Majetkový základ klasifikácie
Existuje len o niečo viac ako osemdesiat kovových prvkov klasifikovaných ako neželezné, ale počet užitočných zliatin vyrobených z nich je oveľa väčší. Neželezné zliatiny majú vo všeobecnosti vyššiu pevnosť a tvrdosť ako čisté kovy, vyšší elektrický odpor, menší teplotný koeficient odporu a dobrú rovnováhu mechanických vlastností, a preto sa používajú ako konštrukčné a funkčné materiály v strojárstve, stavebníctve, elektronike, leteckom priemysle a energetických zariadeniach.
V každodennom--technickom inžinierstve sa kovy delia do piatich praktických skupín: ľahké kovy s hustotou nižšou ako 4 500 kg na meter kubický, ťažké kovy nad týmto číslom, vzácne kovy, polokovy a vzácne kovy. Čiara hustoty je skôr konvenciou ako fyzikálnym zákonom, ale je to užitočný prvý filter, keď je hmotnosť obmedzením návrhu.
Päť skupín a čo patrí do každej
| Skupina | Základ | Typickí členovia |
|---|---|---|
| Ľahké kovy | hustota pod cca 4500 kg/m3 | hliník, horčík, titán, draslík, sodík, vápnik, stroncium |
| Ťažké kovy | hustota nad cca 4500 kg/m3 | meď, nikel, kobalt, olovo, zinok, cín, antimón, bizmut, kadmium |
| Drahé kovy | vysoké náklady, nízke množstvo zemskej kôry, ťažko rafinovateľné | zlato, striebro, kovy skupiny platiny |
| Polokovy | vlastnosti a hodnotu medzi kovmi a ne{0}kovmi | kremík, selén, telúr, arzén, bór |
| Vzácne kovy | vzácne, rozptýlené alebo ťažko extrahovateľné | lítium, cézium, volfrám, molybdén, titán a zirkónium ako žiaruvzdorné triedy, gálium, indium, germánium, vzácne zeminy |
Ľahké kovy: hliník, horčík a titán
Hliník je lídrom v objeme so systémom tvárnenej zliatiny regulovaným GB/T 3190 pre zloženie a produktovými normami ako ASTM B209 pre plechy a plechy a ASTM B221 pre výlisky. Jeho kombinácia nízkej hustoty, užitočnej vodivosti, prirodzenej ochrany pred oxidmi a ľahkého vytláčania z neho robí predvolenú voľbu pre transportné konštrukcie, výmenníky tepla, architektonické panely a obaly.
Horčík je ešte ľahší a používa sa na výrobu-kritických odliatkov a prenosných zariadení, pričom spracované druhy sú v Číne pokryté normou GB/T 5153. Titán je umiestnený tesne vo vnútri hustoty ľahkých-kovov a v praxi sa s ním zaobchádza oddelene, pretože jeho hodnota pochádza skôr z odolnosti proti korózii a špecifickej pevnosti než zo samotnej hmotnosti; triedy a zloženie sú uvedené v GB/T 3620.1 a na produkty sa vzťahuje ASTM B348 pre tyče a predvalky. Titán je určený pre chemické závody, odsoľovanie, námorné a lekárske služby, kde žiadny iný kov neprežije životné prostredie.
Ťažké kovy a rodina medi
Meď je najstarším z ťažkých kovov používaných ľuďmi a zostáva najdôležitejšou v elektrotechnike kvôli svojej vodivosti. Označenia tvárnenej medi a zliatiny medi sú uvedené v GB/T 5231, zatiaľ čo rodiny hliníka, horčíka, titánu a medi majú každá svoje vlastné produktové normy pre dosky, plechy, pásy, rúrky, tyče a drôty. Nikel a kobalt poskytujú odolnosť proti korózii a vysokú-teplotnú pevnosť; zinok a cín sú hlavnými legovacími partnermi pre mosadz a bronz; olovo je v súčasnosti obmedzené vo väčšine spotrebiteľských a{4}}kontaktných aplikácií s vodou a používa sa najmä v batériách, tienení pred žiarením a určitých bezplatných-zliatinách na obrábanie.
Elektrická a elektronická prevádzka: meď a jej zriedené zliatiny s vysokou-vodivosťou, pričom hliník sa používa tam, kde na hmotnosti záleží viac ako na objemovej vodivosti.
Korózia a námorné zaťaženie: meď-nikel, zliatiny niklu a titán, vybrané podľa chemického zloženia vody a podmienok prúdenia.
Ložiská a opotrebovanie: cínový bronz, olovnatý bronz a hliníkové bronzové odliatky.
Ľahké konštrukčné vlastnosti: zliatiny hliníka a horčíka v extrudovanej, valcovanej a liatej forme.
Vysoké{0}}teplotné zaťaženie: zliatiny niklu a žiaruvzdorné kovy, ako je molybdén a volfrám.
