Какой метал


Какой металл самый прочный? Виды, классификация и применение

Металлы всегда играли значительную роль в развитии материальной культуры человеческого общества. Сегодня человечеству известны 118 химических элементов, из них 96 – металлы. Все они, за исключением ртути, в естественном природном состоянии находятся в твердом виде и характеризуются разной твердостью, хорошо проводят электрический ток. Если единственный жидкий из них – ртуть, то какой металл самый прочный?

Самые прочные металлы в мире

Все относительно, в том числе и анализ прочности материалов. Сравнения нужно проводить по единым критериям, при соблюдении одинаковых условий. Сделать это практически невозможно. Ту же относительную твердость можно рассматривать как по шкале Мооса, так и по методам Бринелля, Виккерса, Шора и пр. Существует еще ряд параметров, позволяющих произвести сравнительный анализ различных материалов. Оценивать, какой самый крепкий металл в мире, нужно с учетом:

  • прочности – способности металлов сопротивляться внешним воздействиям без разрушения и необратимого изменения формы. С учетом условий применения (высокие и низкие температуры, ударные нагрузки, повышенный временной ресурс) и вида напряженного состояния (изгиб, сжатие, растяжение) профессионалы учитывают разные критерии прочностных характеристик: предел прочности, временное сопротивление, предел усталости, относительное удлинение, длительная прочность и пр.;
  • предела прочности – параметра, характеризующего сопротивление значительным пластическим деформациям и выражающий максимальную нагрузку при растяжении, после приложения которой начинается разрушение металла с последующим разделением целого изделия на части. Данный параметр также иногда называют временным сопротивлением разрушению;
  • предела текучести – механической характеристики, выражающая напряжение металла, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Данный параметр также часто выступает базовым критерием прочностных характеристик;
  • твердости – сопротивления металлов вдавливанию. Данный параметр не является физической постоянной, так как он зависит от прочности, пластичности и изменений в структуре металла. При изменении температуры, а также после различной термической и механической обработки величина твердости меняется в том же направлении, что и предел текучести.

Металлопрокат на складе

От чего зависит прочность металлов?

Если понятие «надежность» свойственно для характеристик готовых конструкций, сооружений или изделий, то металлы или их сплавы должны быть заведомо прочными, стойким к охрупчиванию и трещинообразованию. Иначе любые изделия, агрегаты и объекты, созданные с их применением, не смогут быть надежными при эксплуатации. Какие же тогда самые прочные металлы и сплавы? Здесь однозначного ответа нет, а вопрос не совсем некорректен, так как в каждой отрасли в него вкладывают особый смысл. Например, для рабочих элементов спецтехники важна абразивная износостойкость и стойкость к ударным нагрузкам, для атомной энергетики самый прочный металл – тот который сохраняет свои свойства под воздействием α-, β- и ϒ-излучения, а для инструмента используются материалы повышенной твердости. И если прочность и надежность металлов зависит от количества примесей, вязкости, предельной и начальной прочности, то на прочность сталей влияет структура ее металла и химический состав.

Высокая прочность сталей достигается обеспечением мелкозернистой структуры, так как при мелком зерне вследствие различного направления плоскостей скольжения в отдельных зернах затруднено образование сплошных плоскостей скольжения. К тому же наличие многочисленных границ препятствует скольжению из-за несовершенства кристаллической решетки на границах зерен. Таким образом, измельчение зерна повышает сопротивление отрыву, минимизирует стойкость к трещинообразованию и увеличивает параметры ударной вязкости.

Вольфрам

На земном шаре самый прочный металл, обладающий невероятной устойчивостью к коррозии и демонстрирующий высокую тугоплавкость. Хоть он и мало распространен в недрах, часто входит в состав инструментальных и самых тугоплавких сплавов.

Свойства

Из-за светло-серого цвета вольфрам похож на сталь. Физические и химические свойства позволяют использовать его для легирования сплавов и сталей, так как он тормозит рост зерен аустенита, снижает чувствительность к охлаждению после высокого отпуска и резко уменьшает высокотемпературную отпускную хрупкость. Другие физические свойства:

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3422

кипения

°С

5900

Жидкотекучесть

мм

100

Относительное удлинение

%

1

Твердость

кгс/мм2

350

Плотность

г/ см3

19,3

Коэффициенты

линейного термического расширения (10 в минус 6)

м/мК

 

4,32

Пуассона

 

0,29

Относительное сужение

%

Вольфрам (W) имеет наименьший коэффициент линейного расширения, что объясняется постоянством атомной решетки. Прочность возрастает при холодной деформации. Из недостатков: низкая пластичность, высокая вероятность ломкости при отрицательных температурах, плохая свариваемость и обрабатываемость резанием.

Области применения

Металл используется в чистом виде и входит в состав твердых, жаропрочных и износостойких сплавов. Коррозионная стойкость способствует применению в жидкометаллических составах ртути, лития, натрия, калия, используемых в энергоустановках. Вольфрам также незаменим:

  • как компонент инструментальных, быстрорежущих сталей (Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3) и материалов для нитей накаливания, неплавящихся сварочных электродов, катодов и деталей мощных электровакуумных приборов;
  • для производства твердотопливных и ионных двигателей.

Осмий

Наглядный представитель редчайших драгметаллов платиновой группы. В слитках осмий имеет темно-синий цвет, а его кристаллы отличаются красивым серебристо-голубым оттенком. В чистом виде в природе практически не встречается из-за хрупкости и высокой твердости, но часто присутствует в метеоритном металле. Имеет несколько изотопов, самый ценный и редкий – осмий-187.

Осмий существует в виде различных форм-соединений с другими химическими элементами. Наиболее распространенные его «компаньоны» – иридий и платина. Входит в состав медной, никелевой руды. Сопутствует натуральной платине. Получают его из обогащенных пород: из 10000 тонн руды, содержащей платиновые металлы, добывается около 28 граммов осмия.

Свойства

Из-за высокой хрупкости сложно утверждать, что осмий – самый крепкий металл. Но то, что это второй по тяжести – бесспорный факт (тяжелее только иридий). Кроме высокой плотности и массы, осмий можно рассматривать как химически устойчивый, довольно твердый материал, который практически не поддается обработке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (при н.у.)

г/см3

22,587 ± 0,009

Температура

плавления

°С/К

3054/3327

кипения

°С/К

5027/5300

начала окисления

°С

500

Твердость (по Виккерсу/по Моосу)

ГПа/баллы

3-4/6-7

Теплоемкость молярная

Дж/(K*моль).

24,7

Теплота испарения

кДж/моль;

738

Электроотрицательность

э

1,3

Потенциал ионизации

эВ

8,7

Редкий металл с большим потенциалом. Но его добыча обходится слишком дорого и в год составляет несколько сотен килограммов. Искусственно синтезированный осмий не поддается обработке давлением, плавится в вакуумных установках.

Области применения осмия

Небольшие партии добычи и уникальные свойства обуславливают применением осмия (Os) в тех случаях, когда его применение максимально целесообразно. Это:

  • датировка, анализ кварцев пограничного слоя между Меловым и Третичным периодами;
  • легирование сплавов для повышения их износостойкости и долговечности;
  • создание покрытие на узлах механизмов, активно подвергающихся трению;
  • аэрокосмическая и военная область;
  • производство точных деталей в машиностроении, медицинских инструментов и кардиостимуляторов;
  • катализация процессов гидрирования органических соединений.

Иридий

Химический элемент и металл – иридий (Ir) с плотностью 22,65 г/см³ – делит пальму первенства, как самый тяжелый и тугоплавкий элемент, с осмием. Но его можно характеризовать и как самый прочный металл, к тому же редкий: годовая добыча в мире не превышает 10 тысяч кг.

Драгметалл бело-золотого цвета, характеризуется высокой инертностью. В природе находится в самородном состоянии, встречается как смесь с Pt или Os. Любое из таких соединений можно характеризовать, как самый твердый сплав, долговечный и крепкий. Существует закономерность: там, где есть самородная платина, ищите осмистый иридий. Налажено также искусственное производство Ir из переработанной платиновой руды.

Свойства

Иридий принадлежит к группе благородных металлов. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью и высокой плотностью. Инертен к царской водке, ко всем кислотам, а также их смесям в температурном поле до 100°C.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

(н.у.)

г/см3

22,42

(жидкое состояние)

19,39

Атомная масса

u

199,217

Удельная теплоемкость

Дж/(K*моль)

0,133 

Форма кристаллической решетки

гранецентрированный куб

Электроотрицательность

э

1,4

Потенциал ионизации

эВ

9,2

Температура

плавления

°С

2447

кипения

4577

Теплопроводность

Вт/(м*K)

147

Показатель линейного расширения

град.

6,5х10-6

Теплота испарения

кДж/моль

604

Применение иридия

Вариативное использование обусловлено стойкостью иридия к окислению при высоких температурах, сохранению первоначальных характеристик в любых химических растворах и смесях, при переплавке. Металл, как правило, используется в сплавах. Основное применение:

  • легирование сплавов для особо ответственных металлоизделий;
  • изготовление посуды и хирургического инструмента;
  • производство иридиевых свечей сгорания, топливных баков, катодов и нерастворимых анодов;
  • приборостроение;
  • изготовление термопар для сверхвысоких температур (≥2000°С).

Хром

Нельзя однозначно утверждать, что хром – самый прочный металл в мире. Но то, что это самый твердый металл в мире действительно так. Металла белой окраски с голубоватым отливом и довольно специфическими признаками в земной коре содержится довольно много – 0,02%. В природе находится чаще всего в составе соединений, но встречается и в чистом виде.

Свойства

О том, что хром – это самый «сильный» металл и достаточно распространенный на нашей планете, спорить трудно. Его физико-химические свойства говорят сами за себя. Металл стоек к коррозии, высоким температурам. Особо ценными считаются его соединения – крокоит и железняк.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°C

1513-1920

кипения

2199

Плотность

г/см³

7,19

Теплопроводность

Вт/(м*K)

93,9

Твердость по шкале Мооса

8,5

Удельная теплоемкость (при t = 0°С)

кДж/(кг*К)

0,448

Теплота испарения

кДж/моль

342

Применение хрома

Наиболее широко хром (Cr) используется в металлургии для легирования сталей и сплавов, а также для:

  • производства антикоррозийных и декоративных покрытий;
  • изготовления огнеупоров;
  • дубления кожи (хромовые квасцы).

Рений

Первые месторождения этого очень плотного и твердого металла были обнаружены в Германии. Рений занимает лидирующие позиции в рейтинге самых редких на Земле и самых дорогих металлов. Встречается в чистом виде и в медной руде. В метеоритном железе находится в свободном состоянии.

Свойства

Принадлежит к группе переходных элементов. В таблице представлен ряд физических свойств рения.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3180

кипения

5596

Плотность (н.у. и t=20°С)

г/см3

21,02

Теплота (удельная)

плавления

кДж/моль

34

испарения

704

Твердость

шкала Мооса

7

по Виккерсу

МПа

2450

Отмечается устойчивость характеристик при многократных циклах «нагрев-охлаждение», инертность по отношению к водороду, азоту. Рений (Re) не растворяется в соляной и плавиковой кислоте.

Где применяется?

Высокая стоимость делает использование рения ограниченным и только в виде сплава с другими металлами, в частности с молибденом и вольфрамом. Наиболее ценен для:

  • ракетных и энергетических установок;
  • защиты от агрессивных сред;
  • авиации;
  • производства хирургического инструмента.

Титан

Металл, которого в земной коре находится около 0,66%, замыкает «десятку» по распространенности в природе. Добывается из руды. Отличается уникальным сочетанием прочности, твердости и легковесности, что позволяет использовать его в тех средах, где магниево-алюминиевые сплавы прекращают работать.

Свойства

Выясняя, какой самый прочный металл, особое внимание следует обратить на физические свойства титана. Этот металл очень пластичен, но сваривается только в инертных средах.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (н.у.)

г/см3

4,54

Удельная прочность

км

30-35

Удельная теплота испарения

кДж/моль

422,6

Удельная теплота плавления

18,8

Теплопроводность при 300 K

Вт/(м*К)

21,9

Электропроводность (твердая фаза)

См/м

2,5х106

Твердость

по шкале Мооса

6

по Виккерсу

МПа

970

Температура

°C

1668

Применение титана

Раньше металл был затребован, в основном, в оборонной и военной промышленности. Сегодня его распространение в других сферах возрастает с каждым днем. Его широко используют в качестве легирующего элемента сталей и сплавов для:

  • обшивки специальных морских судов, газовых турбин авиадвигателей, деталей планерной части;
  • инструмента и конструкций повышенной надежности;
  • комплектующих насосов и трубопроводов;
  • глубоководных аппаратов и бурильных установок;
  • теплообменного оборудования и пр.

Железо и стали

Само по себе чистое железо, как самый жесткий металл, не позиционируется. Металл нашел массовое применение в сплавах с углеродом, для улучшения и изменения механических и технологических свойств которых вводят различные легирующие элементы. Стали, хоть и являются не металлами, а сплавами, именно начало их производства стало основой для активной индустриализации промышленности и сельского хозяйства. Благодаря им созданы крупные производственные предприятия и небоскребы, планету опутала сеть железнодорожного сообщения и магистральных трубопроводов, моря бороздят крупнотоннажные танкеры и шикарные туристические лайнеры, а в домах появилась многочисленная санитарно-техническая и бытовая техника.

Прочность углеродистых сталей в основном зависит от массовой доли находящегося в ней углерода. Чем выше его концентрация, тем прочнее сталь. Но высокое содержание углерода негативно сказывается на свариваемости стали и вызывает значительное снижение ее пластичности, а также повышает склонность к старению. При этом это достаточно дешевое и общедоступное вещество, что является важным экономическим фактором и обуславливает широкое применение углеродистых сталей повышенной прочности в строительстве и инжиниринге.

В связи с массовым использованием сварных стальных конструкций в самых разных отраслях возникла потребность в снижении массовой доли углерода для производства высокопрочных марок. Поэтому в тех случаях, когда свариваемость является ключевым параметром, повышать прочность стали за счет увеличения углерода неприемлемо и нужных механических параметров достигают путем легирования. Однако при этом крайне важно изыскать пути для снижения затрат на производство, так как многие легирующие компоненты относятся к дорогостоящим материалам.

В XX веке отмечалась устойчивая тенденция к повышению прочности стали за счет легирования недорогим марганцем. Но по мере развития металлургических технологий и металлографического анализа все более широко начинают использоваться и другие общедоступные и даже очень дефицитные элементы, большинство из которых образует с железом и углеродом карбиды и тем самым значительно повышают твердость и прочность сталей. Так компенсировать потери прочности из-за снижения массовой доли углерода можно введением:

  • бора. Это вещество даже в очень малых концентрациях оказывает существенное влияние на свойства сталей. Например, при увеличении массовой доли бора до 0,25% прочность стали возрастает в 1,4 раза. Теплофизические свойства бористых сталей почти такие же, как и у нержавеющих, при этом их отличает низкая пластичность и высокая радиационная стойкость;
  • ванадия. Карбидообразующий элемент, сильно измельчающий зерно аустенита. Многократно повышает прочность, вязкость и стойкость к ударным нагрузкам. Применяется для легирования конструкционных и быстрорежущих инструментальных сталей;
  • вольфрама. Наиболее часто добавляется в жаропрочные хромистые и хромоникелевые марки и в значительной степени минимизирует их ползучесть;
  • кремния. Один из наиболее значимых легирующих компонентов для обеспечения высокой прочности сталей. Его введение позволяет снизить содержание углерода, серы и растворенного в стали кислорода;
  • кобальта. Благотворно влияет на механические свойства высокопрочных сталей. Увеличивает подвижность дислокаций и тем самым уменьшает концентрацию напряжений;
  • никеля. Марки стали, содержащие Ni в количестве 3% и более, отличаются высоким комплексом механических свойств, имеют удовлетворительную свариваемость и очень высокие показатели коррозионной стойкости даже при контакте с морской водой;
  • ниобия. Ниобийсодержащие стали характеризуются мелкозернистой структурой и высоким пределом текучести. Они чаще всего производятся в виде толстолистового проката и находят применение в конструкциях ответственного назначения, при производстве труб для магистральных трубопроводов и в мостостроении;
  • титана. Образует прочные карбиды и нитриды, измельчает зерно аустенита. Снижает склонность к межкристаллической коррозии. Повышает окалиностойкость и прочность;
  • хрома. Введение этого вещества в сталь значительно повышает ее прочность. В сочетании с никелем хром не только улучшает твердость и прочность, которые особенно проявляются в закаленном и высокоотпущенном состоянии, но и определяет высокие антикоррозионные свойства;
  • церия. Он заметно влияет на механические и технологические свойства и при этом выступает десульфатором и дегазатором. Повышает жидкотекучесть и свариваемость сталей.

Производство сталей высокой прочности для сварных металлических конструкций довольно часто сводится к получению металла с измельченной структурой путем термической обработки при минимальном легировании. Поэтому большинство высокопрочных марок легированной стали содержит не один, а несколько легирующих компонентов, но содержание их часто не велико: хрома 0,5…1,5%, никеля 1,0…4,0%, вольфрама 0,8…1,2%, молибдена 0,2…0,4%.

Помимо корректировки химического состава и применения термической обработки повысить качество и прочностные характеристики сталей можно значительной минимизацией количества неметаллических включений и кислорода в процессе плавки. Это можно выполнить добавлением редкоземельных металлов или мишметалла – сплава церия, лантана, неодима, празеодима, что позволяет сократить количество серы и неметаллических включений более чем в два раза. Существенное значение для повышения качества высокопрочных сталей имеет применение современных методов выплавки (электрошлакового, вакуумно-дугового, вакуумно-индукционного, конверторного и т.д.), а также вторичной обработки стали на установках «ковш-печь», в вакууматорах и других агрегатах.

Обработка железа

Какая самая прочная сталь

Определить какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий применения, так как в каждом случае от материала требуются определенные специальные свойства. И если еще в середине XX века к сталям высокой прочности относили марки с пределом текучести не менее 270 Н/мм2, то сегодня самая крепкая сталь может иметь твердость, доходящую до HB 700, предел текучести – до 1650 МПа, временное сопротивление – до 2500 МПа.

Для некоторых отраслей промышленности наибольший интерес в настоящее время представляют инновационные разработки, в том числе марки, выпускающиеся под брендом отдельных металлургических компаний, например:

  • закаленные стали высокой твердости. Эти стали, характеризующиеся высокой износостойкостью, твердостью и прочностью, используются в условиях сильного абразивного износа и ударного воздействия. Конечно, нельзя заявлять, что это самый крепкий металл, тем не менее они положительно зарекомендовали себя в различных сферах машиностроения, демонстрируют сверхдлительный срок службы и позволяют легко достичь оптимального баланса между весом, формой и эксплуатационными свойствами. К таким материалам относятся стали под брендом Hardox шведской компании SSAB (Hardox 600, Hardox 450, Hardox HiTuf, Hardox HiAce и другие), шведские стали группы Swebor, марки Dillidur немецкой компании Dillinger, стали Miilux и многие другие;
  • свариваемые высокопрочные стали после закалки и отпуска. Эти сплавы с пределом текучести от 400 до 1300 МПа и временным сопротивлением до 1400…1700 МПа широко используются в промышленном и гражданском строительстве, создании оффшорных буровых платформ и башен ветрогенераторов, производстве подземной и наземной техники. В эту группу относятся строительные стали по стандарту EN 10025-6 (S690Q, S690QL, S890Q, S960Q и пр.), марки под брендами Strenx/ Weldox, Xabo, Dillimax, aldur т.д.;
  • AerMet 100 и другие легированные ультрапрочные мартенситные стали, имеющие исключительные механические свойства, удовлетворительную свариваемость, достаточную стойкость к коррозии;
  • 16Х2ГБС, 16ХГМФТР, 25ХГСР и другие разработки украинских металлургов также востребованы на рынке. Они широко используются для изготовления сварных металлоконструкций ответственного назначения: резервуаров высокого давления, магистральных трубопроводов, мостовых переходов;
  • термомеханически упрочненный прокат для строительства (стандарт ДСТУ EN 10025-4) и машиностроения (стандарт EN 10149-2). Структура и свойства этих сталей формируются в результате применения специальных режимов на станах горячей прокатки, сочетающих строгий контроль за степенью обжатий, температурой конца прокатки и скоростью охлаждения. Материал сочетает высокую прочность и низкий углеродный эквивалент, что позволяет сократить не только металлоемкость без потери эксплуатационной стойкости, но и сэкономить на сварочных материалах при создании конструкций, а также сократить сроки возведения объектов.

Химический состав некоторых сталей, имеющих высокие параметры прочности

Марка стали

Массовая доля, %

C

Mn

Si

Cr

P

S

Ni

Cu

N

V

B

W

Mo

Co

Ti

не более

09Г2С

до 0,12

1,3…1,7

0,5…0,8

до 0,30

0,035

0,04

до 0,3

до 0,3

до 0,012

10ХСНД

до 0,12

0,5…0,8

0,8…1,1

0,6…0,9

0,035

0,04

0,5…0,8

0,4…0,6

до 0,008

16Г2АФ

0,14…0,20

1,30…1,70

0,30…0,60

до 0,40

0,035

0,04

до 0,30

до 0,30

0,015…0,025

0,08…0,14

30MnB5

0,27…0,33

1,15…1,45

до 0,4

0,025

0,15

0,0008…0,005

Р9М4К8

1,0…1,1

0,50

0,50

3,0…3,6

0,030

0,030

до 0,40

2,3…2,7

8,5…9,5

3,8…4,3

7,5…8,5

0.2

RAEX 500

0,30

1,70

0,80

1,50

0,025

0,015

1,00

0,005

0,50

 -

Разработка конструкционных сталей с пределом текучести выше 500 Н/мм2 направлена на повышение технологических и эксплуатационных характеристик. К их числу можно отнести свариваемость, ударную вязкость, сопротивление хрупкому разрушению, химическую и структурную однородность. Из-за больших объемов потребления таких сталей особое значение имеет их стоимость, которую можно снизить в основном за счет экономного легирования и применения различных режимов упрочняющей термообработки.

