Чёрные металлы

Черный металл — это термин, который используется для обозначения сплавов, содержащих железо (Fe) в качестве основного компонента. Основные категории черных металлов: чугун, сталь и ферросплавы.

Название «черные металлы» исторически связано с темным цветом поверхности этих металлов, обусловленным образованием оксидной пленки.

Чугун — это сплав железа с углеродом, содержание углерода (C) в котором обычно составляет от 2,1% до 4%. Кроме углерода, в составе чугуна могут присутствовать другие элементы, такие как кремний (Si), марганец (Mg), сера (S) и фосфор (F). В зависимости от структуры и химического состава, различают несколько типов чугуна:

• Серый чугун — имеет пластинчатую форму графита, что придает ему высокую устойчивость к износу и хорошую обрабатываемость. Обычно используется в производстве деталей, подверженных трению, таких как цилиндры и поршни двигателей.
• Белый чугун — характеризуется отсутствием графита и наличием карбида железа (цементита), что делает его очень твердым и хрупким. Белый чугун используется в случаях, когда требуется высокая износостойкость, например, в дробилках и мельницах.
• Ковкий чугун — получается из белого чугуна путем длительной термической обработки (отжига). Имеет улучшенные механические свойства, такие как пластичность и ударная вязкость.
• Высокопрочный чугун — содержит шаровидные (сфероидальные) включения графита, что делает его более прочным и пластичным по сравнению с серым чугуном. Применяется в автомобильной промышленности, например, для изготовления коленчатых валов и деталей подвески.

Сталь — это сплав железа с углеродом, содержание углерода в котором составляет от 0,02% до 2,1%. Сталь является более пластичным и прочным материалом по сравнению с чугуном, благодаря чему нашла широкое применение в различных отраслях. В зависимости от содержания углерода и легирующих элементов, сталь делится на следующие типы:

• Низкоуглеродистая сталь — содержит до 0,3% углерода. Отличается высокой пластичностью и хорошей свариваемостью. Используется для производства проката, труб и листового металла.
• Среднеуглеродистая сталь — содержит от 0,3% до 0,6% углерода. Обладает хорошим сочетанием прочности и пластичности, что позволяет использовать ее для изготовления деталей машин, строительных конструкций и инструментов.
• Высокоуглеродистая сталь — содержит более 0,6% углерода. Обладает высокой прочностью и износостойкостью, но низкой пластичностью. Применяется для производства режущих инструментов, пружин и подшипников.
• Легированная сталь — содержит добавки других металлов (например, хрома, никеля, молибдена, ванадия), что придает ей особые свойства, такие как коррозионная стойкость, жаропрочность и улучшенные механические свойства. Используется в авиационной и космической промышленности, энергетике и других высокотехнологичных отраслях.

Черные металлы находят широкое применение в различных отраслях благодаря своим механическим свойствам, доступности и экономичности:

• Строительство — арматура, балки, колонны, листовой металл, трубы.
• Машиностроение — детали двигателей, кузовные элементы, крепежные изделия.
• Судостроение — корпуса кораблей, механизмы.
• Энергетика — трубопроводы, элементы конструкций электростанций.
• Транспорт — железнодорожные рельсы, автомобильные детали.

Ферросплавы — это сплавы железа с другими элементами, такими как марганец (Mg), хром (Cr), кремний (Si), молибден (Mo), ванадий (V), титан (Ti) и другие. Они используются в основном для легирования стали и чугуна, чтобы улучшить их физические, химические и механические свойства. Основные виды ферросплавов:

• Ферромарганец (FeMn). Содержит железо и марганец. Применяется для обезуглероживания и легирования стали, улучшает её прочность и ударную вязкость.
• Ферросилиций (FeSi). Содержит железо и кремний. Используется для раскисления стали и улучшения её механических свойств.
• Феррохром (FeCr). Содержит железо и хром. Добавляется в сталь для повышения её коррозионной стойкости и жаропрочности, важен для производства нержавеющей стали.
• Ферромолибден (FeMo). Содержит железо и молибден. Используется для легирования стали, повышая её прочность, твердость и устойчивость к высоким температурам.
• Феррованадий (FeV). Содержит железо и ванадий. Применяется для улучшения прочности и износостойкости стали.
• Ферротитан (FeTi). Содержит железо и титан. Используется для легирования стали, улучшая её механические свойства и устойчивость к коррозии.

Черные металлы являются основой современной промышленности, благодаря своим свойствам и доступности.

Цветные металлы не содержат железа в значительных количествах. В старину металлы делили на две группы: благородные металлы — золото, серебро, платина) и неблагородные металлы — все остальные. Неблагородные металлы, в свою очередь, делились на: черные (железо и его сплавы) и цветные (все остальные неблагородные металлы). Название «цветные» закрепилось за этой группой, отражая их отличие по цвету от железа и его сплавов, имеющих серо-стальной цвет.

Основные виды цветных металлов:

• Легкие металлы, например: алюминий (Al), магний (Mg).
• Тяжелые металлы, например: медь (Cu), цинк (Zn), свинец (Pb).
• Драгоценные металлы, например: золото (Au), серебро (Ag), платина (Pt).
• Редкоземельные металлы, например: неодим (Nd), самарий (Sm), диспрозий (Dy).

Смотрите также:

• Классификация сталей.
• Классификация металлопроката.
• Маркировка металлопроката.
• Калькулятор металлопроката.
• Таблица расчета веса металлопроката.
• Оптовая и розничная продажа черного металлопроката.