Каролина 28602
США

Телефон: +1828326 0326
Электронная почта: sales.us [at] proxxon.com

Штаб-квартира в Веккере / Люксембург. Здесь мы разрабатываем и производим точные электроинструменты PROXXON MICROMOT.

PROXXON S.A.
Härebierg 6 — 10
LU-6868 Wecker
Люксембург

Компания по производству точного инструмента

Авторские права © 2017 PROXXON. Все права защищены.Тексты, изображения, графика, звуки, анимация и видео, а также их расположение на веб-сайтах PROXXON защищены авторским правом и другими коммерческими правами. Содержание этих веб-сайтов не может быть скопировано, распространено, изменено или предоставлено третьим лицам в коммерческих целях.

Жаропрочная сталь

Упрочняющий потенциал молибдена не может быть использован в полной мере, так как пластичность при ползучести сильно снижается с увеличением содержания молибдена.Другим ограничением применения молибденовых сталей является разложение карбидов железа при температуре выше 500 ° C, известное как графитизация. Решением обеих проблем было легирование хромом в сочетании с молибденом. Фактически, стали CrMo были первыми, у которых температура пара на электростанциях превышала 500 ° C. Свойства классических хромомолибденовых сталей 13CrMo4-5 (T / P11) и 11CrMo9-10 (T / P22) показаны на рисунке 2 (b). Предел прочности при ползучести этих сплавов значительно превосходит таковые у простых молибденовых сталей [рис. 2 (а)] из-за более высокого содержания в них молибдена.CrMo-стали образуют карбиды хрома, которые стабильны при температуре выше 500 ° C, что предотвращает графитизацию. Хром также улучшает стойкость к окислению при более высоких температурах. Недавно разработанные стали 7CrMoVTiB10-10 (T / P24) и T / P23, показанные на Рисунке 2 (b), обладают чрезвычайно высокими прочностными свойствами. Эти сплавы основаны на T / P22 и имеют микроструктуру. Их прочность значительно повышается за счет дополнительного легирования титаном, ванадием и бором в случае T / P24 и вольфрамом, ванадием, ниобием и бором в случае T / P23.

Повышение содержания хрома в CrMo-сталях до более 7% приводит к появлению группы сталей, содержащих мартенсит. Эта микроструктура вводит новый элемент структурного упрочнения. Мартенсит характеризуется высокой плотностью дислокаций и тонкой реечной структурой, стабилизированной выделениями M 23 C 6 . Таким образом, структурное упрочнение является причиной значительного увеличения прочности X11CrMo9-1 по сравнению с 11CrMo9-10 [Рисунок 2 (c)]. Дальнейшие улучшения, особенно в отношении сопротивления ползучести, были достигнуты путем легирования ванадием, ниобием, вольфрамом и бором, как также показано на Рисунке 2 (c).Внедрение X20CrMoNiV11-1 в начале 60-х годов позволило значительно повысить эффективность электростанции. Поведение при трансформации и микроструктура этого сплава сопоставимы с таковыми X11CrMo9-1. Более высокая прочность на разрыв при ползучести X20CrMoNiV11-1 в основном является результатом большего объема карбидов M 23 C 6 в микроструктуре, что является результатом более высокого содержания углерода в сплаве. Модифицированная сталь 9% Cr T / P91 (обозначение EN: X10CrMoVNb9-1), изобретенная в США, теперь используется на электростанциях по всему миру, как на новых заводах, так и в работах по ремонту трубопроводных систем высокого давления / высоких температур. .Хотя содержание углерода в T / P91 ниже, чем в X20CrMoNiV11-1, его прочность на разрыв при ползучести заметно выше. Это улучшение достигается за счет легирования ванадием и ниобием. T / P91 использует преимущества мелкодисперсных выделений карбонитрида MX Nb / V для дополнительного упрочнения. Было важно сбалансировать состав сплава, поскольку оптимальная дисперсия выделений MX и размер частиц могут быть достигнуты только путем оптимизации соотношения Nb / V и содержания азота. Впоследствии на основе T / P91 были разработаны новые марки стали, такие как X11CrMoWVNb9-1-1 (T / P911), T / P92 и T / P122.Эти марки представляют собой текущее состояние разработки жаропрочных ферритных сталей.

3d переходные металлы | Безграничная химия

Титан, хром и марганец

Титан, хром и марганец — это 3d-переходные металлы, которые в основном используются для повышения коррозионной стойкости, прочности и легкости стали.