Физико-механические характеристики некоторых сталей повышенной и высокой прочности

Марка стали

Толщина проката, мм

Временное сопротивление

σв, Н/мм2

Предел текучести

σт, Н/мм2

Относительное удлинение

δ5, %

10ХСНД

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 15

от 15 до 32

от 32 до 50

16Г2АФ

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 20

от 20 до 32

06ГБД

8…50

более 490

более 390

более 22

06Г2Б

8…50

более 540

более 440

более 22

30ХГСНА

до 80

1620

1375

более 9

AerMet 340

до 80

2380

2070

более 11

Где применяют стали высокой прочности

Использование сталей с высокими прочностными параметрами позволяет обеспечить необходимую надежность и малую металлоемкость конструкций, возможность их длительной и бесперебойной эксплуатации при низких температурах и динамических нагрузках. Поэтому переход на стали повышенной и высокой прочности – злободневный вопрос для многих отраслей промышленности, а наиболее прогрессивные компании и предприятия уже широко используют их.

В гражданском, промышленном и военном строительстве востребованы S420ML…S460ML, S690QL…S960QL, а также 15Г2СФ, 10Г2ФР, 16Г2АФ, 12ХГ2СМФ, 14ГСМФР. Для изготовления различного высокопрочного инструмента и технологической оснасти применяются 3Х3М3Ф, Х12Ф1, Х12ВМ, 7Х3 и 3Х3М3Ф. Также стали повышенной и высокой прочности очень разнообразно используются для несущих и ответственных металлоконструкций, производства обшивки и деталей машин и вагонов, рессор и шасси, рабочих элементов землеройной и спецтехники, крепежа и валов.

Использование металла в строительстве

Уран

Серебристо-белый блестящий радиоактивный элемент естественного происхождения. Известно около 100 минералов урана, но только 12 имеют промышленное значение. Находятся в свободном состоянии или в кислых осадочных породах оболочки земной коры. Локальные запасы сосредоточены в твердых скальных образованиях. Уран, если не самый прочный материал, то, по крайней мере, один из самых твердых. Получают его из урановых руд.

Свойства

Легко поддается механической и термической обработке. Соединения радиационно и химически токсичны. Свойства зависят от чистоты металла.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Твердость

по Роквеллу

100/200-300

по Моосу

4,0

Теплота испарения

ккал/моль

106,7

Теплопроводность (при 343°К)

Вт/(см*К)

0,29

Плотность (при +25°С)

г/см3

19,04

Температура

кипения

°С

3318

плавления

°С

1132

Энтальпия

ккал/моль

1521,4

Коэффициент Пуассона

0,25

Модуль упругой деформации

кПа

0,176

Где применяется уран?

Урановая промышленность сфокусирована на добыче и переработке урановых и других радиоактивных руд с целью получения соответствующих концентраторов для ядерной энергетики и военной отрасли. Уран находит свое применение:

  • как топливо в исследовательском и ядерном реакторе;
  • в производстве флуоресцентных стекол;
  • при изготовлении транспортных контейнеров для радиоактивных грузов и отходов.

Бериллий

Высокотоксичный щелочноземельный металл светло-серого цвета, устойчивый к коррозии. На воздухе быстро покрывается оксидной пленкой, защищающей его от дальнейших реакций окисления. Бериллий получают из минерала берилла. Несмотря на среднюю твердость 5,5 баллов по шкале Мооса, он довольно хрупкий, с низким электрическим сопротивлением.

Свойства

Металл химически активен: растворяется в большинстве кислых сред и водных щелочных растворах. С водой вступает в реакцию только после ее закипания.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

г/см3

1,816

Температура

плавления

°С

1278-1283

кипения

2470

Молярная теплоемкость

Дж/(K*моль)

16,44

Теплопроводность

Вт/мК

216

Коэффициент Пуассона

0,07-0,18

Предел прочности при растяжении

МПа

370

Ударная вязкость

МПа

10,6-12,3

Модуль упругости

ГПа

303

Твердость по Роквеллу

75-85

Где применяется?

Основная сфера использования – тепловые экраны и системы наведения в аэрокосмической отрасли. Бериллий необходим также в создании:

  • огнеупорных материалов;
  • сплавов для самолетов, спутников и ракет;
  • твердотельных излучателей;
  • отражателей нейтронов и ядерного оружия;
  • субстрата для расплава солей.

Тантал

Уникальное сочетание твердости, пластичности, сверхвысокой температуры плавления нашло отражение в тантале (Та). Металл с плотностью 16,67 г/см³ – типичный представитель гранитной и щелочной магмы. Входит в ТОП самых тяжелых металлов. Тугоплавкий, устойчив к коррозии. Добывается из минерала колтана. В техническом металле доля Та составляет 97%, W – до 2,5%.

Свойства

Особенность тантала – способность поглощать азот, кислород, водород. Из-за хорошей пластичности поддается штамповке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

кг/м3

16600

Коэффициент теплового расширения (н.у)

°С

6,5*10-6

Предел текучести

МПа

170

Модуль упругости (по Юнгу)

ГПа

186

Температура

плавления

°С

3017

кипения

5458

Молярный объем

см³/моль

10,9

Теплопроводность

Вт/(м*K)

57,5

Где применяется тантал?

Востребован там, где нужна высокая коррозионная и химическая устойчивость:

  • медицинские имплантаты;
  • мощнейшие конденсаторы и элементы электроники;
  • сооружение ядерных реакторов;
  • производство жаропрочных сплавов;
  • изготовление трудносплавного инструмента и резцов по обработке металлов;
  • производство запчастей реактивных двигателей и теплообменников в приборостроении.

Выводы

Определить какой металл самый крепкий или какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий, принимая в расчет все факторы: износостойкость, твердость, прочность, устойчивость к агрессивным средам и другие. К тому же в условиях рыночной экономики важное значение имеет рентабельность производства, что существенно ограничивает применение дорогих и редких металлов, но открывает колоссальные перспективы для применения высокопрочных сталей в самых разнообразных сферах: от освоения космоса и выращивания пшеницы.

Компания «Метинвест-СМЦ», располагая обширной базой металлопроката различного сортамента, всегда готова помочь своим клиентам в выборе металлопродукции из сталей повышенной и высокой прочности с учетом характера ее применения и условий эксплуатации. Звоните, наш телефон 0800-30-30-70.

Какой металл самый прочный? Виды, классификация и применение

Металлы всегда играли значительную роль в развитии материальной культуры человеческого общества. Сегодня человечеству известны 118 химических элементов, из них 96 – металлы. Все они, за исключением ртути, в естественном природном состоянии находятся в твердом виде и характеризуются разной твердостью, хорошо проводят электрический ток. Если единственный жидкий из них – ртуть, то какой металл самый прочный?

Самые прочные металлы в мире

Все относительно, в том числе и анализ прочности материалов. Сравнения нужно проводить по единым критериям, при соблюдении одинаковых условий. Сделать это практически невозможно. Ту же относительную твердость можно рассматривать как по шкале Мооса, так и по методам Бринелля, Виккерса, Шора и пр. Существует еще ряд параметров, позволяющих произвести сравнительный анализ различных материалов. Оценивать, какой самый крепкий металл в мире, нужно с учетом:

  • прочности – способности металлов сопротивляться внешним воздействиям без разрушения и необратимого изменения формы. С учетом условий применения (высокие и низкие температуры, ударные нагрузки, повышенный временной ресурс) и вида напряженного состояния (изгиб, сжатие, растяжение) профессионалы учитывают разные критерии прочностных характеристик: предел прочности, временное сопротивление, предел усталости, относительное удлинение, длительная прочность и пр.;
  • предела прочности – параметра, характеризующего сопротивление значительным пластическим деформациям и выражающий максимальную нагрузку при растяжении, после приложения которой начинается разрушение металла с последующим разделением целого изделия на части. Данный параметр также иногда называют временным сопротивлением разрушению;
  • предела текучести – механической характеристики, выражающая напряжение металла, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Данный параметр также часто выступает базовым критерием прочностных характеристик;
  • твердости – сопротивления металлов вдавливанию. Данный параметр не является физической постоянной, так как он зависит от прочности, пластичности и изменений в структуре металла. При изменении температуры, а также после различной термической и механической обработки величина твердости меняется в том же направлении, что и предел текучести.

Металлопрокат на складе

От чего зависит прочность металлов?

Если понятие «надежность» свойственно для характеристик готовых конструкций, сооружений или изделий, то металлы или их сплавы должны быть заведомо прочными, стойким к охрупчиванию и трещинообразованию. Иначе любые изделия, агрегаты и объекты, созданные с их применением, не смогут быть надежными при эксплуатации. Какие же тогда самые прочные металлы и сплавы? Здесь однозначного ответа нет, а вопрос не совсем некорректен, так как в каждой отрасли в него вкладывают особый смысл. Например, для рабочих элементов спецтехники важна абразивная износостойкость и стойкость к ударным нагрузкам, для атомной энергетики самый прочный металл – тот который сохраняет свои свойства под воздействием α-, β- и ϒ-излучения, а для инструмента используются материалы повышенной твердости. И если прочность и надежность металлов зависит от количества примесей, вязкости, предельной и начальной прочности, то на прочность сталей влияет структура ее металла и химический состав.

Высокая прочность сталей достигается обеспечением мелкозернистой структуры, так как при мелком зерне вследствие различного направления плоскостей скольжения в отдельных зернах затруднено образование сплошных плоскостей скольжения. К тому же наличие многочисленных границ препятствует скольжению из-за несовершенства кристаллической решетки на границах зерен. Таким образом, измельчение зерна повышает сопротивление отрыву, минимизирует стойкость к трещинообразованию и увеличивает параметры ударной вязкости.

Вольфрам

На земном шаре самый прочный металл, обладающий невероятной устойчивостью к коррозии и демонстрирующий высокую тугоплавкость. Хоть он и мало распространен в недрах, часто входит в состав инструментальных и самых тугоплавких сплавов.

Свойства

Из-за светло-серого цвета вольфрам похож на сталь. Физические и химические свойства позволяют использовать его для легирования сплавов и сталей, так как он тормозит рост зерен аустенита, снижает чувствительность к охлаждению после высокого отпуска и резко уменьшает высокотемпературную отпускную хрупкость. Другие физические свойства:

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3422

кипения

°С

5900

Жидкотекучесть

мм

100

Относительное удлинение

%

1

Твердость

кгс/мм2

350

Плотность

г/ см3

19,3

Коэффициенты

линейного термического расширения (10 в минус 6)

м/мК

 

4,32

Пуассона

 

0,29

Относительное сужение

%

Вольфрам (W) имеет наименьший коэффициент линейного расширения, что объясняется постоянством атомной решетки. Прочность возрастает при холодной деформации. Из недостатков: низкая пластичность, высокая вероятность ломкости при отрицательных температурах, плохая свариваемость и обрабатываемость резанием.

Области применения

Металл используется в чистом виде и входит в состав твердых, жаропрочных и износостойких сплавов. Коррозионная стойкость способствует применению в жидкометаллических составах ртути, лития, натрия, калия, используемых в энергоустановках. Вольфрам также незаменим:

  • как компонент инструментальных, быстрорежущих сталей (Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3) и материалов для нитей накаливания, неплавящихся сварочных электродов, катодов и деталей мощных электровакуумных приборов;
  • для производства твердотопливных и ионных двигателей.

Осмий

Наглядный представитель редчайших драгметаллов платиновой группы. В слитках осмий имеет темно-синий цвет, а его кристаллы отличаются красивым серебристо-голубым оттенком. В чистом виде в природе практически не встречается из-за хрупкости и высокой твердости, но часто присутствует в метеоритном металле. Имеет несколько изотопов, самый ценный и редкий – осмий-187.

Осмий существует в виде различных форм-соединений с другими химическими элементами. Наиболее распространенные его «компаньоны» – иридий и платина. Входит в состав медной, никелевой руды. Сопутствует натуральной платине. Получают его из обогащенных пород: из 10000 тонн руды, содержащей платиновые металлы, добывается около 28 граммов осмия.

Свойства

Из-за высокой хрупкости сложно утверждать, что осмий – самый крепкий металл. Но то, что это второй по тяжести – бесспорный факт (тяжелее только иридий). Кроме высокой плотности и массы, осмий можно рассматривать как химически устойчивый, довольно твердый материал, который практически не поддается обработке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (при н.у.)

г/см3

22,587 ± 0,009

Температура

плавления

°С/К

3054/3327

кипения

°С/К

5027/5300

начала окисления

°С

500

Твердость (по Виккерсу/по Моосу)

ГПа/баллы

3-4/6-7

Теплоемкость молярная

Дж/(K*моль).

24,7

Теплота испарения

кДж/моль;

738

Электроотрицательность

э

1,3

Потенциал ионизации

эВ

8,7

Редкий металл с большим потенциалом. Но его добыча обходится слишком дорого и в год составляет несколько сотен килограммов. Искусственно синтезированный осмий не поддается обработке давлением, плавится в вакуумных установках.

Области применения осмия

Небольшие партии добычи и уникальные свойства обуславливают применением осмия (Os) в тех случаях, когда его применение максимально целесообразно. Это:

  • датировка, анализ кварцев пограничного слоя между Меловым и Третичным периодами;
  • легирование сплавов для повышения их износостойкости и долговечности;
  • создание покрытие на узлах механизмов, активно подвергающихся трению;
  • аэрокосмическая и военная область;
  • производство точных деталей в машиностроении, медицинских инструментов и кардиостимуляторов;
  • катализация процессов гидрирования органических соединений.

Иридий

Химический элемент и металл – иридий (Ir) с плотностью 22,65 г/см³ – делит пальму первенства, как самый тяжелый и тугоплавкий элемент, с осмием. Но его можно характеризовать и как самый прочный металл, к тому же редкий: годовая добыча в мире не превышает 10 тысяч кг.

Драгметалл бело-золотого цвета, характеризуется высокой инертностью. В природе находится в самородном состоянии, встречается как смесь с Pt или Os. Любое из таких соединений можно характеризовать, как самый твердый сплав, долговечный и крепкий. Существует закономерность: там, где есть самородная платина, ищите осмистый иридий. Налажено также искусственное производство Ir из переработанной платиновой руды.

Свойства

Иридий принадлежит к группе благородных металлов. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью и высокой плотностью. Инертен к царской водке, ко всем кислотам, а также их смесям в температурном поле до 100°C.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

(н.у.)

г/см3

22,42

(жидкое состояние)

19,39

Атомная масса

u

199,217

Удельная теплоемкость

Дж/(K*моль)

0,133 

Форма кристаллической решетки

гранецентрированный куб

Электроотрицательность

э

1,4

Потенциал ионизации

эВ

9,2

Температура

плавления

°С

2447

кипения

4577

Теплопроводность

Вт/(м*K)

147

Показатель линейного расширения

град.

6,5х10-6

Теплота испарения

кДж/моль

604

Применение иридия

Вариативное использование обусловлено стойкостью иридия к окислению при высоких температурах, сохранению первоначальных характеристик в любых химических растворах и смесях, при переплавке. Металл, как правило, используется в сплавах. Основное применение:

  • легирование сплавов для особо ответственных металлоизделий;
  • изготовление посуды и хирургического инструмента;
  • производство иридиевых свечей сгорания, топливных баков, катодов и нерастворимых анодов;
  • приборостроение;
  • изготовление термопар для сверхвысоких температур (≥2000°С).

Хром

Нельзя однозначно утверждать, что хром – самый прочный металл в мире. Но то, что это самый твердый металл в мире действительно так. Металла белой окраски с голубоватым отливом и довольно специфическими признаками в земной коре содержится довольно много – 0,02%. В природе находится чаще всего в составе соединений, но встречается и в чистом виде.

Свойства

О том, что хром – это самый «сильный» металл и достаточно распространенный на нашей планете, спорить трудно. Его физико-химические свойства говорят сами за себя. Металл стоек к коррозии, высоким температурам. Особо ценными считаются его соединения – крокоит и железняк.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°C

1513-1920

кипения

2199

Плотность

г/см³

7,19

Теплопроводность

Вт/(м*K)

93,9

Твердость по шкале Мооса

8,5

Удельная теплоемкость (при t = 0°С)

кДж/(кг*К)

0,448

Теплота испарения

кДж/моль

342

Применение хрома

Наиболее широко хром (Cr) используется в металлургии для легирования сталей и сплавов, а также для:

  • производства антикоррозийных и декоративных покрытий;
  • изготовления огнеупоров;
  • дубления кожи (хромовые квасцы).

Рений

Первые месторождения этого очень плотного и твердого металла были обнаружены в Германии. Рений занимает лидирующие позиции в рейтинге самых редких на Земле и самых дорогих металлов. Встречается в чистом виде и в медной руде. В метеоритном железе находится в свободном состоянии.

Свойства

Принадлежит к группе переходных элементов. В таблице представлен ряд физических свойств рения.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3180

кипения

5596

Плотность (н.у. и t=20°С)

г/см3

21,02

Теплота (удельная)

плавления

кДж/моль

34

испарения

704

Твердость

шкала Мооса

7

по Виккерсу

МПа

2450

Отмечается устойчивость характеристик при многократных циклах «нагрев-охлаждение», инертность по отношению к водороду, азоту. Рений (Re) не растворяется в соляной и плавиковой кислоте.

Где применяется?

Высокая стоимость делает использование рения ограниченным и только в виде сплава с другими металлами, в частности с молибденом и вольфрамом. Наиболее ценен для:

  • ракетных и энергетических установок;
  • защиты от агрессивных сред;
  • авиации;
  • производства хирургического инструмента.

Титан

Металл, которого в земной коре находится около 0,66%, замыкает «десятку» по распространенности в природе. Добывается из руды. Отличается уникальным сочетанием прочности, твердости и легковесности, что позволяет использовать его в тех средах, где магниево-алюминиевые сплавы прекращают работать.

Свойства

Выясняя, какой самый прочный металл, особое внимание следует обратить на физические свойства титана. Этот металл очень пластичен, но сваривается только в инертных средах.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (н.у.)

г/см3

4,54

Удельная прочность

км

30-35

Удельная теплота испарения

кДж/моль

422,6

Удельная теплота плавления

18,8

Теплопроводность при 300 K

Вт/(м*К)

21,9

Электропроводность (твердая фаза)

См/м

2,5х106

Твердость

по шкале Мооса

6

по Виккерсу

МПа

970

Температура

°C

1668

Применение титана

Раньше металл был затребован, в основном, в оборонной и военной промышленности. Сегодня его распространение в других сферах возрастает с каждым днем. Его широко используют в качестве легирующего элемента сталей и сплавов для:

  • обшивки специальных морских судов, газовых турбин авиадвигателей, деталей планерной части;
  • инструмента и конструкций повышенной надежности;
  • комплектующих насосов и трубопроводов;
  • глубоководных аппаратов и бурильных установок;
  • теплообменного оборудования и пр.

Железо и стали

Само по себе чистое железо, как самый жесткий металл, не позиционируется. Металл нашел массовое применение в сплавах с углеродом, для улучшения и изменения механических и технологических свойств которых вводят различные легирующие элементы. Стали, хоть и являются не металлами, а сплавами, именно начало их производства стало основой для активной индустриализации промышленности и сельского хозяйства. Благодаря им созданы крупные производственные предприятия и небоскребы, планету опутала сеть железнодорожного сообщения и магистральных трубопроводов, моря бороздят крупнотоннажные танкеры и шикарные туристические лайнеры, а в домах появилась многочисленная санитарно-техническая и бытовая техника.

Прочность углеродистых сталей в основном зависит от массовой доли находящегося в ней углерода. Чем выше его концентрация, тем прочнее сталь. Но высокое содержание углерода негативно сказывается на свариваемости стали и вызывает значительное снижение ее пластичности, а также повышает склонность к старению. При этом это достаточно дешевое и общедоступное вещество, что является важным экономическим фактором и обуславливает широкое применение углеродистых сталей повышенной прочности в строительстве и инжиниринге.

В связи с массовым использованием сварных стальных конструкций в самых разных отраслях возникла потребность в снижении массовой доли углерода для производства высокопрочных марок. Поэтому в тех случаях, когда свариваемость является ключевым параметром, повышать прочность стали за счет увеличения углерода неприемлемо и нужных механических параметров достигают путем легирования. Однако при этом крайне важно изыскать пути для снижения затрат на производство, так как многие легирующие компоненты относятся к дорогостоящим материалам.

В XX веке отмечалась устойчивая тенденция к повышению прочности стали за счет легирования недорогим марганцем. Но по мере развития металлургических технологий и металлографического анализа все более широко начинают использоваться и другие общедоступные и даже очень дефицитные элементы, большинство из которых образует с железом и углеродом карбиды и тем самым значительно повышают твердость и прочность сталей. Так компенсировать потери прочности из-за снижения массовой доли углерода можно введением:

  • бора. Это вещество даже в очень малых концентрациях оказывает существенное влияние на свойства сталей. Например, при увеличении массовой доли бора до 0,25% прочность стали возрастает в 1,4 раза. Теплофизические свойства бористых сталей почти такие же, как и у нержавеющих, при этом их отличает низкая пластичность и высокая радиационная стойкость;
  • ванадия. Карбидообразующий элемент, сильно измельчающий зерно аустенита. Многократно повышает прочность, вязкость и стойкость к ударным нагрузкам. Применяется для легирования конструкционных и быстрорежущих инструментальных сталей;
  • вольфрама. Наиболее часто добавляется в жаропрочные хромистые и хромоникелевые марки и в значительной степени минимизирует их ползучесть;
  • кремния. Один из наиболее значимых легирующих компонентов для обеспечения высокой прочности сталей. Его введение позволяет снизить содержание углерода, серы и растворенного в стали кислорода;
  • кобальта. Благотворно влияет на механические свойства высокопрочных сталей. Увеличивает подвижность дислокаций и тем самым уменьшает концентрацию напряжений;
  • никеля. Марки стали, содержащие Ni в количестве 3% и более, отличаются высоким комплексом механических свойств, имеют удовлетворительную свариваемость и очень высокие показатели коррозионной стойкости даже при контакте с морской водой;
  • ниобия. Ниобийсодержащие стали характеризуются мелкозернистой структурой и высоким пределом текучести. Они чаще всего производятся в виде толстолистового проката и находят применение в конструкциях ответственного назначения, при производстве труб для магистральных трубопроводов и в мостостроении;
  • титана. Образует прочные карбиды и нитриды, измельчает зерно аустенита. Снижает склонность к межкристаллической коррозии. Повышает окалиностойкость и прочность;
  • хрома. Введение этого вещества в сталь значительно повышает ее прочность. В сочетании с никелем хром не только улучшает твердость и прочность, которые особенно проявляются в закаленном и высокоотпущенном состоянии, но и определяет высокие антикоррозионные свойства;
  • церия. Он заметно влияет на механические и технологические свойства и при этом выступает десульфатором и дегазатором. Повышает жидкотекучесть и свариваемость сталей.

