Neželezné kovy a slitiny, vlastnosti neželezných kovů a použití

Mezi neželezné kovy patří všechny kovy a slitiny, které neobsahují železo. Nejoblíbenější z nich v průmyslu jsou měď, bronz, mosaz, titan a hliník. Tyto kovy se používají v letectví a strojírenství; používají se k výrobě různých dílů a mechanismů, interiérových předmětů, stavebních materiálů, drátů a trubek.

Jaké vlastnosti mají neželezné kovy:

• Hliník – nízká hmotnost, tažnost, dobrá elektrická vodivost, odolnost proti korozi;
• Titan – vysoké pevnostní vlastnosti, tepelná odolnost, lehkost, chemická inertnost vůči agresivnímu prostředí;
• Měď – tažnost, tepelná a elektrická vodivost, odolnost proti korozi.

Mosaz a bronz jsou vyrobeny z mědi – vícesložkových a dvousložkových slitin, které se získávají smícháním kovu se zinkem, cínem a dalšími prvky. Z hliníku se vyrábí odlévané a deformovatelné kovové materiály – aviali, silumin, dural. Titan se používá k výrobě high-tech slitin, které mají zvýšenou úroveň pevnosti a tepelné odolnosti.

Charakteristika mědi a slitin mědi

Měď je těžký kov s vysokou hustotou. Charakteristickým vnějším znakem tohoto materiálu je jeho červená barva. Z hlediska parametrů elektrické a tepelné vodivosti je měď na druhém místě za stříbrem. Má vysoký bod varu a tání – 1083 °C a snadno se zpracovává.

Z hlediska poptávky a spotřeby v průmyslu je měď na druhém místě po hliníku.

Hlavní slitiny neželezných kovů z mědi:

1. Bronz má dobré slévárenské vlastnosti a používá se k výrobě tvarových odlitků a dílů, na které jsou kladeny zvýšené požadavky na odolnost proti korozi. K získání bronzu se používají různé přísady – jedná se o vícesložkový typ slitiny. Podle složení to může být cín, hliník, berylium, olovo a křemík;
2. Mosaz – obsahuje až 45 % zinku, vyznačuje se vysokou tažností a používá se k výrobě válcovaných plechů, tyčí, trubek, drátů a odlitků a k výrobě šperků. S nízkým obsahem zinku má mosaz načervenalý odstín, s vysokým obsahem (přes 20%) – žlutý. Nejběžnější názvy slitin mosazi s nízkým obsahem zinku jsou similor, oreid, chrysochalk, chrysorin a tompak. Slitiny mosazi jsou častěji zastoupeny v sortimentu válcovaných výrobků z mosazi.

Nejčastěji se měď leguje zinkem a niklem, cínem, fosforem, beryliem a hliníkem. Zinek zlepšuje pevnostní charakteristiky tohoto kovu, cín a hliník zlepšují odolnost proti korozi. Nikl zvyšuje tvrdost a tekutost mědi a mění její teplotu tání. Fosfor hraje roli deoxidačního činidla a odstraňuje škodlivé nečistoty. Beryllium zlepšuje odolnost proti opotřebení a elasticitu.

Přidání nečistot do mědi umožňuje snížit její úroveň tepelné a elektrické vodivosti, zlepšit pevnost a antikorozní vlastnosti a odolnost vůči agresivnímu prostředí.

V našem internetovém obchodě se můžete dozvědět více o sortimentu válcovaných měděných výrobků

Druhy slitin bronzu a jejich aplikace

Slitiny bronzu se dělí do následujících skupin:

• Beryllium – obsahuje až 2,5 % berylia, často se používá pro výrobu pružinových prvků pro mechanismy, které pracují v agresivním prostředí;
• Olovo – obsahují až 30 % olova, mají vynikající kluzné vlastnosti, používají se k výrobě kluzných ložisek;
• Hliník – obsahuje až 11 % hliníku, má nižší odlévací vlastnosti než cínové bronzy, ale předčí je v kluzných a mechanických vlastnostech. Slitiny hliníku a bronzu často obsahují nikl, mangan a železo. Tyto přísady zlepšují antikorozní a pevnostní vlastnosti kovu a činí hliníkové výrobky odolnějšími. Tento typ bronzu se používá k výrobě vodítek a pouzder, polotovarů trubek, matic tlakových šroubů a sedel ventilů.
• Křemičité – obsahují do 3-4 % křemíku. Křemíkové bronzy jsou často legovány manganem, zinkem a niklem, díky čemuž jsou svými mechanickými vlastnostmi podobné oceli. Z tohoto druhu slitiny se nejčastěji vyrábí nejrůznější náhradní díly pro přepravu, nádrže, zásobníky, antifrikční díly, dráty, plechy a pásky.

Základní vlastnosti neželezných kovů a slitin hliníku

Hliník je stříbřitě bílý kov nízké hustoty. Taví při 660 °C a má vysokou úroveň kujnosti. Čistý hliník se při výrobě prakticky nepoužívá, protože je velmi plastový a není dostatečně pevný. Pro zlepšení jeho mechanických vlastností se do něj přidávají různé nečistoty:

• Hořčík – zvyšuje pevnost a mez kluzu hliníku;
• Mangan – činí kov odolnějším proti opotřebení a korozi;
• Měď – zlepšuje mechanické vlastnosti a tepelnou stabilitu hliníkových výrobků;
• Křemík – zvyšuje odolnost proti opotřebení a odlévací vlastnosti slitiny, její stupeň tekutosti;
• Zinek – chrání slitinu kovu před korozí.

Hliník se používá k výrobě proudových vodičů a deskového materiálu pro lisování za tepla a za studena. Slitiny s přídavkem mědi a hořčíku se používají při výrobě plášťů letadel a listů vrtulí z nich se vytvářejí výrobky, které vydrží vysoké zatížení, kované a lisované díly složitých konfigurací. Chcete-li se dozvědět více o produktech, navštivte prosím sekci válcovaný hliník.

Druhy a použití neželezných hliníkových slitin:

• Deformovatelné – hliníkové slitiny, které jsou vytvrzeny tepelným zpracováním. Vyrábí se z nich rámy a nosníky pro letadla, nýtové spoje, tvarové profily, trubky, plechy a kladkostroje.
• Slévárenství – mezi nejběžnější odrůdy této slitiny patří silumin. Jde o kovy, které kromě samotného hliníku obsahují až 10 % křemíku. Siluminy se používají k výrobě vodovodních kohoutků, nádobí a dalších výrobků pro domácnost. Používají se k výrobě vzduchových pušek, soch a zařízení, dílů pro motory strojů

Hlavní vlastnosti litých hliníkových slitin jsou pevnost, nízká hmotnost a vysoké licí vlastnosti.

Klíčové chemické vlastnosti neželezných kovů a slitin titanu

Titan má nízkou tepelnou vodivost, nízkou hmotnost, vysokou tažnost a odolnost proti korozi. Jeho bod tání je 1670 °C a jeho modul pružnosti je 110 GPa. Slitiny vyrobené z tohoto kovu jsou široce používány v kosmickém průmyslu, letectví a raketové technice.

Jaké slitiny neželezných kovů se vyrábějí z titanu:

• Tepelně odolný – vyrábí se přidáním přísad od zirkonu, molybdenu, hliníku, chrómu, křemíku a železa k titanu;
• Strukturální – kromě titanu obsahují nečistoty vanadu, hliníku, křemíku a molybdenu;
• Chemické – slitiny na bázi intermetalické fáze pro vysokoteplotní aplikace.

Slitiny titanu se používají pro výrobu zařízení na odsolování mořské vody a zkapalňování zemního plynu. Používají se k výrobě různých prvků pro jaderné elektrárny a ropné rafinérie a vytvářejí tepelné výměníky a biomedicínské produkty.