Файл: Кузнецов В.И. Машиностроительные материалы и технология их обработки.pdf

С у р ь м а — мягкий и хрупкий металл серебристо­ белого цвета с блеском. Применяется для изготовления полупроводников, специальных сплавов и эмалей, типо­ графских и антифрикционных сплавов.

Цинк — хрупкий металл светло-серого цвета. В ма­ шиностроении применяется для изготовления особо от­ ветственных деталей, авиа- и автоприборов, используется для получения специальных латуней и бронз, медно-алю­ миниевых сплавов, для цинкования листов, проволоки; для приготовления материалов, используемых при лужении.

Физико-механические свойства легкоплавких метал­

75

Благородные металлы

К благородным, или драгоценным, металлам отно­ сятся рутений, родий, палладий, серебро, иридий, пла­ тина, золото, осьмий.

Благодаря ряду ценных свойств, химической и электроэрозийной стойкости, тугоплавкости, пластичности, декоративности они находят применение в технике. Однако использование благородных металлов ограничи­ вается их высокой стоимостью и специальными условия­ ми расходования.

З о л о т о — металл желтого цвета. В природе встре­ чается преимущественно самородное золото.

При нагревании золота выше температуры его плав­ ления оно заметно улетучивается, образуя желто-зеле­ ный пар. Золото обладает большой химической стой­ костью. На воздухе оно совершенно не изменяется; с кислородом, водородом, азотом и углеродом не соеди­ няется даже при самых высоких температурах. Раство­ ряется только в смеси соляной и азотной кислот.

Золото — тягучий и ковкий металл. Его легко паять мягкими припоями. Оно хорошо сплавляется с кремнием и германием. Поэтому золото часто используют в каче­ стве основного компонента многих электродных сплавов для пайки кремния и германия.

С е р е б р о — металл белого цвета, встречается в са­ мородном состоянии и в соединениях.

Серебро — пластичный, мягкий металл, стойкий на воздухе, хорошо воспринимающий полировку. Химиче­ ская активность серебра невелика. В обычных условиях оно не окисляется; при повышенных температурах и дав­ лении серебро образует окись темно-бурого цвета. Се­ ребро не реагирует с азотом, углеродом и щелочами. Оно хорошо паяется мягкими припоями.

76

Серебро используется в основном в качестве состав­ ной части электродных сплавов для германия и кремния, а также как основа большой группы твердых (высоко­ температурных) припоев для пайки металлов — так называемых серебряных припоев.

Основные физико-механические свойства благород­ ных металлов приведены в таблице 9.

Таблица 9

Физико-механические свойства благородных металлов

Редкие металлы

Эти металлы благодаря ряду ценных свойств по мере роста добычи начинают широко использоваться как в чистом виде, так и в виде сплавов. К редким металлам относятся бериллий, галий, гафний, германий, индий и др.

Б е р и л л и й — прочный хрупкий металл серо-сталь­ ного цвета. Обработке давлением поддается в случае вы­ сокой чистоты. Активен. В порошкообразном состоянии разлагает воду при кипении. Физико-механические

77

свойства бериллия сильно зависят от присутствия при­

месей.

Бериллий в основном применяется в сплавах на осно­ ве меди, никеля, алюминия. В чистом виде применяется в производстве рентгеновских трубок, зеркал, в качестве отражателя и замедлителя в атомных реакторах и атом­

синеватым оттенком. Он не образует собственных мине­ ралов, это типичный рассеянный элемент, содержащийся в некоторых широко распространенных в природе рудах. Температура кипения галия составляет 2070°С. В жид­ ком состоянии его можно использовать в качестве метал­ лической жидкости. Применяется в радиоэлектронике, полупроводниковой и вакуумной технике.

Г а фн и й — блестящий металл серебристо-белого цвета, обладающий большой пластичностью. Применяет­ ся в атомной энергетике, в радиоэлектронике и вакуум­ ной технике. Используется в производстве стали для повышения жаростойкости и создания мелкозернистой структуры, при получении сплавов для электрических контактов и т. п.

Г е р м а н и й — твердый серебристо-серого цвета ме­

ской воде. Германий почти не имеет своих руд. Поэтому добыча германия чрезвычайно затруднена.

Германий — очень твердый и хрупкий материал; он не подвергается никаким видам обработки давлением.

78

Механическая обработка его чрезвычайно трудна. Со многими металлами германий образует сплавы. Как ти­ пичный полупроводник германий обладает весьма высо­ ким электросопротивлением. При температуре выше 500°С германий становится пластичным и легко подвер­ гается неупругим деформациям.

Германий как полупроводник широко используется для изготовления выпрямителей и усилителей, которые применяются в сложных счетных машинах, телемехани­ ке, радарных установках и т. п. Германий применяют для изготовления термистеров, которые используются в устройствах для автоматического включения и выклю­ чения тока через определенные промежутки времени и в приборах, обеспечивающих постепенное, с заданной ско­ ростью, увеличение тока в цепи. Германий используется также для изготовления фотоэлементов с запирающим слоем и термоэлементов. В радиотехнике его применяют для изготовления пленочных сопротивлений, в приборо­ строении— для изготовления оптических стекол. Герма­ ний используется для изготовления различных сплавов, применяемых для электронных ламп, а также твердых и антикоррозийных покрытий.

Ин д и й — металл серебристо-белого цвета, в чистом виде в природе не существует. Он относится к числу рас­ сеянных элементов и встречается в весьма незначитель­ ных количествах в цинковых, свинцовых, оловянных, медных минералах. Соединения индия извлекают из отходов переработки руд цветных металлов.

На воздухе при обыкновенной температуре индий не окисляется; при нагревании сгорает с образованием желтой окиси.

Индий — очень мягкий металл. Он обладает большой текучестью, поэтому его можно вытягивать в проволоку и прокатывать в тончайшую фольгу. Индий применяется

79

в атомной энергетике, радиоэлектронике, производстве цветных сплавов, припоев, баббитов, термоэлементов,

окисляется на воздухе. Применяется в чистом виде и в виде сплавов для повышения качества жаропрочных, алюминиевых и магниевых сплавов, для снижения со­ держания серы в сталях, в электротехнике и радиотех­

нике и т. д.

М и ш м е т а л л — сплав металлов редкоземельной группы элементов. Применяется для повышения пла­ стичности жаропрочных сплавов, жаростойкости и жа­ ропрочности магниевых сплавов, для получения чу­ гуна с шаровидным графитом, при сварке различных сталей.

Не од им — металл серебристо-белого цвета, кото­ рый окисляется на воздухе. Применяется для повыше­ ния качества алюминиевых и магниевых сплавов, изно­ состойкости электроконтактных материалов.

Р е н и й — металл серебристо-белого цвета. Приме­ няется для увеличения долговечности нитей накаливания электроламп, электроконтактов, фильер для производст­ ва искусственного волокна, кончиков перьев авторучек,

го цвета, является весьма активным, в соприкосновении с воздухом воспламеняется. Применяется в производ­ стве фотоэлементов для слабых источников света и ультрафиолетовых лучей, в рентгенотехнике и других отраслях.

Се л е н — металлический порошок в кристаллах се­ рого цвета. Особенностью селена является изменение электропроводности в зависимости от освещенности. На использовании этого эффекта основано создание селено­

80