Производство сталей высокой прочности для сварных металлических конструкций довольно часто сводится к получению металла с измельченной структурой путем термической обработки при минимальном легировании. Поэтому большинство высокопрочных марок легированной стали содержит не один, а несколько легирующих компонентов, но содержание их часто не велико: хрома 0,5…1,5%, никеля 1,0…4,0%, вольфрама 0,8…1,2%, молибдена 0,2…0,4%.

Помимо корректировки химического состава и применения термической обработки повысить качество и прочностные характеристики сталей можно значительной минимизацией количества неметаллических включений и кислорода в процессе плавки. Это можно выполнить добавлением редкоземельных металлов или мишметалла – сплава церия, лантана, неодима, празеодима, что позволяет сократить количество серы и неметаллических включений более чем в два раза. Существенное значение для повышения качества высокопрочных сталей имеет применение современных методов выплавки (электрошлакового, вакуумно-дугового, вакуумно-индукционного, конверторного и т.д.), а также вторичной обработки стали на установках «ковш-печь», в вакууматорах и других агрегатах.

Обработка железа

Какая самая прочная сталь

Определить какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий применения, так как в каждом случае от материала требуются определенные специальные свойства. И если еще в середине XX века к сталям высокой прочности относили марки с пределом текучести не менее 270 Н/мм2, то сегодня самая крепкая сталь может иметь твердость, доходящую до HB 700, предел текучести – до 1650 МПа, временное сопротивление – до 2500 МПа.

Для некоторых отраслей промышленности наибольший интерес в настоящее время представляют инновационные разработки, в том числе марки, выпускающиеся под брендом отдельных металлургических компаний, например:

  • закаленные стали высокой твердости. Эти стали, характеризующиеся высокой износостойкостью, твердостью и прочностью, используются в условиях сильного абразивного износа и ударного воздействия. Конечно, нельзя заявлять, что это самый крепкий металл, тем не менее они положительно зарекомендовали себя в различных сферах машиностроения, демонстрируют сверхдлительный срок службы и позволяют легко достичь оптимального баланса между весом, формой и эксплуатационными свойствами. К таким материалам относятся стали под брендом Hardox шведской компании SSAB (Hardox 600, Hardox 450, Hardox HiTuf, Hardox HiAce и другие), шведские стали группы Swebor, марки Dillidur немецкой компании Dillinger, стали Miilux и многие другие;
  • свариваемые высокопрочные стали после закалки и отпуска. Эти сплавы с пределом текучести от 400 до 1300 МПа и временным сопротивлением до 1400…1700 МПа широко используются в промышленном и гражданском строительстве, создании оффшорных буровых платформ и башен ветрогенераторов, производстве подземной и наземной техники. В эту группу относятся строительные стали по стандарту EN 10025-6 (S690Q, S690QL, S890Q, S960Q и пр.), марки под брендами Strenx/ Weldox, Xabo, Dillimax, aldur т.д.;
  • AerMet 100 и другие легированные ультрапрочные мартенситные стали, имеющие исключительные механические свойства, удовлетворительную свариваемость, достаточную стойкость к коррозии;
  • 16Х2ГБС, 16ХГМФТР, 25ХГСР и другие разработки украинских металлургов также востребованы на рынке. Они широко используются для изготовления сварных металлоконструкций ответственного назначения: резервуаров высокого давления, магистральных трубопроводов, мостовых переходов;
  • термомеханически упрочненный прокат для строительства (стандарт ДСТУ EN 10025-4) и машиностроения (стандарт EN 10149-2). Структура и свойства этих сталей формируются в результате применения специальных режимов на станах горячей прокатки, сочетающих строгий контроль за степенью обжатий, температурой конца прокатки и скоростью охлаждения. Материал сочетает высокую прочность и низкий углеродный эквивалент, что позволяет сократить не только металлоемкость без потери эксплуатационной стойкости, но и сэкономить на сварочных материалах при создании конструкций, а также сократить сроки возведения объектов.

Химический состав некоторых сталей, имеющих высокие параметры прочности

Марка стали

Массовая доля, %

C

Mn

Si

Cr

P

S

Ni

Cu

N

V

B

W

Mo

Co

Ti

не более

09Г2С

до 0,12

1,3…1,7

0,5…0,8

до 0,30

0,035

0,04

до 0,3

до 0,3

до 0,012

10ХСНД

до 0,12

0,5…0,8

0,8…1,1

0,6…0,9

0,035

0,04

0,5…0,8

0,4…0,6

до 0,008

16Г2АФ

0,14…0,20

1,30…1,70

0,30…0,60

до 0,40

0,035

0,04

до 0,30

до 0,30

0,015…0,025

0,08…0,14

30MnB5

0,27…0,33

1,15…1,45

до 0,4

0,025

0,15

0,0008…0,005

Р9М4К8

1,0…1,1

0,50

0,50

3,0…3,6

0,030

0,030

до 0,40

2,3…2,7

8,5…9,5

3,8…4,3

7,5…8,5

0.2

RAEX 500

0,30

1,70

0,80

1,50

0,025

0,015

1,00

0,005

0,50

 -

Разработка конструкционных сталей с пределом текучести выше 500 Н/мм2 направлена на повышение технологических и эксплуатационных характеристик. К их числу можно отнести свариваемость, ударную вязкость, сопротивление хрупкому разрушению, химическую и структурную однородность. Из-за больших объемов потребления таких сталей особое значение имеет их стоимость, которую можно снизить в основном за счет экономного легирования и применения различных режимов упрочняющей термообработки.

Физико-механические характеристики некоторых сталей повышенной и высокой прочности

Марка стали

Толщина проката, мм

Временное сопротивление

σв, Н/мм2

Предел текучести

σт, Н/мм2

Относительное удлинение

δ5, %

10ХСНД

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 15

от 15 до 32

от 32 до 50

16Г2АФ

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 20

от 20 до 32

06ГБД

8…50

более 490

более 390

более 22

06Г2Б

8…50

более 540

более 440

более 22

30ХГСНА

до 80

1620

1375

более 9

AerMet 340

до 80

2380

2070

более 11

Где применяют стали высокой прочности

Использование сталей с высокими прочностными параметрами позволяет обеспечить необходимую надежность и малую металлоемкость конструкций, возможность их длительной и бесперебойной эксплуатации при низких температурах и динамических нагрузках. Поэтому переход на стали повышенной и высокой прочности – злободневный вопрос для многих отраслей промышленности, а наиболее прогрессивные компании и предприятия уже широко используют их.

В гражданском, промышленном и военном строительстве востребованы S420ML…S460ML, S690QL…S960QL, а также 15Г2СФ, 10Г2ФР, 16Г2АФ, 12ХГ2СМФ, 14ГСМФР. Для изготовления различного высокопрочного инструмента и технологической оснасти применяются 3Х3М3Ф, Х12Ф1, Х12ВМ, 7Х3 и 3Х3М3Ф. Также стали повышенной и высокой прочности очень разнообразно используются для несущих и ответственных металлоконструкций, производства обшивки и деталей машин и вагонов, рессор и шасси, рабочих элементов землеройной и спецтехники, крепежа и валов.

Использование металла в строительстве

Уран

Серебристо-белый блестящий радиоактивный элемент естественного происхождения. Известно около 100 минералов урана, но только 12 имеют промышленное значение. Находятся в свободном состоянии или в кислых осадочных породах оболочки земной коры. Локальные запасы сосредоточены в твердых скальных образованиях. Уран, если не самый прочный материал, то, по крайней мере, один из самых твердых. Получают его из урановых руд.

Свойства

Легко поддается механической и термической обработке. Соединения радиационно и химически токсичны. Свойства зависят от чистоты металла.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Твердость

по Роквеллу

100/200-300

по Моосу

4,0

Теплота испарения

ккал/моль

106,7

Теплопроводность (при 343°К)

Вт/(см*К)

0,29

Плотность (при +25°С)

г/см3

19,04

Температура

кипения

°С

3318

плавления

°С

1132

Энтальпия

ккал/моль

1521,4

Коэффициент Пуассона

0,25

Модуль упругой деформации

кПа

0,176

Где применяется уран?

Урановая промышленность сфокусирована на добыче и переработке урановых и других радиоактивных руд с целью получения соответствующих концентраторов для ядерной энергетики и военной отрасли. Уран находит свое применение:

  • как топливо в исследовательском и ядерном реакторе;
  • в производстве флуоресцентных стекол;
  • при изготовлении транспортных контейнеров для радиоактивных грузов и отходов.

Бериллий

Высокотоксичный щелочноземельный металл светло-серого цвета, устойчивый к коррозии. На воздухе быстро покрывается оксидной пленкой, защищающей его от дальнейших реакций окисления. Бериллий получают из минерала берилла. Несмотря на среднюю твердость 5,5 баллов по шкале Мооса, он довольно хрупкий, с низким электрическим сопротивлением.

Свойства

Металл химически активен: растворяется в большинстве кислых сред и водных щелочных растворах. С водой вступает в реакцию только после ее закипания.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

г/см3

1,816

Температура

плавления

°С

1278-1283

кипения

2470

Молярная теплоемкость

Дж/(K*моль)

16,44

Теплопроводность

Вт/мК

216

Коэффициент Пуассона

0,07-0,18

Предел прочности при растяжении

МПа

370

Ударная вязкость

МПа

10,6-12,3

Модуль упругости

ГПа

303

Твердость по Роквеллу

75-85

Где применяется?

Основная сфера использования – тепловые экраны и системы наведения в аэрокосмической отрасли. Бериллий необходим также в создании:

  • огнеупорных материалов;
  • сплавов для самолетов, спутников и ракет;
  • твердотельных излучателей;
  • отражателей нейтронов и ядерного оружия;
  • субстрата для расплава солей.

Тантал

Уникальное сочетание твердости, пластичности, сверхвысокой температуры плавления нашло отражение в тантале (Та). Металл с плотностью 16,67 г/см³ – типичный представитель гранитной и щелочной магмы. Входит в ТОП самых тяжелых металлов. Тугоплавкий, устойчив к коррозии. Добывается из минерала колтана. В техническом металле доля Та составляет 97%, W – до 2,5%.

Свойства

Особенность тантала – способность поглощать азот, кислород, водород. Из-за хорошей пластичности поддается штамповке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

кг/м3

16600

Коэффициент теплового расширения (н.у)

°С

6,5*10-6

Предел текучести

МПа

170

Модуль упругости (по Юнгу)

ГПа

186

Температура

плавления

°С

3017

кипения

5458

Молярный объем

см³/моль

10,9

Теплопроводность

Вт/(м*K)

57,5

Где применяется тантал?

Востребован там, где нужна высокая коррозионная и химическая устойчивость:

  • медицинские имплантаты;
  • мощнейшие конденсаторы и элементы электроники;
  • сооружение ядерных реакторов;
  • производство жаропрочных сплавов;
  • изготовление трудносплавного инструмента и резцов по обработке металлов;
  • производство запчастей реактивных двигателей и теплообменников в приборостроении.

Выводы

Определить какой металл самый крепкий или какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий, принимая в расчет все факторы: износостойкость, твердость, прочность, устойчивость к агрессивным средам и другие. К тому же в условиях рыночной экономики важное значение имеет рентабельность производства, что существенно ограничивает применение дорогих и редких металлов, но открывает колоссальные перспективы для применения высокопрочных сталей в самых разнообразных сферах: от освоения космоса и выращивания пшеницы.

Компания «Метинвест-СМЦ», располагая обширной базой металлопроката различного сортамента, всегда готова помочь своим клиентам в выборе металлопродукции из сталей повышенной и высокой прочности с учетом характера ее применения и условий эксплуатации. Звоните, наш телефон 0800-30-30-70.

Какой металл самый прочный? Виды, классификация и применение

Металлы всегда играли значительную роль в развитии материальной культуры человеческого общества. Сегодня человечеству известны 118 химических элементов, из них 96 – металлы. Все они, за исключением ртути, в естественном природном состоянии находятся в твердом виде и характеризуются разной твердостью, хорошо проводят электрический ток. Если единственный жидкий из них – ртуть, то какой металл самый прочный?

Самые прочные металлы в мире

Все относительно, в том числе и анализ прочности материалов. Сравнения нужно проводить по единым критериям, при соблюдении одинаковых условий. Сделать это практически невозможно. Ту же относительную твердость можно рассматривать как по шкале Мооса, так и по методам Бринелля, Виккерса, Шора и пр. Существует еще ряд параметров, позволяющих произвести сравнительный анализ различных материалов. Оценивать, какой самый крепкий металл в мире, нужно с учетом:

  • прочности – способности металлов сопротивляться внешним воздействиям без разрушения и необратимого изменения формы. С учетом условий применения (высокие и низкие температуры, ударные нагрузки, повышенный временной ресурс) и вида напряженного состояния (изгиб, сжатие, растяжение) профессионалы учитывают разные критерии прочностных характеристик: предел прочности, временное сопротивление, предел усталости, относительное удлинение, длительная прочность и пр.;
  • предела прочности – параметра, характеризующего сопротивление значительным пластическим деформациям и выражающий максимальную нагрузку при растяжении, после приложения которой начинается разрушение металла с последующим разделением целого изделия на части. Данный параметр также иногда называют временным сопротивлением разрушению;
  • предела текучести – механической характеристики, выражающая напряжение металла, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Данный параметр также часто выступает базовым критерием прочностных характеристик;
  • твердости – сопротивления металлов вдавливанию. Данный параметр не является физической постоянной, так как он зависит от прочности, пластичности и изменений в структуре металла. При изменении температуры, а также после различной термической и механической обработки величина твердости меняется в том же направлении, что и предел текучести.

Металлопрокат на складе

От чего зависит прочность металлов?

Если понятие «надежность» свойственно для характеристик готовых конструкций, сооружений или изделий, то металлы или их сплавы должны быть заведомо прочными, стойким к охрупчиванию и трещинообразованию. Иначе любые изделия, агрегаты и объекты, созданные с их применением, не смогут быть надежными при эксплуатации. Какие же тогда самые прочные металлы и сплавы? Здесь однозначного ответа нет, а вопрос не совсем некорректен, так как в каждой отрасли в него вкладывают особый смысл. Например, для рабочих элементов спецтехники важна абразивная износостойкость и стойкость к ударным нагрузкам, для атомной энергетики самый прочный металл – тот который сохраняет свои свойства под воздействием α-, β- и ϒ-излучения, а для инструмента используются материалы повышенной твердости. И если прочность и надежность металлов зависит от количества примесей, вязкости, предельной и начальной прочности, то на прочность сталей влияет структура ее металла и химический состав.

Высокая прочность сталей достигается обеспечением мелкозернистой структуры, так как при мелком зерне вследствие различного направления плоскостей скольжения в отдельных зернах затруднено образование сплошных плоскостей скольжения. К тому же наличие многочисленных границ препятствует скольжению из-за несовершенства кристаллической решетки на границах зерен. Таким образом, измельчение зерна повышает сопротивление отрыву, минимизирует стойкость к трещинообразованию и увеличивает параметры ударной вязкости.

Вольфрам

На земном шаре самый прочный металл, обладающий невероятной устойчивостью к коррозии и демонстрирующий высокую тугоплавкость. Хоть он и мало распространен в недрах, часто входит в состав инструментальных и самых тугоплавких сплавов.

Свойства

Из-за светло-серого цвета вольфрам похож на сталь. Физические и химические свойства позволяют использовать его для легирования сплавов и сталей, так как он тормозит рост зерен аустенита, снижает чувствительность к охлаждению после высокого отпуска и резко уменьшает высокотемпературную отпускную хрупкость. Другие физические свойства:

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3422

кипения

°С

5900

Жидкотекучесть

мм

100

Относительное удлинение

%

1

Твердость

кгс/мм2

350

Плотность

г/ см3

19,3

Коэффициенты

линейного термического расширения (10 в минус 6)

м/мК

 

4,32

Пуассона

 

0,29

Относительное сужение

%

Вольфрам (W) имеет наименьший коэффициент линейного расширения, что объясняется постоянством атомной решетки. Прочность возрастает при холодной деформации. Из недостатков: низкая пластичность, высокая вероятность ломкости при отрицательных температурах, плохая свариваемость и обрабатываемость резанием.

Области применения

Металл используется в чистом виде и входит в состав твердых, жаропрочных и износостойких сплавов. Коррозионная стойкость способствует применению в жидкометаллических составах ртути, лития, натрия, калия, используемых в энергоустановках. Вольфрам также незаменим:

  • как компонент инструментальных, быстрорежущих сталей (Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3) и материалов для нитей накаливания, неплавящихся сварочных электродов, катодов и деталей мощных электровакуумных приборов;
  • для производства твердотопливных и ионных двигателей.

Осмий

Наглядный представитель редчайших драгметаллов платиновой группы. В слитках осмий имеет темно-синий цвет, а его кристаллы отличаются красивым серебристо-голубым оттенком. В чистом виде в природе практически не встречается из-за хрупкости и высокой твердости, но часто присутствует в метеоритном металле. Имеет несколько изотопов, самый ценный и редкий – осмий-187.

Осмий существует в виде различных форм-соединений с другими химическими элементами. Наиболее распространенные его «компаньоны» – иридий и платина. Входит в состав медной, никелевой руды. Сопутствует натуральной платине. Получают его из обогащенных пород: из 10000 тонн руды, содержащей платиновые металлы, добывается около 28 граммов осмия.

Свойства

Из-за высокой хрупкости сложно утверждать, что осмий – самый крепкий металл. Но то, что это второй по тяжести – бесспорный факт (тяжелее только иридий). Кроме высокой плотности и массы, осмий можно рассматривать как химически устойчивый, довольно твердый материал, который практически не поддается обработке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (при н.у.)

г/см3

22,587 ± 0,009

Температура

плавления

°С/К

3054/3327

кипения

°С/К

5027/5300

начала окисления

°С

500

Твердость (по Виккерсу/по Моосу)

ГПа/баллы

3-4/6-7

Теплоемкость молярная

Дж/(K*моль).

24,7

Теплота испарения

кДж/моль;

738

Электроотрицательность

э

1,3

Потенциал ионизации

эВ

8,7

Редкий металл с большим потенциалом. Но его добыча обходится слишком дорого и в год составляет несколько сотен килограммов. Искусственно синтезированный осмий не поддается обработке давлением, плавится в вакуумных установках.

Области применения осмия

Небольшие партии добычи и уникальные свойства обуславливают применением осмия (Os) в тех случаях, когда его применение максимально целесообразно. Это:

  • датировка, анализ кварцев пограничного слоя между Меловым и Третичным периодами;
  • легирование сплавов для повышения их износостойкости и долговечности;
  • создание покрытие на узлах механизмов, активно подвергающихся трению;
  • аэрокосмическая и военная область;
  • производство точных деталей в машиностроении, медицинских инструментов и кардиостимуляторов;
  • катализация процессов гидрирования органических соединений.

Иридий

Химический элемент и металл – иридий (Ir) с плотностью 22,65 г/см³ – делит пальму первенства, как самый тяжелый и тугоплавкий элемент, с осмием. Но его можно характеризовать и как самый прочный металл, к тому же редкий: годовая добыча в мире не превышает 10 тысяч кг.

Драгметалл бело-золотого цвета, характеризуется высокой инертностью. В природе находится в самородном состоянии, встречается как смесь с Pt или Os. Любое из таких соединений можно характеризовать, как самый твердый сплав, долговечный и крепкий. Существует закономерность: там, где есть самородная платина, ищите осмистый иридий. Налажено также искусственное производство Ir из переработанной платиновой руды.

Свойства

Иридий принадлежит к группе благородных металлов. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью и высокой плотностью. Инертен к царской водке, ко всем кислотам, а также их смесям в температурном поле до 100°C.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

(н.у.)

г/см3

22,42

(жидкое состояние)

19,39

Атомная масса

u

199,217

Удельная теплоемкость

Дж/(K*моль)

0,133 

Форма кристаллической решетки

гранецентрированный куб

Электроотрицательность

э

1,4

Потенциал ионизации

эВ

9,2

Температура

плавления

°С

2447

кипения

4577

Теплопроводность

Вт/(м*K)

147

Показатель линейного расширения

град.

6,5х10-6

Теплота испарения

кДж/моль

604

Применение иридия

Вариативное использование обусловлено стойкостью иридия к окислению при высоких температурах, сохранению первоначальных характеристик в любых химических растворах и смесях, при переплавке. Металл, как правило, используется в сплавах. Основное применение:

  • легирование сплавов для особо ответственных металлоизделий;
  • изготовление посуды и хирургического инструмента;
  • производство иридиевых свечей сгорания, топливных баков, катодов и нерастворимых анодов;
  • приборостроение;
  • изготовление термопар для сверхвысоких температур (≥2000°С).

