Сплавы

Хромовые сплавы
В качестве нагревательных, элементов успешно служат сплавы хрома с никелем — нихромы. Добавка к хромоникелевым сплавам кобальта и молибдена предаёт металлу способность переносить большие нагрузки. Из этих сплавов делают, например, лопатки газовых турбин. Сплав кобальта, молибдена и хрома (комохром») безвреден для человеческого организма и поэтому используется в восстановительной хирургии. Недавно созданы новые материалы основу которых составляют соединения марганца, хрома и сурьмы, которые найдут применение в различных автоматических устройствах и смогут заменить более дорогие термоэлементы. Основная часть добываемой в мире хромистой руды поступает сегодня на ферросплавные заводы, где выплавляются различные сорта феррохрома и металлического хрома.
Марганцевые сплавы
В современной технике применяют большое число манганинов — сплавов марганца, меда и никеля, обладающих высоким электрических сопротивлением, практически не зависящим от температуры. Манганины обладают ещё одним ценным свойством — способностью поглощать энергию колебаний. В кузнечных, штамповочных металлообрабатывающих цехах с помощью этих сплавов можно значительно уменьшить вредные производственные шумы. Марганцевая бронза — сплав марганца с медью — может намагничиваться, хотя ни тот, ни другой компонент в отдельности не проявляет магнитных свойств.
С одним из соединений марганца — перманганатом калия, или, попросту говоря, «марганцовкой’, — мы познакомились ещё в детстве.
Бериллиевые сплавы
Широкое применение в авиации находят сплавы меди с бериллием — бериллиевые бронзы. Из них изготавливают многие изделия, от которых требуются большая прочность, хорошая сопротивляемость усталости н коррозии, сохранение упругости в значительном интервале температур, высокая электро- и теплопроводность. Благодаря, своим упругим свойствам бериллиевая бронза служит прекрасным пружинным материалом. Пружины из такой бронзы практически не знают усталости; они способны выдерживать до 20 миллионов циклов нагрузки!
Большое будущее принадлежит, по-видимому, сплавам бериллия с литием. Союз этих двух легчайших металлов приведёт , быть может, к созданию сплавов, не тонущих в воде.
Магниевые сплавы
Магний — очень легкий серебристо-белый металл. Его лёгкость могла бы сделать этот металл прекрасным конструкционным материалом. Но, увы, чистый магний — мягок и непрочен. Поэтому конструкторы вынуждены использовать сплавы магния с другими металлами. Особенно широко применяют сплавы магния с алюминием, цинком и марганцем. Каждым из компонентов этого содружества вносит свой «пай» в общие свойства алюминий и цинк увеличивают прочность сплава, марганец повышает его антикоррозионные свойства. Ну, а магний? Магний придаёт сплаву лёгкость — детали из магниевого сплава на 20-30% легче алюминиевых и на 50-75% легче чугунных и стальных. Сплавы этого элемента все чаще «приглашаются на работу» в автомобилестроение, текстильную промышленность, полиграфию.
У магниевых сплавов есть много друзей, которые, повышают их жаростойкость и пластичность, снижают их окисляемость. Это, например, литий, бериллий, кальций, церий, кадмий, титан. Но есть, к сожалению, и враги — железо, кремний, никель; они ухудшают механические свойства сплавов, уменьшают сопротивляемость их коррозии. Широкое применение магниевые сплавы находят в самолётостроении.
Медные сплавы
Постоянно увеличивается число медных сплавов, используемых в различных отраслях промышленности. Если каких-нибудь 38-40 лет назад бронзой называли только сплавы меди с оловом, то сегодня уже известны алюминиевые, свинцовые, кремниевые, марганцевые, бериллиевые, кадмиевые, хромовые, циркониевые бронзы.
113 алюминиевой бронзы (сплав меди примерно с 5% алюминия) делают, в частности, медные монеты.
