Карточка – помощник по теме: «Сплавы»

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Карточка – помощник по теме: «Сплавы» Сплавы –   системы,   состоящие   из   двух   или   нескольких   металлов   или металлов   и   неметаллов,   обладающие   характерными   для   металлического состояния свойствами. Сплавы   являются   основой   технического   могущества   страны,   т.   к.   по некоторым свойствам значительно превосходят чистые металлы – обладают большей   прочностью,   коррозионной   стойкостью   и   твердостью,   лучшими литейными электросопротивлением, сверхпроводимостью и т. д. Основа сплавообразования – металлическая связь и   способность   металлов   перестраивать   свои   кристаллические   решетки. Распределение электронов и изменение их энергии – факторы, определяющие кристаллическое строение и все свойства металлов и сплавов.   магнетизмом,     свойствами, Если   атомы   двух   металлов   не   взаимодействуют,   то   они   распределяются статистически равномерно и напоминают раствор двух жидкостей, инертных к химическому взаимодействию (а). Если   атомы   разных   металлов   притягиваются   сильнее   однородных,   то образуется упорядоченный  твердый раствор (б), возникает сверхструктура. При   значительном   электронно­химическом   различии   компонентов   сплавов (радиус атома, электроотрицательность, тип кристаллической решетки и др.) могут возникнуть интерметаллические соединения. (Отметим, что с С, S, О, Cl металлы образуют чисто химические соединения.) При   более   слабом   притягивании   разнородных   компонентов   сплава   по сравнению с однородными образуются равновесные структуры­смеси (в). В каком­то   зерне   такого   сплава   больше   одного   компонента,   а   в   каком­то   – другого.   Части   сплава   отличаются   составом,   структурой,   свойствами,   это – гетерогенные сплавы. Разница   в   размерах   атомов   до   8%   роли   не   играет,   но   более   12%   делает образование сплава невозможным. Сплавы могут быть растворами замещения(близкие радиусы атомов) или внедрения (когда радиус внедряющегося атома мал и соответствует размеру пор). Если между узлами кристаллической решетки поры малы, то образуется более сложная кристаллическая структура. Например, при образовании цементита (Fe3С)   объемно­центрированная   решетка   железа   превращается   в   объемно­ центрированную тетрагональную. Виды чугунов Cерый (с высокой (Si)) Сплавы железа – чугун Состав Свойства Применение 1,7–4,3% С, 1,25–4% Si, до 1,5% Mn. Углерод С  выделяется из  расплава в виде  Сравнительно  мягкий, легко  поддается  механической  обработке Используется при  изготовлении литьем  различных деталейБелый (с небольшим содержанием Si) зерен графита 1,7–4,3% C, мало  Si, более 4% Mn.  Углерод С  содержится в виде  цементита Fe3С  (карбида железа) Твердый, но  хрупкий (из­за Fe3C) Перерабатывается в  сталь Легирующий элемент Cr Ni Mn Ti W Разновидности стали Свойства, придаваемые стали Твердость и коррозионная  стойкость Вязкость, механическая  прочность, коррозионная  стойкость Твердость, механическая  прочность, стойкость к ударам,  трению Жаростойкость, механическая  прочность при высоких  температурах, коррозионная  стойкость Твердость и жаропрочность,  износостойкость Mo Эластичность, жаростойкостьи  коррозионная стойкость Применение При изготовлении  инструментов, резцов, зубил При изготовлении турбин  для электростанций и  реактивных двигателей, измерительных приборов,  деталей, используемых в условиях  высоких температур Для изготовления дробильных установок и железнодорожных  рельсов В самолето­, ракето­ и  судостроении, для изготовления  химической аппаратуры В изготовлении  быстрорежущих инструментов, пил, фрез,  штампов, нитей электрических ламп В самолето­ и  автостроении; при изготовлении  бронированных плит,Si V Kислотоустойчивость Высокая прочность, упругость,  устойчивостьк ударам лабораторной посуды,  деталей электроламп Изготовление  трансформаторов, кислотостойких аппаратов, приборов В производстве  инструментальных сталей, автомобильных  осей и других деталей,  подверженных ударам Cплавы цветных металлов Применение  1060 Изготовление деталей машин Изготовление пружин и инструментов, не искрящих при ударе  900 Детали некоторых механизмов и предметов быта  1040 В изготовлении монет Название Алюминиево­ марганцевая  бронза Бериллиевая  бронза Латунь Нейзильбер Kонстантан Мельхиор Никелин  1000 Состав, % tпл, °C Cu –  90, Al – 8,5– 9,5, Mn – 1,5–2 Cu – 97,4– 98, Be – 2–2,6 Cu – 57–60, Zn – 40–43 Cu –  65, Zn – 20, Ni – 15 Cu –  60, Ni – 39–41, Mn – 0,4– 0,6 Cu –  80, Fe – 0,1–1, Ni – 18,5– 20,5 Cu – 65–67, Ni – 33–35, Mn – 0,4– 0,6  1270 Детали электроизмерительных приборов  1170 Изготовление монет и деталей машин, инструментов  1250 В изготовлении деталей электронагревателейBi – 50, Pb – 25, Sn – 12,5, Cd – 12,5 Mg – 86,5– 96,6, Al – 3–10, Zn – 0,2–3, Mn – 0,15– 0,5 Al –   95, Cu – 3–5, Mn – 0,3–1, Mg – 0,4– 2,4 Сплав Вуда Электрон Дюралюминий    69 В противопожарных устройствах и сигнальных аппаратах  625 В ракетной технике, авиа­ и автостроении – В самолетостроении, изготовлении строительных  конструкций, бытовых приборов