Хром

Нельзя однозначно утверждать, что хром – самый прочный металл в мире. Но то, что это самый твердый металл в мире действительно так. Металла белой окраски с голубоватым отливом и довольно специфическими признаками в земной коре содержится довольно много – 0,02%. В природе находится чаще всего в составе соединений, но встречается и в чистом виде.

Свойства

О том, что хром – это самый «сильный» металл и достаточно распространенный на нашей планете, спорить трудно. Его физико-химические свойства говорят сами за себя. Металл стоек к коррозии, высоким температурам. Особо ценными считаются его соединения – крокоит и железняк.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°C

1513-1920

кипения

2199

Плотность

г/см³

7,19

Теплопроводность

Вт/(м*K)

93,9

Твердость по шкале Мооса

8,5

Удельная теплоемкость (при t = 0°С)

кДж/(кг*К)

0,448

Теплота испарения

кДж/моль

342

Применение хрома

Наиболее широко хром (Cr) используется в металлургии для легирования сталей и сплавов, а также для:

  • производства антикоррозийных и декоративных покрытий;
  • изготовления огнеупоров;
  • дубления кожи (хромовые квасцы).

Рений

Первые месторождения этого очень плотного и твердого металла были обнаружены в Германии. Рений занимает лидирующие позиции в рейтинге самых редких на Земле и самых дорогих металлов. Встречается в чистом виде и в медной руде. В метеоритном железе находится в свободном состоянии.

Свойства

Принадлежит к группе переходных элементов. В таблице представлен ряд физических свойств рения.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3180

кипения

5596

Плотность (н.у. и t=20°С)

г/см3

21,02

Теплота (удельная)

плавления

кДж/моль

34

испарения

704

Твердость

шкала Мооса

7

по Виккерсу

МПа

2450

Отмечается устойчивость характеристик при многократных циклах «нагрев-охлаждение», инертность по отношению к водороду, азоту. Рений (Re) не растворяется в соляной и плавиковой кислоте.

Где применяется?

Высокая стоимость делает использование рения ограниченным и только в виде сплава с другими металлами, в частности с молибденом и вольфрамом. Наиболее ценен для:

  • ракетных и энергетических установок;
  • защиты от агрессивных сред;
  • авиации;
  • производства хирургического инструмента.

Титан

Металл, которого в земной коре находится около 0,66%, замыкает «десятку» по распространенности в природе. Добывается из руды. Отличается уникальным сочетанием прочности, твердости и легковесности, что позволяет использовать его в тех средах, где магниево-алюминиевые сплавы прекращают работать.

Свойства

Выясняя, какой самый прочный металл, особое внимание следует обратить на физические свойства титана. Этот металл очень пластичен, но сваривается только в инертных средах.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (н.у.)

г/см3

4,54

Удельная прочность

км

30-35

Удельная теплота испарения

кДж/моль

422,6

Удельная теплота плавления

18,8

Теплопроводность при 300 K

Вт/(м*К)

21,9

Электропроводность (твердая фаза)

См/м

2,5х106

Твердость

по шкале Мооса

6

по Виккерсу

МПа

970

Температура

°C

1668

Применение титана

Раньше металл был затребован, в основном, в оборонной и военной промышленности. Сегодня его распространение в других сферах возрастает с каждым днем. Его широко используют в качестве легирующего элемента сталей и сплавов для:

  • обшивки специальных морских судов, газовых турбин авиадвигателей, деталей планерной части;
  • инструмента и конструкций повышенной надежности;
  • комплектующих насосов и трубопроводов;
  • глубоководных аппаратов и бурильных установок;
  • теплообменного оборудования и пр.

Железо и стали

Само по себе чистое железо, как самый жесткий металл, не позиционируется. Металл нашел массовое применение в сплавах с углеродом, для улучшения и изменения механических и технологических свойств которых вводят различные легирующие элементы. Стали, хоть и являются не металлами, а сплавами, именно начало их производства стало основой для активной индустриализации промышленности и сельского хозяйства. Благодаря им созданы крупные производственные предприятия и небоскребы, планету опутала сеть железнодорожного сообщения и магистральных трубопроводов, моря бороздят крупнотоннажные танкеры и шикарные туристические лайнеры, а в домах появилась многочисленная санитарно-техническая и бытовая техника.

Прочность углеродистых сталей в основном зависит от массовой доли находящегося в ней углерода. Чем выше его концентрация, тем прочнее сталь. Но высокое содержание углерода негативно сказывается на свариваемости стали и вызывает значительное снижение ее пластичности, а также повышает склонность к старению. При этом это достаточно дешевое и общедоступное вещество, что является важным экономическим фактором и обуславливает широкое применение углеродистых сталей повышенной прочности в строительстве и инжиниринге.

В связи с массовым использованием сварных стальных конструкций в самых разных отраслях возникла потребность в снижении массовой доли углерода для производства высокопрочных марок. Поэтому в тех случаях, когда свариваемость является ключевым параметром, повышать прочность стали за счет увеличения углерода неприемлемо и нужных механических параметров достигают путем легирования. Однако при этом крайне важно изыскать пути для снижения затрат на производство, так как многие легирующие компоненты относятся к дорогостоящим материалам.

В XX веке отмечалась устойчивая тенденция к повышению прочности стали за счет легирования недорогим марганцем. Но по мере развития металлургических технологий и металлографического анализа все более широко начинают использоваться и другие общедоступные и даже очень дефицитные элементы, большинство из которых образует с железом и углеродом карбиды и тем самым значительно повышают твердость и прочность сталей. Так компенсировать потери прочности из-за снижения массовой доли углерода можно введением:

  • бора. Это вещество даже в очень малых концентрациях оказывает существенное влияние на свойства сталей. Например, при увеличении массовой доли бора до 0,25% прочность стали возрастает в 1,4 раза. Теплофизические свойства бористых сталей почти такие же, как и у нержавеющих, при этом их отличает низкая пластичность и высокая радиационная стойкость;
  • ванадия. Карбидообразующий элемент, сильно измельчающий зерно аустенита. Многократно повышает прочность, вязкость и стойкость к ударным нагрузкам. Применяется для легирования конструкционных и быстрорежущих инструментальных сталей;
  • вольфрама. Наиболее часто добавляется в жаропрочные хромистые и хромоникелевые марки и в значительной степени минимизирует их ползучесть;
  • кремния. Один из наиболее значимых легирующих компонентов для обеспечения высокой прочности сталей. Его введение позволяет снизить содержание углерода, серы и растворенного в стали кислорода;
  • кобальта. Благотворно влияет на механические свойства высокопрочных сталей. Увеличивает подвижность дислокаций и тем самым уменьшает концентрацию напряжений;
  • никеля. Марки стали, содержащие Ni в количестве 3% и более, отличаются высоким комплексом механических свойств, имеют удовлетворительную свариваемость и очень высокие показатели коррозионной стойкости даже при контакте с морской водой;
  • ниобия. Ниобийсодержащие стали характеризуются мелкозернистой структурой и высоким пределом текучести. Они чаще всего производятся в виде толстолистового проката и находят применение в конструкциях ответственного назначения, при производстве труб для магистральных трубопроводов и в мостостроении;
  • титана. Образует прочные карбиды и нитриды, измельчает зерно аустенита. Снижает склонность к межкристаллической коррозии. Повышает окалиностойкость и прочность;
  • хрома. Введение этого вещества в сталь значительно повышает ее прочность. В сочетании с никелем хром не только улучшает твердость и прочность, которые особенно проявляются в закаленном и высокоотпущенном состоянии, но и определяет высокие антикоррозионные свойства;
  • церия. Он заметно влияет на механические и технологические свойства и при этом выступает десульфатором и дегазатором. Повышает жидкотекучесть и свариваемость сталей.

Производство сталей высокой прочности для сварных металлических конструкций довольно часто сводится к получению металла с измельченной структурой путем термической обработки при минимальном легировании. Поэтому большинство высокопрочных марок легированной стали содержит не один, а несколько легирующих компонентов, но содержание их часто не велико: хрома 0,5…1,5%, никеля 1,0…4,0%, вольфрама 0,8…1,2%, молибдена 0,2…0,4%.

Помимо корректировки химического состава и применения термической обработки повысить качество и прочностные характеристики сталей можно значительной минимизацией количества неметаллических включений и кислорода в процессе плавки. Это можно выполнить добавлением редкоземельных металлов или мишметалла – сплава церия, лантана, неодима, празеодима, что позволяет сократить количество серы и неметаллических включений более чем в два раза. Существенное значение для повышения качества высокопрочных сталей имеет применение современных методов выплавки (электрошлакового, вакуумно-дугового, вакуумно-индукционного, конверторного и т.д.), а также вторичной обработки стали на установках «ковш-печь», в вакууматорах и других агрегатах.

Обработка железа

Какая самая прочная сталь

Определить какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий применения, так как в каждом случае от материала требуются определенные специальные свойства. И если еще в середине XX века к сталям высокой прочности относили марки с пределом текучести не менее 270 Н/мм2, то сегодня самая крепкая сталь может иметь твердость, доходящую до HB 700, предел текучести – до 1650 МПа, временное сопротивление – до 2500 МПа.

Для некоторых отраслей промышленности наибольший интерес в настоящее время представляют инновационные разработки, в том числе марки, выпускающиеся под брендом отдельных металлургических компаний, например:

  • закаленные стали высокой твердости. Эти стали, характеризующиеся высокой износостойкостью, твердостью и прочностью, используются в условиях сильного абразивного износа и ударного воздействия. Конечно, нельзя заявлять, что это самый крепкий металл, тем не менее они положительно зарекомендовали себя в различных сферах машиностроения, демонстрируют сверхдлительный срок службы и позволяют легко достичь оптимального баланса между весом, формой и эксплуатационными свойствами. К таким материалам относятся стали под брендом Hardox шведской компании SSAB (Hardox 600, Hardox 450, Hardox HiTuf, Hardox HiAce и другие), шведские стали группы Swebor, марки Dillidur немецкой компании Dillinger, стали Miilux и многие другие;
  • свариваемые высокопрочные стали после закалки и отпуска. Эти сплавы с пределом текучести от 400 до 1300 МПа и временным сопротивлением до 1400…1700 МПа широко используются в промышленном и гражданском строительстве, создании оффшорных буровых платформ и башен ветрогенераторов, производстве подземной и наземной техники. В эту группу относятся строительные стали по стандарту EN 10025-6 (S690Q, S690QL, S890Q, S960Q и пр.), марки под брендами Strenx/ Weldox, Xabo, Dillimax, aldur т.д.;
  • AerMet 100 и другие легированные ультрапрочные мартенситные стали, имеющие исключительные механические свойства, удовлетворительную свариваемость, достаточную стойкость к коррозии;
  • 16Х2ГБС, 16ХГМФТР, 25ХГСР и другие разработки украинских металлургов также востребованы на рынке. Они широко используются для изготовления сварных металлоконструкций ответственного назначения: резервуаров высокого давления, магистральных трубопроводов, мостовых переходов;
  • термомеханически упрочненный прокат для строительства (стандарт ДСТУ EN 10025-4) и машиностроения (стандарт EN 10149-2). Структура и свойства этих сталей формируются в результате применения специальных режимов на станах горячей прокатки, сочетающих строгий контроль за степенью обжатий, температурой конца прокатки и скоростью охлаждения. Материал сочетает высокую прочность и низкий углеродный эквивалент, что позволяет сократить не только металлоемкость без потери эксплуатационной стойкости, но и сэкономить на сварочных материалах при создании конструкций, а также сократить сроки возведения объектов.

Химический состав некоторых сталей, имеющих высокие параметры прочности

Марка стали

Массовая доля, %

C

Mn

Si

Cr

P

S

Ni

Cu

N

V

B

W

Mo

Co

Ti

не более

09Г2С

до 0,12

1,3…1,7

0,5…0,8

до 0,30

0,035

0,04

до 0,3

до 0,3

до 0,012

10ХСНД

до 0,12

0,5…0,8

0,8…1,1

0,6…0,9

0,035

0,04

0,5…0,8

0,4…0,6

до 0,008

16Г2АФ

0,14…0,20

1,30…1,70

0,30…0,60

до 0,40

0,035

0,04

до 0,30

до 0,30

0,015…0,025

0,08…0,14

30MnB5

0,27…0,33

1,15…1,45

до 0,4

0,025

0,15

0,0008…0,005

Р9М4К8

1,0…1,1

0,50

0,50

3,0…3,6

0,030

0,030

до 0,40

2,3…2,7

8,5…9,5

3,8…4,3

7,5…8,5

0.2

RAEX 500

0,30

1,70

0,80

1,50

0,025

0,015

1,00

0,005

0,50

 -

Разработка конструкционных сталей с пределом текучести выше 500 Н/мм2 направлена на повышение технологических и эксплуатационных характеристик. К их числу можно отнести свариваемость, ударную вязкость, сопротивление хрупкому разрушению, химическую и структурную однородность. Из-за больших объемов потребления таких сталей особое значение имеет их стоимость, которую можно снизить в основном за счет экономного легирования и применения различных режимов упрочняющей термообработки.

Физико-механические характеристики некоторых сталей повышенной и высокой прочности

Марка стали

Толщина проката, мм

Временное сопротивление

σв, Н/мм2

Предел текучести

σт, Н/мм2

Относительное удлинение

δ5, %

10ХСНД

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 15

от 15 до 32

от 32 до 50

16Г2АФ

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 20

от 20 до 32

06ГБД

8…50

более 490

более 390

более 22

06Г2Б

8…50

более 540

более 440

более 22

30ХГСНА

до 80

1620

1375

более 9

AerMet 340

до 80

2380

2070

более 11

Где применяют стали высокой прочности

Использование сталей с высокими прочностными параметрами позволяет обеспечить необходимую надежность и малую металлоемкость конструкций, возможность их длительной и бесперебойной эксплуатации при низких температурах и динамических нагрузках. Поэтому переход на стали повышенной и высокой прочности – злободневный вопрос для многих отраслей промышленности, а наиболее прогрессивные компании и предприятия уже широко используют их.

В гражданском, промышленном и военном строительстве востребованы S420ML…S460ML, S690QL…S960QL, а также 15Г2СФ, 10Г2ФР, 16Г2АФ, 12ХГ2СМФ, 14ГСМФР. Для изготовления различного высокопрочного инструмента и технологической оснасти применяются 3Х3М3Ф, Х12Ф1, Х12ВМ, 7Х3 и 3Х3М3Ф. Также стали повышенной и высокой прочности очень разнообразно используются для несущих и ответственных металлоконструкций, производства обшивки и деталей машин и вагонов, рессор и шасси, рабочих элементов землеройной и спецтехники, крепежа и валов.

Использование металла в строительстве

Уран

Серебристо-белый блестящий радиоактивный элемент естественного происхождения. Известно около 100 минералов урана, но только 12 имеют промышленное значение. Находятся в свободном состоянии или в кислых осадочных породах оболочки земной коры. Локальные запасы сосредоточены в твердых скальных образованиях. Уран, если не самый прочный материал, то, по крайней мере, один из самых твердых. Получают его из урановых руд.

Свойства

Легко поддается механической и термической обработке. Соединения радиационно и химически токсичны. Свойства зависят от чистоты металла.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Твердость

по Роквеллу

100/200-300

по Моосу

4,0

Теплота испарения

ккал/моль

106,7

Теплопроводность (при 343°К)

Вт/(см*К)

0,29

Плотность (при +25°С)

г/см3

19,04

Температура

кипения

°С

3318

плавления

°С

1132

Энтальпия

ккал/моль

1521,4

Коэффициент Пуассона

0,25

Модуль упругой деформации

кПа

0,176

Где применяется уран?

Урановая промышленность сфокусирована на добыче и переработке урановых и других радиоактивных руд с целью получения соответствующих концентраторов для ядерной энергетики и военной отрасли. Уран находит свое применение:

  • как топливо в исследовательском и ядерном реакторе;
  • в производстве флуоресцентных стекол;
  • при изготовлении транспортных контейнеров для радиоактивных грузов и отходов.

Бериллий

Высокотоксичный щелочноземельный металл светло-серого цвета, устойчивый к коррозии. На воздухе быстро покрывается оксидной пленкой, защищающей его от дальнейших реакций окисления. Бериллий получают из минерала берилла. Несмотря на среднюю твердость 5,5 баллов по шкале Мооса, он довольно хрупкий, с низким электрическим сопротивлением.

Свойства

Металл химически активен: растворяется в большинстве кислых сред и водных щелочных растворах. С водой вступает в реакцию только после ее закипания.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

г/см3

1,816

Температура

плавления

°С

1278-1283

кипения

2470

Молярная теплоемкость

Дж/(K*моль)

16,44

Теплопроводность

Вт/мК

216

Коэффициент Пуассона

0,07-0,18

Предел прочности при растяжении

МПа

370

Ударная вязкость

МПа

10,6-12,3

Модуль упругости

ГПа

303

Твердость по Роквеллу

75-85

Где применяется?

Основная сфера использования – тепловые экраны и системы наведения в аэрокосмической отрасли. Бериллий необходим также в создании:

  • огнеупорных материалов;
  • сплавов для самолетов, спутников и ракет;
  • твердотельных излучателей;
  • отражателей нейтронов и ядерного оружия;
  • субстрата для расплава солей.

Тантал

Уникальное сочетание твердости, пластичности, сверхвысокой температуры плавления нашло отражение в тантале (Та). Металл с плотностью 16,67 г/см³ – типичный представитель гранитной и щелочной магмы. Входит в ТОП самых тяжелых металлов. Тугоплавкий, устойчив к коррозии. Добывается из минерала колтана. В техническом металле доля Та составляет 97%, W – до 2,5%.

Свойства

Особенность тантала – способность поглощать азот, кислород, водород. Из-за хорошей пластичности поддается штамповке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

кг/м3

16600

Коэффициент теплового расширения (н.у)

°С

6,5*10-6

Предел текучести

МПа

170

Модуль упругости (по Юнгу)

ГПа

186

Температура

плавления

°С

3017

кипения

5458

Молярный объем

см³/моль

10,9

Теплопроводность

Вт/(м*K)

57,5

Где применяется тантал?

Востребован там, где нужна высокая коррозионная и химическая устойчивость:

  • медицинские имплантаты;
  • мощнейшие конденсаторы и элементы электроники;
  • сооружение ядерных реакторов;
  • производство жаропрочных сплавов;
  • изготовление трудносплавного инструмента и резцов по обработке металлов;
  • производство запчастей реактивных двигателей и теплообменников в приборостроении.

Выводы

Определить какой металл самый крепкий или какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий, принимая в расчет все факторы: износостойкость, твердость, прочность, устойчивость к агрессивным средам и другие. К тому же в условиях рыночной экономики важное значение имеет рентабельность производства, что существенно ограничивает применение дорогих и редких металлов, но открывает колоссальные перспективы для применения высокопрочных сталей в самых разнообразных сферах: от освоения космоса и выращивания пшеницы.

Компания «Метинвест-СМЦ», располагая обширной базой металлопроката различного сортамента, всегда готова помочь своим клиентам в выборе металлопродукции из сталей повышенной и высокой прочности с учетом характера ее применения и условий эксплуатации. Звоните, наш телефон 0800-30-30-70.

Какой металл самый прочный? Виды, классификация и применение

Металлы всегда играли значительную роль в развитии материальной культуры человеческого общества. Сегодня человечеству известны 118 химических элементов, из них 96 – металлы. Все они, за исключением ртути, в естественном природном состоянии находятся в твердом виде и характеризуются разной твердостью, хорошо проводят электрический ток. Если единственный жидкий из них – ртуть, то какой металл самый прочный?

Самые прочные металлы в мире

Все относительно, в том числе и анализ прочности материалов. Сравнения нужно проводить по единым критериям, при соблюдении одинаковых условий. Сделать это практически невозможно. Ту же относительную твердость можно рассматривать как по шкале Мооса, так и по методам Бринелля, Виккерса, Шора и пр. Существует еще ряд параметров, позволяющих произвести сравнительный анализ различных материалов. Оценивать, какой самый крепкий металл в мире, нужно с учетом:

  • прочности – способности металлов сопротивляться внешним воздействиям без разрушения и необратимого изменения формы. С учетом условий применения (высокие и низкие температуры, ударные нагрузки, повышенный временной ресурс) и вида напряженного состояния (изгиб, сжатие, растяжение) профессионалы учитывают разные критерии прочностных характеристик: предел прочности, временное сопротивление, предел усталости, относительное удлинение, длительная прочность и пр.;
  • предела прочности – параметра, характеризующего сопротивление значительным пластическим деформациям и выражающий максимальную нагрузку при растяжении, после приложения которой начинается разрушение металла с последующим разделением целого изделия на части. Данный параметр также иногда называют временным сопротивлением разрушению;
  • предела текучести – механической характеристики, выражающая напряжение металла, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Данный параметр также часто выступает базовым критерием прочностных характеристик;
  • твердости – сопротивления металлов вдавливанию. Данный параметр не является физической постоянной, так как он зависит от прочности, пластичности и изменений в структуре металла. При изменении температуры, а также после различной термической и механической обработки величина твердости меняется в том же направлении, что и предел текучести.

Металлопрокат на складе

От чего зависит прочность металлов?

Если понятие «надежность» свойственно для характеристик готовых конструкций, сооружений или изделий, то металлы или их сплавы должны быть заведомо прочными, стойким к охрупчиванию и трещинообразованию. Иначе любые изделия, агрегаты и объекты, созданные с их применением, не смогут быть надежными при эксплуатации. Какие же тогда самые прочные металлы и сплавы? Здесь однозначного ответа нет, а вопрос не совсем некорректен, так как в каждой отрасли в него вкладывают особый смысл. Например, для рабочих элементов спецтехники важна абразивная износостойкость и стойкость к ударным нагрузкам, для атомной энергетики самый прочный металл – тот который сохраняет свои свойства под воздействием α-, β- и ϒ-излучения, а для инструмента используются материалы повышенной твердости. И если прочность и надежность металлов зависит от количества примесей, вязкости, предельной и начальной прочности, то на прочность сталей влияет структура ее металла и химический состав.