Цели обучения

Напомним полезные физические характеристики, которые титан, хром и марганец придают при легировании стали.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Двумя наиболее полезными свойствами титана являются его устойчивость к коррозии и высокое отношение прочности к весу.
  • Металлический хром очень ценен из-за его высокой коррозионной стойкости и твердости.
  • Марганец — металл, который широко используется в промышленных сплавах, особенно в нержавеющих сталях.
Ключевые термины
  • нержавеющая сталь : сплав железа и хрома, устойчивый к коррозии.
  • титан : прочный, коррозионно-стойкий переходный металл с атомным номером 22.

Титан, хром и марганец — это переходные металлы, которые используются во многих сплавах железа для производства коррозионно-стойкой, прочной и легкой стали.

Титан

Титан — прочный блестящий переходный металл. Он имеет низкую плотность, устойчив к коррозии и имеет серебристый цвет. Титан был обнаружен в Корнуолле, Великобритания, в 1791 году Уильямом Грегором.Он был назван Мартином Генрихом Клапротом в честь титанов греческой мифологии.

Титановый стержень : Титан — один из наименее плотных, прочных и устойчивых к коррозии элементов. Он имеет множество применений, особенно в сплавах с другими элементами, такими как железо. Титан обычно используется в самолетах, клюшках для гольфа и других объектах, которые должны быть прочными, но легкими.

Титан может быть легирован железом, алюминием, ванадием, молибденом и некоторыми другими элементами для производства прочных и легких сплавов, которые используются в различных отраслях промышленности, в том числе:

  • аэрокосмическое строительство (реактивные двигатели, ракеты и космические аппараты)
  • военная разработка
  • промышленный процесс (химикаты и нефтехимия, опреснительные установки, целлюлоза и бумага)
  • автомобильная промышленность
  • сельское хозяйство и пищевая промышленность
  • протезы медицинские
  • имплантаты ортопедические
  • стоматологические и эндодонтические инструменты
  • зубные имплантаты
  • спортивные товары
  • ювелирные изделия
  • мобильных телефонов

Металлический титан обладает двумя очень важными и полезными свойствами: он устойчив к коррозии и имеет самое высокое отношение прочности к весу среди всех металлов.В нелегированном состоянии титан такой же прочный, как и некоторые стали, но на 45% легче.

Хром

Хром — стально-серый, блестящий, твердый металл, который требует полировки и имеет высокую температуру плавления. Он без запаха, вкуса и податливости. Название элемента происходит от греческого слова «chrōma» (χ), означающего цвет, потому что многие из его соединений сильно окрашены.

Хром : Хром, как титан и ванадий до него, чрезвычайно устойчив к коррозии и действительно является одним из основных компонентов нержавеющей стали.Хром также имеет много красочных соединений и очень часто используется в пигментах, таких как хромовый зеленый.

Оксид хрома использовался китайцами во времена династии Цинь более 2000 лет назад для покрытия металлического оружия. Оружие, покрытое оксидом хрома, было обнаружено Терракотовой армией. Хром был открыт как элемент после 1761 года, когда он был обнаружен в красном кристаллическом минерале крокоите (хромат свинца (II)). Первоначально он использовался как пигмент.

Луи Николя Воклен в 1797 году первым выделил металлический хром из этого минерала крокоита.После этого первого открытия небольшие количества самородного (свободного) металлического хрома были обнаружены в редких минералах, но они не используются в коммерческих целях. Почти весь коммерчески извлекаемый хром производится из единственной коммерчески жизнеспособной руды, хромита, который также известен как оксид железа и хрома (FeCr 2 O 4 ). Хромит также является основным источником хрома, который используется в пигментах.

Крокоит : Крокоит — это минерал, образованный из хромата свинца (PbCrO 4 ), соединения хрома.

Металлический хром оказался очень ценным благодаря своей высокой коррозионной стойкости и твердости, особенно когда сталь сочетается с металлическим хромом для образования нержавеющей стали. Нержавеющая сталь обладает высокой устойчивостью к коррозии и обесцвечиванию. Это применение, наряду с хромированием (гальваника хромом), в настоящее время составляет 85% коммерческого использования элемента. Остальные 15% составляют другие области применения соединений хрома.

Марганец

Марганец содержится в природе как свободный элемент (часто в сочетании с железом), а также содержится во многих минералах.Это металл, который широко используется в промышленности, особенно в производстве нержавеющих сталей.

Марганец : Марганец, как и предшествующий ему хром, является важным компонентом нержавеющей стали, предотвращающим ржавление железа. Марганец часто используется в пигментах, опять же, как хром. Марганец также ядовит; если вдыхать достаточно, это может вызвать необратимые неврологические нарушения.

Исторически марганец был назван в честь различных черных минералов (таких как пиролюзит), которые были обнаружены в том же регионе Магнезии в Греции.К середине 18-го, -го, -го века шведский химик Карл Вильгельм Шееле использовал пиролюзит для получения хлора. Шееле и другие знали, что пиролюзит (теперь известный как диоксид марганца) содержит новый элемент, но не смогли его выделить. Йохан Готлиб Ган был первым, кто выделил нечистый образец металлического марганца в 1774 году, восстановив диоксид углерода углеродом.