Drahé, polokovové a vzácne skupiny
Drahé kovy sa používajú v malých množstvách na kontakty, katalyzátory, spájkovanie a pokovovanie a ich získavanie z anódového slizu z tavby ich robí komerčne dôležitými, aj keď je primárnym produktom základný kov. Polokovy, ako je kremík a selén, majú vlastnosti medzi kovmi a ne-kovmi a sú ústredným prvkom priemyslu polovodičov, zliatin a skla. Vzácne kovy sú zoskupené skôr podľa nedostatku a náročnosti spracovania než podľa jednej vlastnosti: lítium pre batérie, gálium a indium pre elektroniku a nátery, germánium pre optiku a vlákna, volfrám a molybdén pre vysokoteplotné štrukturálne použitie a vzácne zeminy pre magnety, katalyzátory a leštiace prášky.
Praktická hodnota klasifikácie je v tom, že poukazuje na štandardnú rodinu a súbor vlastností, na ktorých záleží. Keď dizajn vyžaduje najnižšiu hmotnosť, choďte na ľahké kovy; na vedenie, na meď a hliník; v prípade morskej vody na meď-nikel a titán; na vysoké teploty, na zliatiny niklu a žiaruvzdorné kovy; pre tvrdý povrch ložiska-odolný voči opotrebovaniu, skôr pre bronzové odliatky než pre rodinu ľahkých-kovov.
Záujem o ponuku a kvalitu
Neželezné kovy sa obchodujú na medzinárodnej úrovni v širokej škále foriem, od katód a ingotov až po dosky, plechy, pásy, rúrky, tyče, drôty a hotové odliatky. Pretože správanie pri legovaní sa so stopovými prvkami mení, špecifikácia pre každý nákup by mala uvádzať normu a označenie, formu produktu, podmienky temperovania alebo tepelného spracovania, rozmery a toleranciu a triedu mechanickej alebo vodivosti. Chemická analýza na teplo, výsledky mechanických skúšok na šaržu a tam, kde to konečné použitie vyžaduje, inšpekčné dokumenty podľa EN 10204 typ 3.1 sú dokumenty, ktoré umožňujú overiť zákazku neželezných kovov.
Väčšine reklamácií zabraňujú dve kontroly. Prvým je segregácia šrotu a vrátenia podľa rodiny zliatin v sklade a taviarni, pretože jedna zmiešaná vsádzka môže dostať celé teplo mimo špecifikácie. Druhým je overenie vstupného kovu podľa normy skôr analýzou než samotným certifikátom, najmä pre recyklovaný materiál, pretože zvyškové prvky nie je možné opraviť v štádiu odlievania.
Často kladené otázky
Otázka: Ako sú klasifikované neželezné kovy?
Odpoveď: Do piatich praktických skupín: ľahké kovy s hustotou pod asi 4500 kg na meter kubický, ťažké kovy nad touto hranicou, drahé kovy, polokovy a vzácne kovy. Rozdelenie hustoty je pracovná konvencia používaná na rýchly výber materiálov.
Otázka: Je titán ľahký kov alebo vzácny kov?
Odpoveď: Používajú sa oba popisy. Jeho hustota asi 4,51 g na kubický centimeter ho zaraďuje na vrchol skupiny ľahkých-kovov, zatiaľ čo jeho obtiažnosť extrakcie ho zaraďuje medzi vzácne žiaruvzdorné kovy.
Otázka: Ktorý neželezný kov sa najviac používa na elektrické vodiče?
Odpoveď: Meď, pretože spája najvyššiu praktickú vodivosť s dobrou ťažnosťou a spájaním. Hliník sa používa tam, kde úspora hmotnosti prevažuje nad jeho nižšou vodivosťou na jednotku objemu.
Otázka: Ktorú rodinu by ste si mali vybrať pre službu s morskou vodou?
Odpoveď: Zliatiny medi-niklu pre rúry a rúrky, niklovo-hliníkového bronzu pre odlievané čerpadlá a vrtule a titán, kde sa vyžaduje najvyššia odolnosť proti korózii alebo najnižšia hmotnosť.
Otázka: Aké normy pokrývajú zloženie zliatin týchto rodín?
Odpoveď: Séria GB/T 3203 a súvisiace národné normy platia v Číne, napríklad GB/T 3190 pre tvárnený hliník, GB/T 5153 pre tvárnený horčík, GB/T 5231 pre tvárnú meď a zliatiny medi a GB/T 3620.1 pre titán. Požiadavky na produkty a skúšky vychádzajú z príslušných noriem pre dosky, plechy, rúrky a tyče.
Otázka: Aká dokumentácia by mala sprevádzať nákup farebných kovov?
Odpoveď: Chemická analýza na teplo, výsledky mechanických skúšok na šaržu, záznamy o rozmeroch a inšpekčné dokumenty podľa normy EN 10204 typ 3.1, kde sa konečné použitie týka tlaku, námornej dopravy alebo elektrickej energie.