Высокая прочность сталей достигается обеспечением мелкозернистой структуры, так как при мелком зерне вследствие различного направления плоскостей скольжения в отдельных зернах затруднено образование сплошных плоскостей скольжения. К тому же наличие многочисленных границ препятствует скольжению из-за несовершенства кристаллической решетки на границах зерен. Таким образом, измельчение зерна повышает сопротивление отрыву, минимизирует стойкость к трещинообразованию и увеличивает параметры ударной вязкости.

Вольфрам

На земном шаре самый прочный металл, обладающий невероятной устойчивостью к коррозии и демонстрирующий высокую тугоплавкость. Хоть он и мало распространен в недрах, часто входит в состав инструментальных и самых тугоплавких сплавов.

Свойства

Из-за светло-серого цвета вольфрам похож на сталь. Физические и химические свойства позволяют использовать его для легирования сплавов и сталей, так как он тормозит рост зерен аустенита, снижает чувствительность к охлаждению после высокого отпуска и резко уменьшает высокотемпературную отпускную хрупкость. Другие физические свойства:

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3422

кипения

°С

5900

Жидкотекучесть

мм

100

Относительное удлинение

%

1

Твердость

кгс/мм2

350

Плотность

г/ см3

19,3

Коэффициенты

линейного термического расширения (10 в минус 6)

м/мК

 

4,32

Пуассона

 

0,29

Относительное сужение

%

Вольфрам (W) имеет наименьший коэффициент линейного расширения, что объясняется постоянством атомной решетки. Прочность возрастает при холодной деформации. Из недостатков: низкая пластичность, высокая вероятность ломкости при отрицательных температурах, плохая свариваемость и обрабатываемость резанием.

Области применения

Металл используется в чистом виде и входит в состав твердых, жаропрочных и износостойких сплавов. Коррозионная стойкость способствует применению в жидкометаллических составах ртути, лития, натрия, калия, используемых в энергоустановках. Вольфрам также незаменим:

  • как компонент инструментальных, быстрорежущих сталей (Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3) и материалов для нитей накаливания, неплавящихся сварочных электродов, катодов и деталей мощных электровакуумных приборов;
  • для производства твердотопливных и ионных двигателей.

Осмий

Наглядный представитель редчайших драгметаллов платиновой группы. В слитках осмий имеет темно-синий цвет, а его кристаллы отличаются красивым серебристо-голубым оттенком. В чистом виде в природе практически не встречается из-за хрупкости и высокой твердости, но часто присутствует в метеоритном металле. Имеет несколько изотопов, самый ценный и редкий – осмий-187.

Осмий существует в виде различных форм-соединений с другими химическими элементами. Наиболее распространенные его «компаньоны» – иридий и платина. Входит в состав медной, никелевой руды. Сопутствует натуральной платине. Получают его из обогащенных пород: из 10000 тонн руды, содержащей платиновые металлы, добывается около 28 граммов осмия.

Свойства

Из-за высокой хрупкости сложно утверждать, что осмий – самый крепкий металл. Но то, что это второй по тяжести – бесспорный факт (тяжелее только иридий). Кроме высокой плотности и массы, осмий можно рассматривать как химически устойчивый, довольно твердый материал, который практически не поддается обработке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (при н.у.)

г/см3

22,587 ± 0,009

Температура

плавления

°С/К

3054/3327

кипения

°С/К

5027/5300

начала окисления

°С

500

Твердость (по Виккерсу/по Моосу)

ГПа/баллы

3-4/6-7

Теплоемкость молярная

Дж/(K*моль).

24,7

Теплота испарения

кДж/моль;

738

Электроотрицательность

э

1,3

Потенциал ионизации

эВ

8,7

Редкий металл с большим потенциалом. Но его добыча обходится слишком дорого и в год составляет несколько сотен килограммов. Искусственно синтезированный осмий не поддается обработке давлением, плавится в вакуумных установках.

Области применения осмия

Небольшие партии добычи и уникальные свойства обуславливают применением осмия (Os) в тех случаях, когда его применение максимально целесообразно. Это:

  • датировка, анализ кварцев пограничного слоя между Меловым и Третичным периодами;
  • легирование сплавов для повышения их износостойкости и долговечности;
  • создание покрытие на узлах механизмов, активно подвергающихся трению;
  • аэрокосмическая и военная область;
  • производство точных деталей в машиностроении, медицинских инструментов и кардиостимуляторов;
  • катализация процессов гидрирования органических соединений.

Иридий

Химический элемент и металл – иридий (Ir) с плотностью 22,65 г/см³ – делит пальму первенства, как самый тяжелый и тугоплавкий элемент, с осмием. Но его можно характеризовать и как самый прочный металл, к тому же редкий: годовая добыча в мире не превышает 10 тысяч кг.

Драгметалл бело-золотого цвета, характеризуется высокой инертностью. В природе находится в самородном состоянии, встречается как смесь с Pt или Os. Любое из таких соединений можно характеризовать, как самый твердый сплав, долговечный и крепкий. Существует закономерность: там, где есть самородная платина, ищите осмистый иридий. Налажено также искусственное производство Ir из переработанной платиновой руды.

Свойства

Иридий принадлежит к группе благородных металлов. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью и высокой плотностью. Инертен к царской водке, ко всем кислотам, а также их смесям в температурном поле до 100°C.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

(н.у.)

г/см3

22,42

(жидкое состояние)

19,39

Атомная масса

u

199,217

Удельная теплоемкость

Дж/(K*моль)

0,133 

Форма кристаллической решетки

гранецентрированный куб

Электроотрицательность

э

1,4

Потенциал ионизации

эВ

9,2

Температура

плавления

°С

2447

кипения

4577

Теплопроводность

Вт/(м*K)

147

Показатель линейного расширения

град.

6,5х10-6

Теплота испарения

кДж/моль

604

Применение иридия

Вариативное использование обусловлено стойкостью иридия к окислению при высоких температурах, сохранению первоначальных характеристик в любых химических растворах и смесях, при переплавке. Металл, как правило, используется в сплавах. Основное применение:

  • легирование сплавов для особо ответственных металлоизделий;
  • изготовление посуды и хирургического инструмента;
  • производство иридиевых свечей сгорания, топливных баков, катодов и нерастворимых анодов;
  • приборостроение;
  • изготовление термопар для сверхвысоких температур (≥2000°С).

Хром

Нельзя однозначно утверждать, что хром – самый прочный металл в мире. Но то, что это самый твердый металл в мире действительно так. Металла белой окраски с голубоватым отливом и довольно специфическими признаками в земной коре содержится довольно много – 0,02%. В природе находится чаще всего в составе соединений, но встречается и в чистом виде.

Свойства

О том, что хром – это самый «сильный» металл и достаточно распространенный на нашей планете, спорить трудно. Его физико-химические свойства говорят сами за себя. Металл стоек к коррозии, высоким температурам. Особо ценными считаются его соединения – крокоит и железняк.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°C

1513-1920

кипения

2199

Плотность

г/см³

7,19

Теплопроводность

Вт/(м*K)

93,9

Твердость по шкале Мооса

8,5

Удельная теплоемкость (при t = 0°С)

кДж/(кг*К)

0,448

Теплота испарения

кДж/моль

342

Применение хрома

Наиболее широко хром (Cr) используется в металлургии для легирования сталей и сплавов, а также для:

  • производства антикоррозийных и декоративных покрытий;
  • изготовления огнеупоров;
  • дубления кожи (хромовые квасцы).

Рений

Первые месторождения этого очень плотного и твердого металла были обнаружены в Германии. Рений занимает лидирующие позиции в рейтинге самых редких на Земле и самых дорогих металлов. Встречается в чистом виде и в медной руде. В метеоритном железе находится в свободном состоянии.

Свойства

Принадлежит к группе переходных элементов. В таблице представлен ряд физических свойств рения.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3180

кипения

5596

Плотность (н.у. и t=20°С)

г/см3

21,02

Теплота (удельная)

плавления

кДж/моль

34

испарения

704

Твердость

шкала Мооса

7

по Виккерсу

МПа

2450

Отмечается устойчивость характеристик при многократных циклах «нагрев-охлаждение», инертность по отношению к водороду, азоту. Рений (Re) не растворяется в соляной и плавиковой кислоте.

Где применяется?

Высокая стоимость делает использование рения ограниченным и только в виде сплава с другими металлами, в частности с молибденом и вольфрамом. Наиболее ценен для:

  • ракетных и энергетических установок;
  • защиты от агрессивных сред;
  • авиации;
  • производства хирургического инструмента.

Титан

Металл, которого в земной коре находится около 0,66%, замыкает «десятку» по распространенности в природе. Добывается из руды. Отличается уникальным сочетанием прочности, твердости и легковесности, что позволяет использовать его в тех средах, где магниево-алюминиевые сплавы прекращают работать.

Свойства

Выясняя, какой самый прочный металл, особое внимание следует обратить на физические свойства титана. Этот металл очень пластичен, но сваривается только в инертных средах.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (н.у.)

г/см3

4,54

Удельная прочность

км

30-35

Удельная теплота испарения

кДж/моль

422,6

Удельная теплота плавления

18,8

Теплопроводность при 300 K

Вт/(м*К)

21,9

Электропроводность (твердая фаза)

См/м

2,5х106

Твердость

по шкале Мооса

6

по Виккерсу

МПа

970

Температура

°C

1668

Применение титана

Раньше металл был затребован, в основном, в оборонной и военной промышленности. Сегодня его распространение в других сферах возрастает с каждым днем. Его широко используют в качестве легирующего элемента сталей и сплавов для:

  • обшивки специальных морских судов, газовых турбин авиадвигателей, деталей планерной части;
  • инструмента и конструкций повышенной надежности;
  • комплектующих насосов и трубопроводов;
  • глубоководных аппаратов и бурильных установок;
  • теплообменного оборудования и пр.

Железо и стали

Само по себе чистое железо, как самый жесткий металл, не позиционируется. Металл нашел массовое применение в сплавах с углеродом, для улучшения и изменения механических и технологических свойств которых вводят различные легирующие элементы. Стали, хоть и являются не металлами, а сплавами, именно начало их производства стало основой для активной индустриализации промышленности и сельского хозяйства. Благодаря им созданы крупные производственные предприятия и небоскребы, планету опутала сеть железнодорожного сообщения и магистральных трубопроводов, моря бороздят крупнотоннажные танкеры и шикарные туристические лайнеры, а в домах появилась многочисленная санитарно-техническая и бытовая техника.

Прочность углеродистых сталей в основном зависит от массовой доли находящегося в ней углерода. Чем выше его концентрация, тем прочнее сталь. Но высокое содержание углерода негативно сказывается на свариваемости стали и вызывает значительное снижение ее пластичности, а также повышает склонность к старению. При этом это достаточно дешевое и общедоступное вещество, что является важным экономическим фактором и обуславливает широкое применение углеродистых сталей повышенной прочности в строительстве и инжиниринге.

В связи с массовым использованием сварных стальных конструкций в самых разных отраслях возникла потребность в снижении массовой доли углерода для производства высокопрочных марок. Поэтому в тех случаях, когда свариваемость является ключевым параметром, повышать прочность стали за счет увеличения углерода неприемлемо и нужных механических параметров достигают путем легирования. Однако при этом крайне важно изыскать пути для снижения затрат на производство, так как многие легирующие компоненты относятся к дорогостоящим материалам.

В XX веке отмечалась устойчивая тенденция к повышению прочности стали за счет легирования недорогим марганцем. Но по мере развития металлургических технологий и металлографического анализа все более широко начинают использоваться и другие общедоступные и даже очень дефицитные элементы, большинство из которых образует с железом и углеродом карбиды и тем самым значительно повышают твердость и прочность сталей. Так компенсировать потери прочности из-за снижения массовой доли углерода можно введением:

  • бора. Это вещество даже в очень малых концентрациях оказывает существенное влияние на свойства сталей. Например, при увеличении массовой доли бора до 0,25% прочность стали возрастает в 1,4 раза. Теплофизические свойства бористых сталей почти такие же, как и у нержавеющих, при этом их отличает низкая пластичность и высокая радиационная стойкость;
  • ванадия. Карбидообразующий элемент, сильно измельчающий зерно аустенита. Многократно повышает прочность, вязкость и стойкость к ударным нагрузкам. Применяется для легирования конструкционных и быстрорежущих инструментальных сталей;
  • вольфрама. Наиболее часто добавляется в жаропрочные хромистые и хромоникелевые марки и в значительной степени минимизирует их ползучесть;
  • кремния. Один из наиболее значимых легирующих компонентов для обеспечения высокой прочности сталей. Его введение позволяет снизить содержание углерода, серы и растворенного в стали кислорода;
  • кобальта. Благотворно влияет на механические свойства высокопрочных сталей. Увеличивает подвижность дислокаций и тем самым уменьшает концентрацию напряжений;
  • никеля. Марки стали, содержащие Ni в количестве 3% и более, отличаются высоким комплексом механических свойств, имеют удовлетворительную свариваемость и очень высокие показатели коррозионной стойкости даже при контакте с морской водой;
  • ниобия. Ниобийсодержащие стали характеризуются мелкозернистой структурой и высоким пределом текучести. Они чаще всего производятся в виде толстолистового проката и находят применение в конструкциях ответственного назначения, при производстве труб для магистральных трубопроводов и в мостостроении;
  • титана. Образует прочные карбиды и нитриды, измельчает зерно аустенита. Снижает склонность к межкристаллической коррозии. Повышает окалиностойкость и прочность;
  • хрома. Введение этого вещества в сталь значительно повышает ее прочность. В сочетании с никелем хром не только улучшает твердость и прочность, которые особенно проявляются в закаленном и высокоотпущенном состоянии, но и определяет высокие антикоррозионные свойства;
  • церия. Он заметно влияет на механические и технологические свойства и при этом выступает десульфатором и дегазатором. Повышает жидкотекучесть и свариваемость сталей.

Производство сталей высокой прочности для сварных металлических конструкций довольно часто сводится к получению металла с измельченной структурой путем термической обработки при минимальном легировании. Поэтому большинство высокопрочных марок легированной стали содержит не один, а несколько легирующих компонентов, но содержание их часто не велико: хрома 0,5…1,5%, никеля 1,0…4,0%, вольфрама 0,8…1,2%, молибдена 0,2…0,4%.

Помимо корректировки химического состава и применения термической обработки повысить качество и прочностные характеристики сталей можно значительной минимизацией количества неметаллических включений и кислорода в процессе плавки. Это можно выполнить добавлением редкоземельных металлов или мишметалла – сплава церия, лантана, неодима, празеодима, что позволяет сократить количество серы и неметаллических включений более чем в два раза. Существенное значение для повышения качества высокопрочных сталей имеет применение современных методов выплавки (электрошлакового, вакуумно-дугового, вакуумно-индукционного, конверторного и т.д.), а также вторичной обработки стали на установках «ковш-печь», в вакууматорах и других агрегатах.

Обработка железа

Какая самая прочная сталь

Определить какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий применения, так как в каждом случае от материала требуются определенные специальные свойства. И если еще в середине XX века к сталям высокой прочности относили марки с пределом текучести не менее 270 Н/мм2, то сегодня самая крепкая сталь может иметь твердость, доходящую до HB 700, предел текучести – до 1650 МПа, временное сопротивление – до 2500 МПа.

Для некоторых отраслей промышленности наибольший интерес в настоящее время представляют инновационные разработки, в том числе марки, выпускающиеся под брендом отдельных металлургических компаний, например:

  • закаленные стали высокой твердости. Эти стали, характеризующиеся высокой износостойкостью, твердостью и прочностью, используются в условиях сильного абразивного износа и ударного воздействия. Конечно, нельзя заявлять, что это самый крепкий металл, тем не менее они положительно зарекомендовали себя в различных сферах машиностроения, демонстрируют сверхдлительный срок службы и позволяют легко достичь оптимального баланса между весом, формой и эксплуатационными свойствами. К таким материалам относятся стали под брендом Hardox шведской компании SSAB (Hardox 600, Hardox 450, Hardox HiTuf, Hardox HiAce и другие), шведские стали группы Swebor, марки Dillidur немецкой компании Dillinger, стали Miilux и многие другие;
  • свариваемые высокопрочные стали после закалки и отпуска. Эти сплавы с пределом текучести от 400 до 1300 МПа и временным сопротивлением до 1400…1700 МПа широко используются в промышленном и гражданском строительстве, создании оффшорных буровых платформ и башен ветрогенераторов, производстве подземной и наземной техники. В эту группу относятся строительные стали по стандарту EN 10025-6 (S690Q, S690QL, S890Q, S960Q и пр.), марки под брендами Strenx/ Weldox, Xabo, Dillimax, aldur т.д.;
  • AerMet 100 и другие легированные ультрапрочные мартенситные стали, имеющие исключительные механические свойства, удовлетворительную свариваемость, достаточную стойкость к коррозии;
  • 16Х2ГБС, 16ХГМФТР, 25ХГСР и другие разработки украинских металлургов также востребованы на рынке. Они широко используются для изготовления сварных металлоконструкций ответственного назначения: резервуаров высокого давления, магистральных трубопроводов, мостовых переходов;
  • термомеханически упрочненный прокат для строительства (стандарт ДСТУ EN 10025-4) и машиностроения (стандарт EN 10149-2). Структура и свойства этих сталей формируются в результате применения специальных режимов на станах горячей прокатки, сочетающих строгий контроль за степенью обжатий, температурой конца прокатки и скоростью охлаждения. Материал сочетает высокую прочность и низкий углеродный эквивалент, что позволяет сократить не только металлоемкость без потери эксплуатационной стойкости, но и сэкономить на сварочных материалах при создании конструкций, а также сократить сроки возведения объектов.

Химический состав некоторых сталей, имеющих высокие параметры прочности

Марка стали

Массовая доля, %

C

Mn

Si

Cr

P

S

Ni

Cu

N

V

B

W

Mo

Co

Ti

не более

09Г2С

до 0,12

1,3…1,7

0,5…0,8

до 0,30

0,035

0,04

до 0,3

до 0,3

до 0,012

10ХСНД

до 0,12

0,5…0,8

0,8…1,1

0,6…0,9

0,035

0,04

0,5…0,8

0,4…0,6

до 0,008

16Г2АФ

0,14…0,20

1,30…1,70

0,30…0,60

до 0,40

0,035

0,04

до 0,30

до 0,30

0,015…0,025

0,08…0,14

30MnB5

0,27…0,33

1,15…1,45

до 0,4

0,025

0,15

0,0008…0,005

Р9М4К8

1,0…1,1

0,50

0,50

3,0…3,6

0,030

0,030

до 0,40

2,3…2,7

8,5…9,5

3,8…4,3

7,5…8,5

0.2

RAEX 500

0,30

1,70

0,80

1,50

0,025

0,015

1,00

0,005

0,50

 -

Разработка конструкционных сталей с пределом текучести выше 500 Н/мм2 направлена на повышение технологических и эксплуатационных характеристик. К их числу можно отнести свариваемость, ударную вязкость, сопротивление хрупкому разрушению, химическую и структурную однородность. Из-за больших объемов потребления таких сталей особое значение имеет их стоимость, которую можно снизить в основном за счет экономного легирования и применения различных режимов упрочняющей термообработки.

Физико-механические характеристики некоторых сталей повышенной и высокой прочности

Марка стали

Толщина проката, мм

Временное сопротивление

σв, Н/мм2

Предел текучести

σт, Н/мм2

Относительное удлинение

δ5, %

10ХСНД

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 15

от 15 до 32

от 32 до 50

16Г2АФ

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 20

от 20 до 32

06ГБД

8…50

более 490

более 390

более 22

06Г2Б

8…50

более 540

более 440

более 22

30ХГСНА

до 80

1620

1375

более 9

AerMet 340

до 80

2380

2070

более 11

Где применяют стали высокой прочности

Использование сталей с высокими прочностными параметрами позволяет обеспечить необходимую надежность и малую металлоемкость конструкций, возможность их длительной и бесперебойной эксплуатации при низких температурах и динамических нагрузках. Поэтому переход на стали повышенной и высокой прочности – злободневный вопрос для многих отраслей промышленности, а наиболее прогрессивные компании и предприятия уже широко используют их.

В гражданском, промышленном и военном строительстве востребованы S420ML…S460ML, S690QL…S960QL, а также 15Г2СФ, 10Г2ФР, 16Г2АФ, 12ХГ2СМФ, 14ГСМФР. Для изготовления различного высокопрочного инструмента и технологической оснасти применяются 3Х3М3Ф, Х12Ф1, Х12ВМ, 7Х3 и 3Х3М3Ф. Также стали повышенной и высокой прочности очень разнообразно используются для несущих и ответственных металлоконструкций, производства обшивки и деталей машин и вагонов, рессор и шасси, рабочих элементов землеройной и спецтехники, крепежа и валов.

Использование металла в строительстве

Уран

Серебристо-белый блестящий радиоактивный элемент естественного происхождения. Известно около 100 минералов урана, но только 12 имеют промышленное значение. Находятся в свободном состоянии или в кислых осадочных породах оболочки земной коры. Локальные запасы сосредоточены в твердых скальных образованиях. Уран, если не самый прочный материал, то, по крайней мере, один из самых твердых. Получают его из урановых руд.

Свойства

Легко поддается механической и термической обработке. Соединения радиационно и химически токсичны. Свойства зависят от чистоты металла.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Твердость

по Роквеллу

100/200-300

по Моосу

4,0

Теплота испарения

ккал/моль

106,7

Теплопроводность (при 343°К)

Вт/(см*К)

0,29

Плотность (при +25°С)

г/см3

19,04

Температура

кипения

°С

3318

плавления

°С

1132

Энтальпия

ккал/моль

1521,4

Коэффициент Пуассона

0,25

Модуль упругой деформации

кПа

0,176

Где применяется уран?

