Цветные металлы — группа, в которую входят дорогостоящие металлы, используемые в самых разных сферах деятельности человека, начиная с машиностроения и заканчивая ювелирным делом. Они характеризуются такими особенностями, как ковкость, электро-и теплопроводность. При этом внешне они отличаются особым блеском поверхности.
В настоящее время металлы классифицируют по разным признакам, согласно которым они делятся на:
- цветные и черные — последняя группа включает железо и сплавы на его основе, а все остальные металлы относятся как раз к первой группе;
- легкие и тяжелые — первой группе принадлежат металлы с низкой плотностью, а второй — с высокой.
Синонимом «цветных металлов» является термин «нежелезные металла». Если первый вариант названия больше распространен в русском языке, то второй используется во многих других. Обусловлено это тем, что к данной категории относятся все металлы за исключением лишь одного — железа.
Согласно физико-химическим свойствам цветные металлы разделяют на пять основных групп:
- легкие — алюминий, магний, титан;
- тяжелые — медь, никель, олово, свинец, цинк;
- благородные — золото, серебро, платина;
- тугоплавкие — молибден, вольфрам, тантал;
- рассеянные — таллий, галлий, селен, индий;
- редкоземельные — скандий, лантан, иттрий;
- радиоактивные — уран, торий, полоний, прометий.
Данная группа металлов считается довольно востребованной в России. Об этом свидетельствует их активное производство, характерное для многих регионов страны. Цветная металлургия включает многие процессы: добычу и обогащение руд, а также выплавку металлов. При этом цветная металлургия подразделяется на производство легких и тяжелых металлов.
На территории российского государства функционируют несколько крупных предприятий цветной металлургии государственного значения. Отличаются они специализацией, то есть несхожестью отдельных видов промышленности (алюминиевая, медная, оловянная и т.д.).
Яркие представители цветных металлов
Алюминий — легкий и пластичный металл, прекрасно проводящий тепло и электроэнергию. Наряду с преимуществами у него есть и существенный недостаток — низкие механические свойства. Алюминий может быть первичным и вторичным. В первом случае его добывают из глинозема, а во втором — из алюминиевого лома.
Медь является одним из наиболее распространенных цветных металлов, который обладает высокими показателями пластичности, тепло- и электропроводности. Ее основная особенность состоит в сплавляемости с другими металлами, в результате чего образуются сплавы, активно использующиеся в машиностроительной отрасли.
Цинк также относится к категории цветных металлов. Он характеризуется хрупкостью при обычной температуре окружающей среды, зато при 100-150°С с ним можно легко работать (прокатывать, ковать и пр.). Цинк обладает высокими антикоррозионными свойствами, но не может противостоять воздействию щелочей и кислот, поэтому начинает разрушаться. Его температура плавления составляет 419°С.
Сфера применения
Объемы производства цветных металлов за последнее время значительно возросли, более того, они продолжают увеличиваться. Динамичное развитие строительства авиационной, атомной и ракетной техники, а также химической промышленности привело к тому, что востребованными стали следующие конструкционные материалы: никель, титан, молибден, гафний, ниобий и прочее.
Сфера применения металлов данной группы, как и сплавов на их основе, довольно разнообразна. Например, медь часто применяется в химической промышленности, поскольку из нее изготавливаются трубы разного назначения, емкости, сосуды и многое другое. Кроме этого металла, для создания подобной продукции используется алюминий. Из алюминиевых сплавов производят элементы самолетов, ракет, судов, так как он обладает прекрасными характеристиками. Хорошая прочность при небольшой плотности, стойкость к коррозии даже в агрессивных средах, высокие механические свойства при низких температурах — все это относится к преимуществам алюминия.
Характерные особенности цветных металлов
- Такие металлы, как алюминий, магний, медь обладают высокими показателями теплопроводности и теплоемкости. Это означает, что свариваемые участки конструкций, выполненных из перечисленных металлов и их сплавов, достаточно быстро остывают. Правда, чтобы их сварить понадобятся мощные источники теплоты, а иногда деталь нужно подогреть;
- В процессе нагрева у некоторых цветных металлов заметно снижаются механические свойства. Это приводит к их разрушению при нанесении удара. Под воздействием собственного веса металла может даже провалиться сварочная ванна;
- При нагреве больших объемов сплавов из цветных металлов они начинают взаимодействовать почти со всеми газами (исключением являются только инертные) и растворяют при этом атмосферные газы. Наиболее активно себя проявляют тугоплавкие металлы типа титана, тантала, ниобия, циркония и молибдена. Они объединяются в группу химически активных металлов с повышенной тугоплавкостью.
Обработка цветных металлов
Среди преимуществ цветных металлов, как уже было отмечено ранее, есть долговечность, прочность, стойкость к высоким температурам и многое другое. Однако при всех этих «плюсах» есть и существенный «минус» — предрасположенность к корродированию и разрушению при условии воздействия кислорода.
Защитить поверхность подобных материалов от атмосферной коррозии можно при помощи лакокрасочных покрытий. Этот метод защиты считается наиболее эффективным. Всего выделяют три группы защитных средств:
- грунтовка;
- краска;
- препараты типа «3 в 1».
Незаменимым средством борьбы с атмосферным окислением признана грунтовка. Грунтование в один либо два слоя выполняется перед нанесением краски. Кроме защитных свойств данное средство обеспечивает великолепную адгезию финишного покрытия с основанием. Выбирая подходящий состав, следует ориентироваться на тип металла.
Основания, выполненные из алюминия и его сплавов, лучше всего покрывать грунтовкой на цинковой основе и уретановыми красками. Медные, бронзовые и латунные изделия, как правило, не красят. Они поставляются на рынок с заводской обработкой, которая не просто защищает металлическую поверхность, но и подчеркивает ее красоту. При повреждении фирменного покрытия необходимо его удалить полностью, используя специальный растворитель, после чего отполировать поверхность и нанести на нее лак (эпоксидный/полиуретановый).
Перейти к списку статей >>