Фосфатирование марганца используется для обработки стали от ржавчины и коррозии. В зависимости от степени окисления ионы марганца имеют различный цвет и используются в промышленности в качестве пигментов.Диоксид марганца используется в качестве материала катода (акцептора электронов) в углеродно-цинковых и щелочных батареях.

В биологии ионы марганца (II) действуют как кофакторы для большого количества ферментов, выполняющих множество функций. Ферменты марганца особенно важны для детоксикации супероксидных свободных радикалов в организмах, которые должны иметь дело с элементарным кислородом. Марганец также участвует в синтезирующем кислород комплексе фотосинтезирующих растений. Этот элемент является необходимым микроэлементом для всех известных живых организмов.При вдыхании в больших количествах марганец может вызвать у млекопитающих ядовитый синдром с неврологическими повреждениями, которые иногда необратимы.

Железо, кобальт, медь, никель и цинк

Кобальт, никель, медь и цинк — это 3d-орбитальные переходные металлы с множеством свойств.

Цели обучения

Вспомните характеристики кобальта, меди, никеля и цинка в их элементарных состояниях и в сочетании в сплавах.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Медь является наиболее часто используемым в чеканке металлом благодаря своим электрическим свойствам, большому количеству (в отличие от серебра и золота) и привлекательности ее сплавов — латуни и бронзы.
  • Цинк используется в сплавах с медью для создания более твердого металла, известного как латунь.
  • При гальванике цинк покрывает железо путем окисления, образуя защитный слой оксида цинка (ZnO), который защищает железо от ржавчины.
  • Кобальт и никель — микроэлементы со свойствами, близкими к железу.
Ключевые термины
  • медь : Красновато-коричневый, податливый, пластичный металлический элемент с высокой электрической и теплопроводностью. Его символ — Cu, а его атомный номер — 29.
  • латунь : металлический сплав меди и цинка, используемый во многих промышленных и сантехнических приложениях.
  • бронза : Природный или искусственный сплав меди, обычно с оловом, но также с одним или несколькими другими металлами.

Медь

Медь является членом семейства металлов, известных как «чеканные металлы», в которое входят медь, серебро, золото и рентгений. Из-за своей мягкости из металла для чеканки легко превращаются в монеты. Их сравнительная редкость и привлекательность, а также их устойчивость к коррозии делают их компактными хранилищами богатства.Однако чистая медь слишком мягкая, чтобы иметь структурную ценность, а медные сплавы с цинком и оловом позволяют образовывать более твердые латуни и бронзы. Латунь и бронза были важными компонентами самых ранних металлических инструментов.

Медные трубы : Медь широко используется во многих областях, включая медные трубы.

Медь является наиболее широко используемым металлом для чеканки монет из-за ее электрических свойств, ее большого количества (по сравнению с серебром и золотом), а также свойств ее латуни и бронзовых сплавов.Пока алюминий не стал обычным явлением, медь по производству металлов занимала второе место после железа. Медь легко узнать по красноватому цвету.

Медь окисляется — с некоторыми трудностями — до состояния +1 в галогенидах и оксиде и до состояния +2 в солях, таких как сульфат меди CuSO 4 . Растворимые соединения меди легко идентифицировать по их характерному сине-зеленому цвету.

цинк

Цинковая монета : Цинк — важный микроэлемент для живых существ.Обладает бактерицидными свойствами и в больших количествах токсичен. Цинковые монеты нельзя глотать.

Семейство цинков состоит из цинка, кадмия, ртути и коперника. Цинк и кадмий — мягкие металлы, которые легко окисляются до степени окисления +2. Ни один из этих двух металлов не кажется несоединенным в природе. Цинк используется в сплавах с медью для создания более твердого металла, известного как латунь. При гальванике цинк покрывает железо путем окисления, образуя защитный слой оксида цинка (ZnO), который защищает железо от окисления.Оксид цинка намного безопаснее оксида свинца, и его часто используют в белой краске. С 1982 года цинк был основным металлом, используемым в американских монетах. Теперь он используется в новых органных трубах.

Кобальт : Как и никель, кобальт в земной коре находится только в химически комбинированной форме, за исключением небольших отложений, обнаруженных в сплавах природного метеоритного железа. Свободный элемент, полученный восстановительной плавкой, представляет собой твердый блестящий серебристо-серый металл.

Цинк является важным микроэлементом для живых существ и обладает некоторыми бактерицидными свойствами, но в больших количествах может быть токсичным.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.