Урановая промышленность сфокусирована на добыче и переработке урановых и других радиоактивных руд с целью получения соответствующих концентраторов для ядерной энергетики и военной отрасли. Уран находит свое применение:

  • как топливо в исследовательском и ядерном реакторе;
  • в производстве флуоресцентных стекол;
  • при изготовлении транспортных контейнеров для радиоактивных грузов и отходов.

Бериллий

Высокотоксичный щелочноземельный металл светло-серого цвета, устойчивый к коррозии. На воздухе быстро покрывается оксидной пленкой, защищающей его от дальнейших реакций окисления. Бериллий получают из минерала берилла. Несмотря на среднюю твердость 5,5 баллов по шкале Мооса, он довольно хрупкий, с низким электрическим сопротивлением.

Свойства

Металл химически активен: растворяется в большинстве кислых сред и водных щелочных растворах. С водой вступает в реакцию только после ее закипания.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

г/см3

1,816

Температура

плавления

°С

1278-1283

кипения

2470

Молярная теплоемкость

Дж/(K*моль)

16,44

Теплопроводность

Вт/мК

216

Коэффициент Пуассона

0,07-0,18

Предел прочности при растяжении

МПа

370

Ударная вязкость

МПа

10,6-12,3

Модуль упругости

ГПа

303

Твердость по Роквеллу

75-85

Где применяется?

Основная сфера использования – тепловые экраны и системы наведения в аэрокосмической отрасли. Бериллий необходим также в создании:

  • огнеупорных материалов;
  • сплавов для самолетов, спутников и ракет;
  • твердотельных излучателей;
  • отражателей нейтронов и ядерного оружия;
  • субстрата для расплава солей.

Тантал

Уникальное сочетание твердости, пластичности, сверхвысокой температуры плавления нашло отражение в тантале (Та). Металл с плотностью 16,67 г/см³ – типичный представитель гранитной и щелочной магмы. Входит в ТОП самых тяжелых металлов. Тугоплавкий, устойчив к коррозии. Добывается из минерала колтана. В техническом металле доля Та составляет 97%, W – до 2,5%.

Свойства

Особенность тантала – способность поглощать азот, кислород, водород. Из-за хорошей пластичности поддается штамповке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

кг/м3

16600

Коэффициент теплового расширения (н.у)

°С

6,5*10-6

Предел текучести

МПа

170

Модуль упругости (по Юнгу)

ГПа

186

Температура

плавления

°С

3017

кипения

5458

Молярный объем

см³/моль

10,9

Теплопроводность

Вт/(м*K)

57,5

Где применяется тантал?

Востребован там, где нужна высокая коррозионная и химическая устойчивость:

  • медицинские имплантаты;
  • мощнейшие конденсаторы и элементы электроники;
  • сооружение ядерных реакторов;
  • производство жаропрочных сплавов;
  • изготовление трудносплавного инструмента и резцов по обработке металлов;
  • производство запчастей реактивных двигателей и теплообменников в приборостроении.

Выводы

Определить какой металл самый крепкий или какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий, принимая в расчет все факторы: износостойкость, твердость, прочность, устойчивость к агрессивным средам и другие. К тому же в условиях рыночной экономики важное значение имеет рентабельность производства, что существенно ограничивает применение дорогих и редких металлов, но открывает колоссальные перспективы для применения высокопрочных сталей в самых разнообразных сферах: от освоения космоса и выращивания пшеницы.

Компания «Метинвест-СМЦ», располагая обширной базой металлопроката различного сортамента, всегда готова помочь своим клиентам в выборе металлопродукции из сталей повышенной и высокой прочности с учетом характера ее применения и условий эксплуатации. Звоните, наш телефон 0800-30-30-70.

Какой металл самый прочный? Виды, классификация и применение

Металлы всегда играли значительную роль в развитии материальной культуры человеческого общества. Сегодня человечеству известны 118 химических элементов, из них 96 – металлы. Все они, за исключением ртути, в естественном природном состоянии находятся в твердом виде и характеризуются разной твердостью, хорошо проводят электрический ток. Если единственный жидкий из них – ртуть, то какой металл самый прочный?

Самые прочные металлы в мире

Все относительно, в том числе и анализ прочности материалов. Сравнения нужно проводить по единым критериям, при соблюдении одинаковых условий. Сделать это практически невозможно. Ту же относительную твердость можно рассматривать как по шкале Мооса, так и по методам Бринелля, Виккерса, Шора и пр. Существует еще ряд параметров, позволяющих произвести сравнительный анализ различных материалов. Оценивать, какой самый крепкий металл в мире, нужно с учетом:

  • прочности – способности металлов сопротивляться внешним воздействиям без разрушения и необратимого изменения формы. С учетом условий применения (высокие и низкие температуры, ударные нагрузки, повышенный временной ресурс) и вида напряженного состояния (изгиб, сжатие, растяжение) профессионалы учитывают разные критерии прочностных характеристик: предел прочности, временное сопротивление, предел усталости, относительное удлинение, длительная прочность и пр.;
  • предела прочности – параметра, характеризующего сопротивление значительным пластическим деформациям и выражающий максимальную нагрузку при растяжении, после приложения которой начинается разрушение металла с последующим разделением целого изделия на части. Данный параметр также иногда называют временным сопротивлением разрушению;
  • предела текучести – механической характеристики, выражающая напряжение металла, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Данный параметр также часто выступает базовым критерием прочностных характеристик;
  • твердости – сопротивления металлов вдавливанию. Данный параметр не является физической постоянной, так как он зависит от прочности, пластичности и изменений в структуре металла. При изменении температуры, а также после различной термической и механической обработки величина твердости меняется в том же направлении, что и предел текучести.

Металлопрокат на складе

От чего зависит прочность металлов?

Если понятие «надежность» свойственно для характеристик готовых конструкций, сооружений или изделий, то металлы или их сплавы должны быть заведомо прочными, стойким к охрупчиванию и трещинообразованию. Иначе любые изделия, агрегаты и объекты, созданные с их применением, не смогут быть надежными при эксплуатации. Какие же тогда самые прочные металлы и сплавы? Здесь однозначного ответа нет, а вопрос не совсем некорректен, так как в каждой отрасли в него вкладывают особый смысл. Например, для рабочих элементов спецтехники важна абразивная износостойкость и стойкость к ударным нагрузкам, для атомной энергетики самый прочный металл – тот который сохраняет свои свойства под воздействием α-, β- и ϒ-излучения, а для инструмента используются материалы повышенной твердости. И если прочность и надежность металлов зависит от количества примесей, вязкости, предельной и начальной прочности, то на прочность сталей влияет структура ее металла и химический состав.

Высокая прочность сталей достигается обеспечением мелкозернистой структуры, так как при мелком зерне вследствие различного направления плоскостей скольжения в отдельных зернах затруднено образование сплошных плоскостей скольжения. К тому же наличие многочисленных границ препятствует скольжению из-за несовершенства кристаллической решетки на границах зерен. Таким образом, измельчение зерна повышает сопротивление отрыву, минимизирует стойкость к трещинообразованию и увеличивает параметры ударной вязкости.

Вольфрам

На земном шаре самый прочный металл, обладающий невероятной устойчивостью к коррозии и демонстрирующий высокую тугоплавкость. Хоть он и мало распространен в недрах, часто входит в состав инструментальных и самых тугоплавких сплавов.

Свойства

Из-за светло-серого цвета вольфрам похож на сталь. Физические и химические свойства позволяют использовать его для легирования сплавов и сталей, так как он тормозит рост зерен аустенита, снижает чувствительность к охлаждению после высокого отпуска и резко уменьшает высокотемпературную отпускную хрупкость. Другие физические свойства:

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3422

кипения

°С

5900

Жидкотекучесть

мм

100

Относительное удлинение

%

1

Твердость

кгс/мм2

350

Плотность

г/ см3

19,3

Коэффициенты

линейного термического расширения (10 в минус 6)

м/мК

 

4,32

Пуассона

 

0,29

Относительное сужение

%

Вольфрам (W) имеет наименьший коэффициент линейного расширения, что объясняется постоянством атомной решетки. Прочность возрастает при холодной деформации. Из недостатков: низкая пластичность, высокая вероятность ломкости при отрицательных температурах, плохая свариваемость и обрабатываемость резанием.

Области применения

Металл используется в чистом виде и входит в состав твердых, жаропрочных и износостойких сплавов. Коррозионная стойкость способствует применению в жидкометаллических составах ртути, лития, натрия, калия, используемых в энергоустановках. Вольфрам также незаменим:

  • как компонент инструментальных, быстрорежущих сталей (Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3) и материалов для нитей накаливания, неплавящихся сварочных электродов, катодов и деталей мощных электровакуумных приборов;
  • для производства твердотопливных и ионных двигателей.

Осмий

Наглядный представитель редчайших драгметаллов платиновой группы. В слитках осмий имеет темно-синий цвет, а его кристаллы отличаются красивым серебристо-голубым оттенком. В чистом виде в природе практически не встречается из-за хрупкости и высокой твердости, но часто присутствует в метеоритном металле. Имеет несколько изотопов, самый ценный и редкий – осмий-187.

Осмий существует в виде различных форм-соединений с другими химическими элементами. Наиболее распространенные его «компаньоны» – иридий и платина. Входит в состав медной, никелевой руды. Сопутствует натуральной платине. Получают его из обогащенных пород: из 10000 тонн руды, содержащей платиновые металлы, добывается около 28 граммов осмия.

Свойства

Из-за высокой хрупкости сложно утверждать, что осмий – самый крепкий металл. Но то, что это второй по тяжести – бесспорный факт (тяжелее только иридий). Кроме высокой плотности и массы, осмий можно рассматривать как химически устойчивый, довольно твердый материал, который практически не поддается обработке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (при н.у.)

г/см3

22,587 ± 0,009

Температура

плавления

°С/К

3054/3327

кипения

°С/К

5027/5300

начала окисления

°С

500

Твердость (по Виккерсу/по Моосу)

ГПа/баллы

3-4/6-7

Теплоемкость молярная

Дж/(K*моль).

24,7

Теплота испарения

кДж/моль;

738

Электроотрицательность

э

1,3

Потенциал ионизации

эВ

8,7

Редкий металл с большим потенциалом. Но его добыча обходится слишком дорого и в год составляет несколько сотен килограммов. Искусственно синтезированный осмий не поддается обработке давлением, плавится в вакуумных установках.

Области применения осмия

Небольшие партии добычи и уникальные свойства обуславливают применением осмия (Os) в тех случаях, когда его применение максимально целесообразно. Это:

  • датировка, анализ кварцев пограничного слоя между Меловым и Третичным периодами;
  • легирование сплавов для повышения их износостойкости и долговечности;
  • создание покрытие на узлах механизмов, активно подвергающихся трению;
  • аэрокосмическая и военная область;
  • производство точных деталей в машиностроении, медицинских инструментов и кардиостимуляторов;
  • катализация процессов гидрирования органических соединений.

Иридий

Химический элемент и металл – иридий (Ir) с плотностью 22,65 г/см³ – делит пальму первенства, как самый тяжелый и тугоплавкий элемент, с осмием. Но его можно характеризовать и как самый прочный металл, к тому же редкий: годовая добыча в мире не превышает 10 тысяч кг.

Драгметалл бело-золотого цвета, характеризуется высокой инертностью. В природе находится в самородном состоянии, встречается как смесь с Pt или Os. Любое из таких соединений можно характеризовать, как самый твердый сплав, долговечный и крепкий. Существует закономерность: там, где есть самородная платина, ищите осмистый иридий. Налажено также искусственное производство Ir из переработанной платиновой руды.

Свойства

Иридий принадлежит к группе благородных металлов. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью и высокой плотностью. Инертен к царской водке, ко всем кислотам, а также их смесям в температурном поле до 100°C.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

(н.у.)

г/см3

22,42

(жидкое состояние)

19,39

Атомная масса

u

199,217

Удельная теплоемкость

Дж/(K*моль)

0,133 

Форма кристаллической решетки

гранецентрированный куб

Электроотрицательность

э

1,4

Потенциал ионизации

эВ

9,2

Температура

плавления

°С

2447

кипения

4577

Теплопроводность

Вт/(м*K)

147

Показатель линейного расширения

град.

6,5х10-6

Теплота испарения

кДж/моль

604

Применение иридия

Вариативное использование обусловлено стойкостью иридия к окислению при высоких температурах, сохранению первоначальных характеристик в любых химических растворах и смесях, при переплавке. Металл, как правило, используется в сплавах. Основное применение:

  • легирование сплавов для особо ответственных металлоизделий;
  • изготовление посуды и хирургического инструмента;
  • производство иридиевых свечей сгорания, топливных баков, катодов и нерастворимых анодов;
  • приборостроение;
  • изготовление термопар для сверхвысоких температур (≥2000°С).

Хром

Нельзя однозначно утверждать, что хром – самый прочный металл в мире. Но то, что это самый твердый металл в мире действительно так. Металла белой окраски с голубоватым отливом и довольно специфическими признаками в земной коре содержится довольно много – 0,02%. В природе находится чаще всего в составе соединений, но встречается и в чистом виде.

Свойства

О том, что хром – это самый «сильный» металл и достаточно распространенный на нашей планете, спорить трудно. Его физико-химические свойства говорят сами за себя. Металл стоек к коррозии, высоким температурам. Особо ценными считаются его соединения – крокоит и железняк.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°C

1513-1920

кипения

2199

Плотность

г/см³

7,19

Теплопроводность

Вт/(м*K)

93,9

Твердость по шкале Мооса

8,5

Удельная теплоемкость (при t = 0°С)

кДж/(кг*К)

0,448

Теплота испарения

кДж/моль

342

Применение хрома

Наиболее широко хром (Cr) используется в металлургии для легирования сталей и сплавов, а также для:

  • производства антикоррозийных и декоративных покрытий;
  • изготовления огнеупоров;
  • дубления кожи (хромовые квасцы).

Рений

Первые месторождения этого очень плотного и твердого металла были обнаружены в Германии. Рений занимает лидирующие позиции в рейтинге самых редких на Земле и самых дорогих металлов. Встречается в чистом виде и в медной руде. В метеоритном железе находится в свободном состоянии.

Свойства

Принадлежит к группе переходных элементов. В таблице представлен ряд физических свойств рения.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Температура

плавления

°С

3180

кипения

5596

Плотность (н.у. и t=20°С)

г/см3

21,02

Теплота (удельная)

плавления

кДж/моль

34

испарения

704

Твердость

шкала Мооса

7

по Виккерсу

МПа

2450

Отмечается устойчивость характеристик при многократных циклах «нагрев-охлаждение», инертность по отношению к водороду, азоту. Рений (Re) не растворяется в соляной и плавиковой кислоте.

Где применяется?

Высокая стоимость делает использование рения ограниченным и только в виде сплава с другими металлами, в частности с молибденом и вольфрамом. Наиболее ценен для:

  • ракетных и энергетических установок;
  • защиты от агрессивных сред;
  • авиации;
  • производства хирургического инструмента.

Титан

Металл, которого в земной коре находится около 0,66%, замыкает «десятку» по распространенности в природе. Добывается из руды. Отличается уникальным сочетанием прочности, твердости и легковесности, что позволяет использовать его в тех средах, где магниево-алюминиевые сплавы прекращают работать.

Свойства

Выясняя, какой самый прочный металл, особое внимание следует обратить на физические свойства титана. Этот металл очень пластичен, но сваривается только в инертных средах.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность (н.у.)

г/см3

4,54

Удельная прочность

км

30-35

Удельная теплота испарения

кДж/моль

422,6

Удельная теплота плавления

18,8

Теплопроводность при 300 K

Вт/(м*К)

21,9

Электропроводность (твердая фаза)

См/м

2,5х106

Твердость

по шкале Мооса

6

по Виккерсу

МПа

970

Температура

°C

1668

Применение титана

Раньше металл был затребован, в основном, в оборонной и военной промышленности. Сегодня его распространение в других сферах возрастает с каждым днем. Его широко используют в качестве легирующего элемента сталей и сплавов для:

  • обшивки специальных морских судов, газовых турбин авиадвигателей, деталей планерной части;
  • инструмента и конструкций повышенной надежности;
  • комплектующих насосов и трубопроводов;
  • глубоководных аппаратов и бурильных установок;
  • теплообменного оборудования и пр.

Железо и стали

Само по себе чистое железо, как самый жесткий металл, не позиционируется. Металл нашел массовое применение в сплавах с углеродом, для улучшения и изменения механических и технологических свойств которых вводят различные легирующие элементы. Стали, хоть и являются не металлами, а сплавами, именно начало их производства стало основой для активной индустриализации промышленности и сельского хозяйства. Благодаря им созданы крупные производственные предприятия и небоскребы, планету опутала сеть железнодорожного сообщения и магистральных трубопроводов, моря бороздят крупнотоннажные танкеры и шикарные туристические лайнеры, а в домах появилась многочисленная санитарно-техническая и бытовая техника.

Прочность углеродистых сталей в основном зависит от массовой доли находящегося в ней углерода. Чем выше его концентрация, тем прочнее сталь. Но высокое содержание углерода негативно сказывается на свариваемости стали и вызывает значительное снижение ее пластичности, а также повышает склонность к старению. При этом это достаточно дешевое и общедоступное вещество, что является важным экономическим фактором и обуславливает широкое применение углеродистых сталей повышенной прочности в строительстве и инжиниринге.

В связи с массовым использованием сварных стальных конструкций в самых разных отраслях возникла потребность в снижении массовой доли углерода для производства высокопрочных марок. Поэтому в тех случаях, когда свариваемость является ключевым параметром, повышать прочность стали за счет увеличения углерода неприемлемо и нужных механических параметров достигают путем легирования. Однако при этом крайне важно изыскать пути для снижения затрат на производство, так как многие легирующие компоненты относятся к дорогостоящим материалам.

В XX веке отмечалась устойчивая тенденция к повышению прочности стали за счет легирования недорогим марганцем. Но по мере развития металлургических технологий и металлографического анализа все более широко начинают использоваться и другие общедоступные и даже очень дефицитные элементы, большинство из которых образует с железом и углеродом карбиды и тем самым значительно повышают твердость и прочность сталей. Так компенсировать потери прочности из-за снижения массовой доли углерода можно введением:

  • бора. Это вещество даже в очень малых концентрациях оказывает существенное влияние на свойства сталей. Например, при увеличении массовой доли бора до 0,25% прочность стали возрастает в 1,4 раза. Теплофизические свойства бористых сталей почти такие же, как и у нержавеющих, при этом их отличает низкая пластичность и высокая радиационная стойкость;
  • ванадия. Карбидообразующий элемент, сильно измельчающий зерно аустенита. Многократно повышает прочность, вязкость и стойкость к ударным нагрузкам. Применяется для легирования конструкционных и быстрорежущих инструментальных сталей;
  • вольфрама. Наиболее часто добавляется в жаропрочные хромистые и хромоникелевые марки и в значительной степени минимизирует их ползучесть;
  • кремния. Один из наиболее значимых легирующих компонентов для обеспечения высокой прочности сталей. Его введение позволяет снизить содержание углерода, серы и растворенного в стали кислорода;
  • кобальта. Благотворно влияет на механические свойства высокопрочных сталей. Увеличивает подвижность дислокаций и тем самым уменьшает концентрацию напряжений;
  • никеля. Марки стали, содержащие Ni в количестве 3% и более, отличаются высоким комплексом механических свойств, имеют удовлетворительную свариваемость и очень высокие показатели коррозионной стойкости даже при контакте с морской водой;
  • ниобия. Ниобийсодержащие стали характеризуются мелкозернистой структурой и высоким пределом текучести. Они чаще всего производятся в виде толстолистового проката и находят применение в конструкциях ответственного назначения, при производстве труб для магистральных трубопроводов и в мостостроении;
  • титана. Образует прочные карбиды и нитриды, измельчает зерно аустенита. Снижает склонность к межкристаллической коррозии. Повышает окалиностойкость и прочность;
  • хрома. Введение этого вещества в сталь значительно повышает ее прочность. В сочетании с никелем хром не только улучшает твердость и прочность, которые особенно проявляются в закаленном и высокоотпущенном состоянии, но и определяет высокие антикоррозионные свойства;
  • церия. Он заметно влияет на механические и технологические свойства и при этом выступает десульфатором и дегазатором. Повышает жидкотекучесть и свариваемость сталей.

Производство сталей высокой прочности для сварных металлических конструкций довольно часто сводится к получению металла с измельченной структурой путем термической обработки при минимальном легировании. Поэтому большинство высокопрочных марок легированной стали содержит не один, а несколько легирующих компонентов, но содержание их часто не велико: хрома 0,5…1,5%, никеля 1,0…4,0%, вольфрама 0,8…1,2%, молибдена 0,2…0,4%.

Помимо корректировки химического состава и применения термической обработки повысить качество и прочностные характеристики сталей можно значительной минимизацией количества неметаллических включений и кислорода в процессе плавки. Это можно выполнить добавлением редкоземельных металлов или мишметалла – сплава церия, лантана, неодима, празеодима, что позволяет сократить количество серы и неметаллических включений более чем в два раза. Существенное значение для повышения качества высокопрочных сталей имеет применение современных методов выплавки (электрошлакового, вакуумно-дугового, вакуумно-индукционного, конверторного и т.д.), а также вторичной обработки стали на установках «ковш-печь», в вакууматорах и других агрегатах.

Обработка железа

Какая самая прочная сталь

Определить какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий применения, так как в каждом случае от материала требуются определенные специальные свойства. И если еще в середине XX века к сталям высокой прочности относили марки с пределом текучести не менее 270 Н/мм2, то сегодня самая крепкая сталь может иметь твердость, доходящую до HB 700, предел текучести – до 1650 МПа, временное сопротивление – до 2500 МПа.