Большую группу сплавов на основе меди составляют латуни, В последнее время в некоторых областях техника медь и её сплавы заменяют другими металлами, прежде всего алюминием.
Оловянные сплавы
Олово входит в состав различных бронз, типографских сплавов, баббитов (подшипниковых сплавов, обладающих способностью хорошо сопротивляться истиранию).
Широко используют в технике и химические соединения олова
Танталовые сплавы
Очень важная область применения тантала — производство жаропрочных сплавов, в которых всё. больше и больше нуждается ракетная а космическая техника. Карбид тантала отличается очень высокой твёрдостью (близкой к твёрдости алмаза), благодаря которой он широко применяется в производстве твёрдых сплавов. При скоростном резании металл настолько разогревается, что стружка приваривается к режущему инструменту — кромка его выкрашивается, ломается. Резцам, изготовленным из твёрдых сплавов на основе карбида тантала, выкрашивание не грозит, и они служат весьма продолжительный срок.
Алюминиевье сплавы
Первые сплав алюминия с медью, магнием, марганцем был создан в 1911 году, который получил название дуралюмина. В 1919 году появились первые самолёта из дуралюмина. С тех пор алюминий навсегда связал свою судьбу с авиацией. Он по праву заслужил репутацию «крылатого металла».
В нашей стране производством алюминиевых сплавов занимался тогда лишь Кольчугинский завод по обработке цветных металлов, который выпускал в небольших количествах кольчуга-люминий — сплав, по составу и свойствам сходный с дуралюмином. Сейчас в нашем стране уже многие предприятия выпускают «крылатый металл», но нужда в нём продолжает расти. Из алюминиевых сплавов была изготовлена оболочка первого советского искусственного спутника Земли.
Из них делают различные детали космической аппаратуры — кронштейны, крепления, шасси, футляры и корпуса для многих инструментов и приборов.
Титановые сплавы.
Не так давно учёные создали удивительный сплав никеля с титаном — «нитинол», который обладает загадочным свойством «помнить» своё прошлое, а точнее говоря, принимать после деформаций и соответствующе! обработки свою прежнюю форму. Сегодня металлургия — один из основных потребителем титана. Можно насчитать сотни марок сталей и сплавов, в состав которых в том или ином количестве входит этот элемент. В нержавеющие стали его вводят для предотвращения межкристаллитной коррозии. В жаростойких высокохромистых сплавах он уменьшает размер зерна, делая структуру металла однородной и мелкокристаллической. В других жаростойких сплавах титан служит упрочняющим элементом.
Кобальтовые сплавы
Кобальтовые сплавы широко применяются в металлообрабатывающей промышленности. Один из лучших стеллитов — так были названы новые сплавы — содержал более 50% кобальта. Производство твёрдых сплавов неуклонно растёт и кобальт играет в них не последнюю роль.
Советскими учёными и инженерами разработан сверхтвёрдый сплав , превосходящий по своим качествам аналогичные зарубежные сплавы. В состав, наряду с карбидом вольфрама, входит кобальт.
В ряде случаев кобальт выступает в союзе с платиной. Из него изготавливают миниатюрные магнитные детали для электрических часов, слуховых аппаратов, датчиков различного назначения.
Кобальтохромовый сплав оказался прекрасным материалом для каркасов зубных протезов он вдвое прочнее золота, обычно используемого для этой цели и значительно дешевле.
Никелевые сплавы
Важное «занятие» никеля — создание разнообразных сплавов с другими металлами. Учёным удалось получить медноникелевые сплавы, весьма сходные с серебром.
Спустя некоторое время появились мельхиор, альфенад и другие заменители серебра, в состав которых непременно входил никель. Никелевые сплавы быстро завоевали популярность и вошёл в обиход.
Монель-металл, например, успешно трудится в химическом машиностроении, в судостроении. Нихромовые спирали используют в нагревательных приборах, в электропечах сопротивления.
Упругий сплав элинвар — отличный материал для пружин, в частности часовых.
«