Для некоторых отраслей промышленности наибольший интерес в настоящее время представляют инновационные разработки, в том числе марки, выпускающиеся под брендом отдельных металлургических компаний, например:

  • закаленные стали высокой твердости. Эти стали, характеризующиеся высокой износостойкостью, твердостью и прочностью, используются в условиях сильного абразивного износа и ударного воздействия. Конечно, нельзя заявлять, что это самый крепкий металл, тем не менее они положительно зарекомендовали себя в различных сферах машиностроения, демонстрируют сверхдлительный срок службы и позволяют легко достичь оптимального баланса между весом, формой и эксплуатационными свойствами. К таким материалам относятся стали под брендом Hardox шведской компании SSAB (Hardox 600, Hardox 450, Hardox HiTuf, Hardox HiAce и другие), шведские стали группы Swebor, марки Dillidur немецкой компании Dillinger, стали Miilux и многие другие;
  • свариваемые высокопрочные стали после закалки и отпуска. Эти сплавы с пределом текучести от 400 до 1300 МПа и временным сопротивлением до 1400…1700 МПа широко используются в промышленном и гражданском строительстве, создании оффшорных буровых платформ и башен ветрогенераторов, производстве подземной и наземной техники. В эту группу относятся строительные стали по стандарту EN 10025-6 (S690Q, S690QL, S890Q, S960Q и пр.), марки под брендами Strenx/ Weldox, Xabo, Dillimax, aldur т.д.;
  • AerMet 100 и другие легированные ультрапрочные мартенситные стали, имеющие исключительные механические свойства, удовлетворительную свариваемость, достаточную стойкость к коррозии;
  • 16Х2ГБС, 16ХГМФТР, 25ХГСР и другие разработки украинских металлургов также востребованы на рынке. Они широко используются для изготовления сварных металлоконструкций ответственного назначения: резервуаров высокого давления, магистральных трубопроводов, мостовых переходов;
  • термомеханически упрочненный прокат для строительства (стандарт ДСТУ EN 10025-4) и машиностроения (стандарт EN 10149-2). Структура и свойства этих сталей формируются в результате применения специальных режимов на станах горячей прокатки, сочетающих строгий контроль за степенью обжатий, температурой конца прокатки и скоростью охлаждения. Материал сочетает высокую прочность и низкий углеродный эквивалент, что позволяет сократить не только металлоемкость без потери эксплуатационной стойкости, но и сэкономить на сварочных материалах при создании конструкций, а также сократить сроки возведения объектов.

Химический состав некоторых сталей, имеющих высокие параметры прочности

Марка стали

Массовая доля, %

C

Mn

Si

Cr

P

S

Ni

Cu

N

V

B

W

Mo

Co

Ti

не более

09Г2С

до 0,12

1,3…1,7

0,5…0,8

до 0,30

0,035

0,04

до 0,3

до 0,3

до 0,012

10ХСНД

до 0,12

0,5…0,8

0,8…1,1

0,6…0,9

0,035

0,04

0,5…0,8

0,4…0,6

до 0,008

16Г2АФ

0,14…0,20

1,30…1,70

0,30…0,60

до 0,40

0,035

0,04

до 0,30

до 0,30

0,015…0,025

0,08…0,14

30MnB5

0,27…0,33

1,15…1,45

до 0,4

0,025

0,15

0,0008…0,005

Р9М4К8

1,0…1,1

0,50

0,50

3,0…3,6

0,030

0,030

до 0,40

2,3…2,7

8,5…9,5

3,8…4,3

7,5…8,5

0.2

RAEX 500

0,30

1,70

0,80

1,50

0,025

0,015

1,00

0,005

0,50

 -

Разработка конструкционных сталей с пределом текучести выше 500 Н/мм2 направлена на повышение технологических и эксплуатационных характеристик. К их числу можно отнести свариваемость, ударную вязкость, сопротивление хрупкому разрушению, химическую и структурную однородность. Из-за больших объемов потребления таких сталей особое значение имеет их стоимость, которую можно снизить в основном за счет экономного легирования и применения различных режимов упрочняющей термообработки.

Физико-механические характеристики некоторых сталей повышенной и высокой прочности

Марка стали

Толщина проката, мм

Временное сопротивление

σв, Н/мм2

Предел текучести

σт, Н/мм2

Относительное удлинение

δ5, %

10ХСНД

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 15

от 15 до 32

от 32 до 50

16Г2АФ

до 10

более 510

более 390

более 19

от 10 до 20

от 20 до 32

06ГБД

8…50

более 490

более 390

более 22

06Г2Б

8…50

более 540

более 440

более 22

30ХГСНА

до 80

1620

1375

более 9

AerMet 340

до 80

2380

2070

более 11

Где применяют стали высокой прочности

Использование сталей с высокими прочностными параметрами позволяет обеспечить необходимую надежность и малую металлоемкость конструкций, возможность их длительной и бесперебойной эксплуатации при низких температурах и динамических нагрузках. Поэтому переход на стали повышенной и высокой прочности – злободневный вопрос для многих отраслей промышленности, а наиболее прогрессивные компании и предприятия уже широко используют их.

В гражданском, промышленном и военном строительстве востребованы S420ML…S460ML, S690QL…S960QL, а также 15Г2СФ, 10Г2ФР, 16Г2АФ, 12ХГ2СМФ, 14ГСМФР. Для изготовления различного высокопрочного инструмента и технологической оснасти применяются 3Х3М3Ф, Х12Ф1, Х12ВМ, 7Х3 и 3Х3М3Ф. Также стали повышенной и высокой прочности очень разнообразно используются для несущих и ответственных металлоконструкций, производства обшивки и деталей машин и вагонов, рессор и шасси, рабочих элементов землеройной и спецтехники, крепежа и валов.

Использование металла в строительстве

Уран

Серебристо-белый блестящий радиоактивный элемент естественного происхождения. Известно около 100 минералов урана, но только 12 имеют промышленное значение. Находятся в свободном состоянии или в кислых осадочных породах оболочки земной коры. Локальные запасы сосредоточены в твердых скальных образованиях. Уран, если не самый прочный материал, то, по крайней мере, один из самых твердых. Получают его из урановых руд.

Свойства

Легко поддается механической и термической обработке. Соединения радиационно и химически токсичны. Свойства зависят от чистоты металла.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Твердость

по Роквеллу

100/200-300

по Моосу

4,0

Теплота испарения

ккал/моль

106,7

Теплопроводность (при 343°К)

Вт/(см*К)

0,29

Плотность (при +25°С)

г/см3

19,04

Температура

кипения

°С

3318

плавления

°С

1132

Энтальпия

ккал/моль

1521,4

Коэффициент Пуассона

0,25

Модуль упругой деформации

кПа

0,176

Где применяется уран?

Урановая промышленность сфокусирована на добыче и переработке урановых и других радиоактивных руд с целью получения соответствующих концентраторов для ядерной энергетики и военной отрасли. Уран находит свое применение:

  • как топливо в исследовательском и ядерном реакторе;
  • в производстве флуоресцентных стекол;
  • при изготовлении транспортных контейнеров для радиоактивных грузов и отходов.

Бериллий

Высокотоксичный щелочноземельный металл светло-серого цвета, устойчивый к коррозии. На воздухе быстро покрывается оксидной пленкой, защищающей его от дальнейших реакций окисления. Бериллий получают из минерала берилла. Несмотря на среднюю твердость 5,5 баллов по шкале Мооса, он довольно хрупкий, с низким электрическим сопротивлением.

Свойства

Металл химически активен: растворяется в большинстве кислых сред и водных щелочных растворах. С водой вступает в реакцию только после ее закипания.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

г/см3

1,816

Температура

плавления

°С

1278-1283

кипения

2470

Молярная теплоемкость

Дж/(K*моль)

16,44

Теплопроводность

Вт/мК

216

Коэффициент Пуассона

0,07-0,18

Предел прочности при растяжении

МПа

370

Ударная вязкость

МПа

10,6-12,3

Модуль упругости

ГПа

303

Твердость по Роквеллу

75-85

Где применяется?

Основная сфера использования – тепловые экраны и системы наведения в аэрокосмической отрасли. Бериллий необходим также в создании:

  • огнеупорных материалов;
  • сплавов для самолетов, спутников и ракет;
  • твердотельных излучателей;
  • отражателей нейтронов и ядерного оружия;
  • субстрата для расплава солей.

Тантал

Уникальное сочетание твердости, пластичности, сверхвысокой температуры плавления нашло отражение в тантале (Та). Металл с плотностью 16,67 г/см³ – типичный представитель гранитной и щелочной магмы. Входит в ТОП самых тяжелых металлов. Тугоплавкий, устойчив к коррозии. Добывается из минерала колтана. В техническом металле доля Та составляет 97%, W – до 2,5%.

Свойства

Особенность тантала – способность поглощать азот, кислород, водород. Из-за хорошей пластичности поддается штамповке.

Параметр

Единицы измерения

Значение

Плотность

кг/м3

16600

Коэффициент теплового расширения (н.у)

°С

6,5*10-6

Предел текучести

МПа

170

Модуль упругости (по Юнгу)

ГПа

186

Температура

плавления

°С

3017

кипения

5458

Молярный объем

см³/моль

10,9

Теплопроводность

Вт/(м*K)

57,5

Где применяется тантал?

Востребован там, где нужна высокая коррозионная и химическая устойчивость:

  • медицинские имплантаты;
  • мощнейшие конденсаторы и элементы электроники;
  • сооружение ядерных реакторов;
  • производство жаропрочных сплавов;
  • изготовление трудносплавного инструмента и резцов по обработке металлов;
  • производство запчастей реактивных двигателей и теплообменников в приборостроении.

Выводы

Определить какой металл самый крепкий или какая самая прочная сталь можно только для конкретных условий, принимая в расчет все факторы: износостойкость, твердость, прочность, устойчивость к агрессивным средам и другие. К тому же в условиях рыночной экономики важное значение имеет рентабельность производства, что существенно ограничивает применение дорогих и редких металлов, но открывает колоссальные перспективы для применения высокопрочных сталей в самых разнообразных сферах: от освоения космоса и выращивания пшеницы.

Компания «Метинвест-СМЦ», располагая обширной базой металлопроката различного сортамента, всегда готова помочь своим клиентам в выборе металлопродукции из сталей повышенной и высокой прочности с учетом характера ее применения и условий эксплуатации. Звоните, наш телефон 0800-30-30-70.

Самые прочные металлы на Земле

Первое качество, с которым ассоциируется у нас металл, это прочность. На самом деле прочность определяется несколькими свойствами, учитывая которые именно сталь и ее сплавы находятся в списке самых прочных металлов.

Что же такое прочность? Это способность материала выдерживать внешние нагрузки, при этом не разрушаясь. При оценке прочности металла учитывается много параметров и качеств: насколько хорошо металл сопротивляется разрыву, как он противостоит сжатию, каков порог перехода от упругого к пластическому состоянию, когда деформация материала становится необратимой, какова способность материала сопротивляться распространению трещин и т.п.

Прочные сплавы и природные металлы

Сплавы представляют собой комбинации разных металлов. Потребность получить самые разные качественные характеристики металлов, среди которых и прочность, привела к появлению различных сплавов. Одним из важных в этом смысле сплавов является сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода. Итак, какие же металлы принято считать самыми прочными на Земле?

Поскольку для определения прочности металла необходимо учесть очень много факторов, трудно однозначным образом упорядочить металлы от самого «крепкого» до самого «слабого». В зависимости от того, какое свойство считается наиболее важным в каждом конкретном случае, и будет складываться расстановка сил прочности среди металлов.

Сталь и ее сплавы

Сталь — это прочный сплав железа и углерода, с добавками других элементов, таких как кремний, марганец, ванадий, ниобий и пр. Благодаря различным системам легирования стали можно получать совершенно разный комплекс свойств новых сплавов.

Так, высокоуглеродистая сталь - это сплав железа с высоким содержанием углерода - получается прочной, относительно дешевой, долговечной, она хорошо поддается обработке. Из недостатков стоит отметить низкую прокаливаемость и низкую теплостойкость, что делает углеродистую сталь уязвимой в агрессивной среде.

Сферы применения: из углеродистой стали изготавливают различные инструменты, детали машин и сложных механизмов, элементы металлоконструкций. Важным условием применения таких изделий является неагрессивная среда.

Сплав стали, железа и никеля – один из наиболее прочных сплавов. Существует несколько его разновидностей, но в целом легирование углеродистой стали никелем увеличивает предел текучести до 1420 МПа и при этом показатель предела прочности на разрыв доходит до 1460 МПа.

Сферы применения: сплавы на никелевой основе используют в конструкциях некоторых типов мощных атомных реакторов в качестве защитных высокотемпературных оболочек для предохранения от коррозии урановых стержней.

Нержавеющая сталь – коррозионностойкий сплав стали, хрома и марганца с пределом текучести до 1560 МПа и пределом прочности на разрыв до 1600 МПа. Как и все виды стали, этот сплав обладает высокой ударопрочностью и имеет средний балл по шкале Мооса.

Сферы применения: благодаря своим антикоррозийным свойствам нержавеющую сталь широко применяют в самых разных областях – нефтехимической промышленности, машиностроении, строительстве, электроэнергетике, кораблестроении, пищевой промышленности и для изготовления бытовых приборов.

Особо твердые сплавы

Сплавы на основе карбидов вольфрама, титана, тантала обладают твердостью, которой позавидует любой молот Тора.

Титан – это наиболее растиражированный в средствах массовой информации и кинематографе природный металл, который принято ассоциировать с суперпрочностью. Его удельная прочность почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей. Он обладает самым высоким отношением прочности на разрыв к плотности из всех металлов. По этому показателю он обошел вольфрам, вот только по шкале твердости Мооса титан ему уступает. Тем не менее, титановые сплавы прочны и легки.

Сферы применения: титан и его сплавы часто используются в аэрокосмической промышленности. Из него делают элементы обшивки космических кораблей, топливные баки, детали реактивных двигателей. Активно используют его и в морском судостроении, строительстве трубопроводов для агрессивных сред и в качестве конструкционного материала.

Вольфрам с его самой высокой прочностью на растяжение среди всех встречающихся в природе металлов часто комбинируют со сталью и другими металлами для создания еще более прочных сплавов. К недостаткам вольфрама можно отнести его хрупкость и способность к разрушению при ударе.

Сферы применения: вольфрам применяют в металлургии для производства легированных сталей и различных сплавов, в электротехнической индустрии для изготовления элементов осветительных приборов, в машино- и авиастроении, в космической отрасли и химпроме. Сплав вольфрама и углерода (карбид вольфрама) используют для производства инструментов с режущими краями, таких как ножи и дисковые пилы, а также износостойких рабочих элементов горношахтного оборудования и прокатных валков.

Тантал обладает сразу тремя достоинствами – прочностью, плотностью и устойчивостью к коррозии. Он состоит в группе тугоплавких металлов, как и выше описанный вольфрам.

Сферы применения: тантал используется в производстве электроники и сверхмощных конденсаторов для персональных компьютеров, смартфонов, камер и для электронных устройств в автомобилях.

Инновационные сплавы

Существует ряд сплавов, которые появились совсем недавно, но уже успели завоевать признание благодаря своим «сверхкачествам» и активно используются в аэрокосмической сфере и медицине.

Алюминид титана – сплав титана и алюминия, который выдерживает высокие температуры и обладает антикоррозийными свойствами, но при этом он довольно хрупкий и недостаточно пластичный. Тем не менее, он нашел свое применение в производстве специальных защитных покрытий.

Сплав титана с золотом – еще один уникальный материал, который был разработан несколько лет назад группой ученых из университетов США. Основная задача, которая стояла перед учеными, создать материал крепче титана, который можно было бы применять в медицине для производства протезов, совместимых с биотканью. Дело в том, что титановые протезы, несмотря на свою прочность, изнашиваются относительно быстро, их приходится менять каждые 10 лет. А вот сплав титана с золотом оказался вчетверо более прочным, чем те сплавы, что сейчас используются в производстве протезов.

Эксперты рассказали, какой металл будет дорожать быстрее золота

https://ria.ru/20191106/1560615174.html

Эксперты рассказали, какой металл будет дорожать быстрее золота

Эксперты рассказали, какой металл будет дорожать быстрее золота - РИА Новости, 03.03.2020

Эксперты рассказали, какой металл будет дорожать быстрее золота

Цена палладия на мировом рынке в прошлом году уже превысила стоимость золота, а в текущем - подросла еще на 40%, и это далеко не предел, уверены опрошенные РИА... РИА Новости, 03.03.2020

2019-11-06T03:50

2019-11-06T03:50

2020-03-03T17:15

экономика

сша

москва

промсвязьбанк

норильский никель

glencore international

россия

/html/head/meta[@name='og:title']/@content

/html/head/meta[@name='og:description']/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/154357/08/1543570852_0:233:2813:1815_1920x0_80_0_0_6ac5e2d26049d3bd6d9bf11b129e5285.jpg

МОСКВА, 6 ноя – РИА Новости. Цена палладия на мировом рынке в прошлом году уже превысила стоимость золота, а в текущем - подросла еще на 40%, и это далеко не предел, уверены опрошенные РИА Новости эксперты. Палладий сейчас торгуется по 1,8 тысячи долларов за унцию против 1,5 тысячи долларов за унцию золота, а к концу года, по прогнозу аналитиков, стоимость металла может перешагнуть и через 2 тысячи долларов."Ралли палладия в основном вызвано фундаментальными факторами: предложение не способно достаточно быстро отреагировать на растущий спрос в автомобильной промышленности Европы и Китая", - заявил РИА Новости глава отдела стратегий на товарно-сырьевом рынке Saxo Bank Оле Хансен.Палладий используется в изготовлении выхлопных катализаторов для бензиновых двигателей, а поскольку крупнейшие страны ужесточают требования к экологичности транспорта, спрос на металл продолжит расти, уверен эксперт."Не может быть максимальной цены для палладия как таковой до тех пор, пока мы не достигнем уровня, на котором более целесообразно использовать другой металл, такой как платина, или пока замедление мировой экономики не приведет к снижению спроса на новые автомобили", - сказал Хансен."Несмотря на широкую и продолжительную полемику на тему скорой замены дорогого палладия более дешевой платиной, этого пока не происходит. Это сложный и небыстрый технологический процесс, к тому же - очень затратный", - заметил главный аналитик Промсвязьбанка Роман Антонов. "Переход на другие виды транспорта – в частности, на электромобили, где палладий не используется, будет долгим, поэтому угрозы ценам со стороны этого сегмента тоже пока нет", - добавил он.Вряд ли ситуацию изменит и возобновление интереса к дизельным автомобилям, в которых используется платина, заявила аналитик товарных рынков "Открытие Брокер" Оксана Лукичева. Дефициту палладия по ее словам, будет способствовать целый ряд факторов: это снижение производства платиноидов в РФ, продолжающиеся проблемы у производителей в ЮАР, неизвестная ситуация с палладиевым фондом "Норникеля", который создавался для покрытия дефицита металла на рынке. Даже запуск нового рудника в США в 2019 году не изменит ситуацию - рост производства нивелируется его снижением у компаний Vale и Glencore в Канаде, заключила Лукичева.

https://ria.ru/20191105/1560608945.html

https://radiosputnik.ria.ru/20191105/1560610323.html

сша

москва

россия

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/154357/08/1543570852_42:0:2773:2048_1920x0_80_0_0_607a2bf5d0a28a2076444df7463f7738.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

экономика, сша, москва, промсвязьбанк, норильский никель, glencore international , россия

МОСКВА, 6 ноя – РИА Новости. Цена палладия на мировом рынке в прошлом году уже превысила стоимость золота, а в текущем - подросла еще на 40%, и это далеко не предел, уверены опрошенные РИА Новости эксперты. Палладий сейчас торгуется по 1,8 тысячи долларов за унцию против 1,5 тысячи долларов за унцию золота, а к концу года, по прогнозу аналитиков, стоимость металла может перешагнуть и через 2 тысячи долларов.

"Ралли палладия в основном вызвано фундаментальными факторами: предложение не способно достаточно быстро отреагировать на растущий спрос в автомобильной промышленности Европы и Китая", - заявил РИА Новости глава отдела стратегий на товарно-сырьевом рынке Saxo Bank Оле Хансен.

Палладий используется в изготовлении выхлопных катализаторов для бензиновых двигателей, а поскольку крупнейшие страны ужесточают требования к экологичности транспорта, спрос на металл продолжит расти, уверен эксперт.

"Не может быть максимальной цены для палладия как таковой до тех пор, пока мы не достигнем уровня, на котором более целесообразно использовать другой металл, такой как платина, или пока замедление мировой экономики не приведет к снижению спроса на новые автомобили", - сказал Хансен.

5 ноября 2019, 19:30

Эксперты оценили проект о запрете продажи смартфонов без российского ПО

"Несмотря на широкую и продолжительную полемику на тему скорой замены дорогого палладия более дешевой платиной, этого пока не происходит. Это сложный и небыстрый технологический процесс, к тому же - очень затратный", - заметил главный аналитик Промсвязьбанка Роман Антонов. "Переход на другие виды транспорта – в частности, на электромобили, где палладий не используется, будет долгим, поэтому угрозы ценам со стороны этого сегмента тоже пока нет", - добавил он.

Вряд ли ситуацию изменит и возобновление интереса к дизельным автомобилям, в которых используется платина, заявила аналитик товарных рынков "Открытие Брокер" Оксана Лукичева. Дефициту палладия по ее словам, будет способствовать целый ряд факторов: это снижение производства платиноидов в РФ, продолжающиеся проблемы у производителей в ЮАР, неизвестная ситуация с палладиевым фондом "Норникеля", который создавался для покрытия дефицита металла на рынке. Даже запуск нового рудника в США в 2019 году не изменит ситуацию - рост производства нивелируется его снижением у компаний Vale и Glencore в Канаде, заключила Лукичева.

5 ноября 2019, 20:28

Эксперт назвал возможную причину утечки данных в Альфа-банке

Какие металлы соответствуют знакам зодиака? Какой знак присвоен золоту, олову, платине и латуни?

Благодаря прочности отдельных металлов мы можем усилить желаемые черты или притянуть то, что нам нужно. Ниже приводится краткое описание некоторых металлов, связанных со знаками зодиака. Помните, однако, что стоит использовать те свойства металла, которые нам нужны, не ограничиваясь тем зодиаком, к которому они были отнесены. Дева, которой нужна энергия для победы в споре, должна воспользоваться помощью железа, а Козерог, который хочет блистать и получить работу, на которую претендует, может поддержать себя золотом.

Металлы, связанные со знаками зодиака

С тех пор, как человек научился плавить металлы и изготавливать из них инструменты, развитие цивилизации значительно ускорилось. История людей писалась не только мотыгами или бронзовыми клещами, но прежде всего железными мечами. Волшебное и гипнотическое очарование золота побуждало людей к грабежу, оно порождало жадность и жажду власти.

История человечества во многом представляет собой заигрывание с различными видами руд, которым с незапамятных времен приписывались сверхъестественные свойства.Философия, смешанная с алхимией, толкала всевозможных магов и первых исследователей на поиски золота в свинце.

Железо - позволяет проникнуть в самые глубокие слои жизненных сил и добиться своего. Железо также является основным элементом в нашей крови, поэтому с ним следует обращаться осторожно. Железные амулеты защищают от скрытых врагов, помогают побеждать и усиливают аргументы. Силу железных мечей держал Марс, который и по сей день покровительствует людям, родившимся под знаком Овна.Железная подкова — верный способ использовать всех видов энергетических вампиров. Подковы сегодня трудно достать, так что железный гвоздь в кошельке точно сработает.

Медь - отличный электрический проводник, который как магнит приносит пользователю любовь, благополучие и общественное признание. Оздоровительные и лечебные свойства меди подтверждены современной медициной. Кухонная утварь из этого металла придает блюдам не только отменный вкус, но и улучшает состояние их владельцев.Небольшой предмет из меди, надетый прямо на кожу, быстро привнесет в нашу жизнь идеального партнера. Недаром медь — любимый металл богини любви Афродиты.

Меркурий - Металлом, с незапамятных времен назначенным Близнецам и их покровителю Меркурию, была ртуть. К сожалению, ртуть ядовита и токсична при прямом контакте, поэтому ее категорически нельзя использовать. Вместо ртути Близнецам помогут кусочки висмута, которые можно носить даже прямо на теле.Висмут — легкодоступный металл интересной формы. Это помогает организовать ум и гармонизирует контакты с другими. Благодаря энергии этого металла мы сможем легко самовыражаться, а люди, которые боятся сдавать устные экзамены, преодолеют свой страх.

Серебро - ионы серебра используются во многих терапевтических целях, они входят в состав лекарств, косметики и антиперспирантов, без которых современные технологии не обходятся. Серебро – металл, подчиненный силам Луны, поэтому усиливает интуицию, позволяет понять свой внутренний мир, активирует пласты паранормальных способностей.Была причина, по которой когда-то считалось, что серебро — отличное оружие против вампиров, демонов и других темных существ. Серебряные украшения втягивают в себя неблагоприятные воздействия и... чернеют. Поэтому, когда мы видим, что серебряные цепочки или браслеты, надетые на тело, покрыты черным налетом, следует как можно скорее отправиться на анализы.

Золото — самый легендарный и желанный металл всех времен. Недаром его приписывают королю звездного зоопарка Льву.Золото соблазняло, искушало, гипнотизировало и восхищало людей на протяжении тысячелетий. Это наиболее очевидный и узнаваемый показатель богатства и социального положения. Корона короля не могла быть из какого-либо другого металла. Что скажут его подданные, и, что еще хуже, союзники или враги, посещающие правителя, подумают, что он не может позволить себе золотую! Золотые украшения повышают уверенность в себе, положительно влияют на самооценку, отражают энергетические атаки. Ионы золота способны обезвреживать микроорганизмы и асептичны.Золотая монета, хранящаяся в тайнике дома, вскоре принесет престиж и богатство.

Гороскоп на День мальчика. Хороший мальчик или дразнящий негодяй?

Астрология. Отдаем долги в октябре

Ледяная Королева, или Крутая Дева. Гороскоп для нее и для него

Хром - как и знак Близнецы, Девой управляет занятой и рассеянный Меркурий, который любит Меркурий. Однако носить флакон с этим жидким металлом на шее небезопасно и нецелесообразно.Поэтому те, кто находится на попечении знака Девы, могут спасти себя с помощью блестящего, гигиеничного и стерильного хрома, который сослужит им безупречную службу. Хромированные элементы в окружении людей, рожденных под знаком Девы, принесут им счастье и успех практически во всех сферах жизни, с особым упором на карьеру и славу. Хром, входящий в состав многих средств защиты на поверхности других металлов, проявляет антикоррозийные свойства, и при этом выглядит чрезвычайно стильно и элегантно. Прохладный гладкий блеск хромированных предметов может вызвать самые лучшие ассоциации.То же самое и с людьми, рожденными под опекой знака Девы. Они немного холодные, педантичные и чистоплотные. Хромированная лампа или люстра вызовут массу новых заказов и откроют карьерный путь.

Латунь - то есть сплав меди и цинка лучше всего подойдет людям, рожденным под знаком Весов. Этот зодиак находится на попечении Венеры, которая является правящей планетой меди. Латунь обладает всеми положительными качествами меди, что было описано выше при обсуждении знака Тельца, но дополнительно оживляется энергией огненного олова.Благодаря сочетанию нежной меди и активного олова латунь дает подопечным Весов возможность свободно выражать свои мысли и налаживать хорошие контакты с окружающими. Весам часто не хватает напористости и способности обозначить собственные границы. Благодаря магии латуни они научатся конструктивно говорить другим «нет» и придерживаться выбранного пути действий. Изделия из латуни способны привлечь успех и богатство в дом, в котором они находятся. Особенно это касается ручек из этого сплава.

Титан - легкий, чрезвычайно прочный и устойчивый к коррозии металл, который обязан своим названием мифическим, могущественным и бессмертным существам, прекрасно отражающим характер людей, рожденных под знаком Скорпиона.

Природа титана также была оценена в медицине и технике, где его использование невозможно переоценить. Небольшой элемент из титана придаст вам силы и решительности, необходимых для выполнения самых сложных задач. Когда мы находимся в очень сложном положении, ситуация кажется безнадежной и жизненные переживания действительно тяжелые, стоит обратиться к силе и магии титана.Некоторые выбирают современные обручальные кольца из титана, которые, как правило, и их брак выдерживают самые изощренные испытания. Амулет из титана поможет вам превратить жизнь в защитную руку.

Олово - один из металлов, известных человеку давно. Назначенный ему покровитель, т.е. Юпитер, добавляет оптимизма, импульса и энергии для действия в любом начинании. Оловянные амулеты защищают от ревности к финансам, а оловянные талисманы привлекают удачу в зарубежной работе, международной учебе или крупных выигрышах.Олово легко плавится, и ему можно придать любую форму. В конце концов, можно купить кусок паяльной проволоки и согнуть то, что нравится. Он отлично работает для людей со склонностью к азартным играм и азартным играм. Конечно, мы призываем к умеренности.

Свинец - когда-то основной элемент рам оконных стекол, игрушек для мальчиков (свинцовых солдатиков), посуды и даже военного арсенала. Спустя годы были обнаружены ядовитые и канцерогенные свойства свинца, поэтому мы избегаем его в повседневном контакте, но его также можно найти в качестве груза в леске или в качестве защиты в фартуках при работе с рентгеновскими лучами.Лидерство позволяет вам справиться с долгосрочной проблемой или мотивирует вас сосредоточиться и посвятить себя работе над одной целью. Если кто-то не может справиться с зависимостью или отвлекается на тысячу вещей и хочет ухватиться только за эту одну цель, он может использовать небольшой фрагмент лида, чтобы сосредоточиться на одной работе ad hoc и настойчиво. Была причина, по которой средневековые алхимики считали свинец самой тяжелой формой золота. Настойчивым усилием можно достичь звезд.

Алюминий - когда-то пользовавшийся большой славой и карьерой, используемый в промышленности и домашнем хозяйстве, теперь испытывает отторжение благоговения и веры, поскольку последние результаты исследований доказывают вредность алюминия при контакте с пищевыми продуктами.Однако не будем забывать, что алюминий — один из самых молодых металлов, который значительно облегчил нашу жизнь. В магическом смысле алюминий пробуждает блестящие идеи и стимулирует способность к обучению. Небольшой кусочек алюминиевой трубки, положенный в карман, или даже шарик, раздавленный из «столового серебра», вынутого из шоколада, может творить чудеса на экзамене. Амулет из алюминия, используемый от случая к случаю и с определенной целью, рекомендуется не только Водолеям. Ускоряет способность осмысливать и усваивать знания.Это добавляет рефлекс и положительно влияет на аналитические способности.

Платина - иногда называют белым золотом, это своего рода возвышенная, духовная природа желтого металла. Повышает способность видеть, понимать и переводить сны. Украшения из платины – отличный оберег от лживых и двуличных людей. Особенно рекомендуется тем, кого считают слишком наивными, так как так будет легче отличить настоящих друзей от врагов.Ценность платины оценят не только зодиакальные Рыбы, но и каждый холостяк, который захочет убедиться, действительно ли сердце избранной девушки принадлежит ему. Платиновое кольцо способно раскрыть истинные чувства и намерения получателя.

.

Что кроме золота? В какие драгметаллы можно инвестировать

Драгоценные металлы — это встречающиеся в природе металлические химические элементы, и их редкое присутствие в природе сильно влияет на экономическую ценность драгоценных металлов. На цену металлов также влияет множество областей их применения – они используются в медицине, технике, фотографии, ювелирном деле и химической промышленности. Они также служат для инвестиционных целей в качестве средства сбережения на неопределенные времена.
Почему?
Наблюдение за курсами драгоценных металлов по годам позволяет сделать вывод о том, что они характеризуются сильной устойчивостью к финансовым потрясениям, вызванным экономическим кризисом и прогрессирующей инфляцией. По мнению многих экспертов, когда фиатная валюта теряет свою ценность и значение, вложения в металлы являются незаменимой страховкой для вашего капитала. Итак, если вы заинтересованы в размещении своих средств в драгоценных металлах или хотите попрактиковаться в диверсификации своего инвестиционного портфеля, ниже вы найдете описание самых популярных драгоценных металлов.Стоит помнить, что каждый драгоценный металл имеет разную стоимость и может приносить прибыль в разном размере на протяжении многих лет.

Драгоценные металлы для инвестиционных целей доступны в виде слитков или инвестиционных монет

Бары

Когда дело доходит до гибкости как инвестиционной меры, слитки являются явным победителем среди инвестиций в драгоценные металлы. Преимущество стержней в том, что они производятся разного веса и размера; стержни также имеют самый высокий уровень содержания металлических сплавов.Для инвесторов, желающих быстро пополнить свой кошелек большим количеством золота, слитки также являются отличным вариантом. Слитки в верхнем весовом диапазоне могут весить до одного килограмма и более. Также доступны 1-граммовые слитки, что отлично подходит для людей, желающих начать инвестировать с небольших сумм. Конечно, слитки большого веса довольно дороги, но они также являются лучшим способом быстро создать большой портфель драгоценных металлов.

Монеты

Монеты, в отличие от слитков, также могут иметь коллекционную ценность.Любители и энтузиасты старинных и редких монет ищут возможность инвестировать в монеты, номинальная стоимость которых превышает стоимость одного только золота. Так называемый инвестиционные монеты с изображением исторических личностей, героев комиксов или флоры и фауны со всего мира также станут настоящим подарком для коллекционера. Если вы хотите инвестировать в монеты, помните, что ваши инвестиции могут иметь больше преимуществ, чем просто стоимость слитка.

Наиболее популярными инвестиционными металлами (помимо золота) являются серебро, платина и палладий

Серебро

Роль серебра как инвестиционного актива за последние несколько лет возросла, особенно после начала финансового кризиса в 2008 году.В 2011 году около четверти всего спроса на серебро приходилось на долю инвесторов.

Серебро имеет большое преимущество в том, что оно относительно недорого по сравнению с золотом - в настоящее время 1 кг серебряного слитка стоит около 4 400 злотых, а 1 кг золотого слитка - около 240 000 злотых - что позволяет начать инвестиции с относительно небольшой суммой деньги и последовательно формировать портфель, периодически делая меньшие инвестиции с течением времени. Широкое использование серебра в промышленных целях, в том числе в быстрорастущем секторе солнечной энергетики, также поддерживает цену на этот металл.

Палладий

Палладий — блестящий серебристый металл, используемый во многих типах производственных процессов, особенно в электронике и промышленных продуктах; он относительно мягкий и очень устойчив к коррозии, что делает его драгоценным металлом среди инвесторов. Он особенно редок — гораздо реже и дороже серебра или золота. Несмотря на то, что платина и палладий очень похожи, последний часто используется инвесторами для добавления дополнительного уровня диверсификации в свои портфели.

Инвестиционный палладий, как и большинство драгоценных металлов, доступен в виде слитков и монет пробой 999,5. Палладиевые слитки можно приобрести от 1 грамма.

В 1967 году правительство Тонги выпустило в обращение палладиевые монеты в ознаменование коронации короля Тауф'ахау Тупоу IV. Это первое зарегистрированное использование палладия в монетах.

Платина

Название «платина» происходит от латинского «platino», что означает «маленькое серебро» или «изделие из серебра». В природе он встречается глубоко в земной коре и обычно добывается в глубоких шахтах в Южной Африке и России.Платина — очень мягкий металл серебристо-белого цвета, чрезвычайно устойчивый к коррозии, с очень высоким уровнем проводимости, а также стабильный при высоких температурах. Наибольший спрос на платину исходит от автомобильных катализаторов, которые используются для снижения вредных выбросов. Кроме того, он используется в производстве ювелирных изделий, на которые приходится большая часть остального спроса.

Часто имеет тенденцию к более высокой цене (за тройскую унцию), чем золото в обычные периоды рыночной и политической стабильности из-за его гораздо более редкого появления в природе.Инвестиционная платина доступна для покупки в виде слитков и монет. В настоящее время платиновый слиток весом в 1 унцию стоит около 5500 злотых. Платиновые монеты имеют разный вес, что делает их цены более разнообразными.

Инвестиционные металлы высшего качества

Компания 79Element, работающая на рынке инвестиционного золота с 2010 года, является одной из старейших компаний в этой отрасли, действующих в Польше. При принятии решения об инвестировании в серебро, палладий, платину или золото стоит обратить особое внимание на то, инвестируем ли мы свои средства в продукцию самого высокого качества, подтвержденного сертификатом от поставщика.79Element сотрудничает с проверенными и опытными производителями драгоценных металлов, предлагая продукцию мирового уровня по чрезвычайно привлекательным ценам.

.

Какой металлоискатель выбрать? neomaniak.pl

Металлоискатель — это устройство, позволяющее проводить археологические исследования. Однако какой металлоискатель выбрать для проведения военной разведки, поиска пропавших предметов или просто заставить нас, движимых инстинктом кладоискателя, удовлетворить свое любопытство, наткнувшись на те старые или более молодые находки, которые гнездятся где-то в почвенных слоях.

Поэтому, начиная поиски, мы можем руководствоваться личными и научными причинами, но независимо от мотивации мы хотим получить искомые предметы или найти неожиданные находки.Для этого вам понадобится хорошее оборудование, адаптированное к характеру наших поисков, но на что следует обратить внимание при выборе хорошего металлоискателя? Как начать поиски сокровищ и на каком устройстве?

Рис. Какой металлоискатель выбрать для поиска сокровищ?

Что мы ищем, как мы это делаем, где, при каких условиях и, прежде всего, какой тип детектора чрезвычайно важен и определяет характер всего проекта.Каждое обстоятельство требует определенного выбора, и ему должны предшествовать знания, поэтому в этой статье будет описано все, что поможет вам правильно выбрать металлоискатель для ваших нужд и позволит нам осуществлять поиск предметов, спрятанных под землей. Мы постараемся ответить на все вопросы, которые чаще всего задают люди, начинающие свое приключение с поисков металлоискателем для начинающих кладоискателей. При выборе металлоискателя не забывайте обращать внимание на параметры обнаружения, в частности на дальность обнаружения объекта.Во многом это зависит от размера зонда, хотя его размер не является 100% показателем глубины обнаружения объектов. Электроника, к которой подключен почвенный зонд, также влияет на параметры обнаружения объекта.

Металлоискатель Cobra CT-1032

Рис. Модель металлоискателя Cobra CT-1032

 Содержимое: 
  1. Как работает металлоискатель?
  2. Из чего состоит металлоискатель?
  3. Металлоискатель - тип
  4. Детектор импульсов
  5. Детектор биений
  6. Детектор со сбалансированной приемной катушкой
  7. Металлоискатель и польское законодательство
  8. Металлоискатель на своем участке
  9. Металлоискатель - Как начать поиски сокровищ?
  10. Металлоискатель - Что вы можете найти?
  11. Металлоискатель - как искать?
  12. Металлоискатель - насколько глубоко?
  13. Что делает частота в металлоискателе?
  14. Кто изобрел металлоискатель?
  15. Какой металлоискатель для начинающих кладоискателей?
  16. Какой металлоискатель ребенку?
  17. Как сделать металлоискатель?
  18. Какой металлоискатель на золото?
  19. Какой металлоискатель для монет?
  20. Металлоискатель обнаружит телефон?
  21. Какой металлоискатель купить?

Как работает металлоискатель?

Детектор – это оборудование, которое ищет металлы, в основном с помощью действия магнитных полей.Их производит каждый металлический предмет, и его можно обнаружить, даже если он находится очень глубоко в земле. Это явление называется электромагнитной индукцией. Это поле улавливается одним из важнейших элементов каждого металлоискателя — катушкой. Об обнаружении искомого объекта сигнализирует звук или вибрация. Чем они интенсивнее, тем ближе металлический предмет. Дополнительная информация о Как работает металлоискатель?

Рис.Какой металлоискатель выбрать для золота?

Из чего состоит металлоискатель?

Конструкция металлоискателя не совсем сложная и комплексная, но каждый из них должен иметь отдельные элементы, чтобы он эффективно функционировал. Благодаря ему происходят специфические физические явления, а они могут происходить только с использованием специфических предметов, которые необходимы в каждом металлоискателе. Среди них:

Катушка
  • - можно сделать вывод, что это важнейший элемент металлоискателя, поскольку он отвечает за генерацию магнитного поля и прием поля, излучаемого металлическими предметами
  • Батарея
  • - обеспечивает беспроводную работу всего аппарата детектора
  • Панель управления
  • - очень важный элемент, помогающий остальным компонентам извещателя функционировать.Он производит и принимает сигналы

Рис. Металлоискатель - Cobra CT-1032

катушка металлоискателя

Рис. Щелочная батарея для металлоискателя тип 9В

Рис. Панель управления металлоискателем

Металлоискатель - тип

Это инструмент, который, наряду с технологическим развитием, менялся, улучшался, модифицировался, расширялся и упрощался на протяжении многих лет.В настоящее время существует три типа металлоискателей, различающихся в основном операционной системой, на базе которой они функционируют.

Детектор импульсов

Это металлоискатель с одной катушкой, который находит объект с помощью эха. На катушку этого устройства поступает одиночный импульс тока, достаточно сильный для поиска на большом расстоянии. Импульсный металлоискатель создает магнитное поле высокой напряженности.Все это делает этот тип детектора лучшим для поиска объектов на большой площади. Кроме того, он отлично подходит для отслеживания железных предметов. Однако при его использовании вы должны медленно управлять зондом детектора. Их недостатком является высокое энергопотребление.

Датчик удара

Это устройства, основанные на довольно старом механизме. Они были очень популярны в годы после Второй мировой войны, потому что их использовали для поиска мин.Система, по которой работает этот металлоискатель, заключается в нарушении акустического баланса при соприкосновении с металлическим предметом. Это приводит к изменению частоты звуков, достигающих служащего ему ищущего. Дневной металлоискатель имеет два соединенных друг с другом генератора, один из которых выполняет роль эталона частоты, а другой работает на катушку. Использование детектора этой модели может быть проблематичным, например, для ушей, потому что звук, который он издает, может утомлять при длительном использовании.Также следует знать, что детектор биений имеет довольно ограниченный радиус действия и подвержен особенностям грунта, неблагоприятным для поиска.

Детектор со сбалансированной приемной катушкой

По мнению специалистов, это тип металлоискателя, сочетающий в себе самые положительные качества. Рекомендуется как наиболее эффективный поиск металла. Датчик, встроенный в этот детектор, двухконтурный. Это означает, что он работает в отношениях передачи-приема.Магнитное поле создается действием передающей катушки, которая, обнаружив металл, подает на приемную катушку искаженный сигнал. Кроме того, металлоискатель со сбалансированной приемной катушкой, как следует из его названия, имеет возможность настроить приемник так, чтобы он обнаруживал тип металла, который мы предпочитаем, и игнорировал остальные.

Металлоискатель и закон Польши

Польское законодательство не запрещает иметь металлоискатель, но строго определяет возможность поиска с его помощью земли.

К сожалению, в нашей стране нельзя просто самостоятельно обыскать местность, используя металлоискатели для поиска памятников. Для этого нужны специальные разрешения. См. статью: Металлоискатель и польский закон

Об этом говорится в ст. 109с, который был создан 1 января 2018 года в рамках внесения поправок в Закон об охране памятников и уходе за ними.

В этом положении четко указано, что любой поиск памятников с использованием специализированного оборудования, то есть технологического, электронного или водолазного оборудования, требует предварительного разрешения.

При отсутствии такого приговора наказанием может быть ограничение свободы, лишение свободы на срок до 2 лет или наложение штрафа.

Кроме того, для получения разрешения на использование металлоискателей для поиска памятников на определенной территории необходимо подать соответствующее заявление в провинциальное управление охраны памятников, охватывающее эту территорию.

Форма должна содержать информацию, среди прочего, план поисков, географическое и геодезическое описание места, где мы планируем их провести, а также те, которые показывают причину, по которой мы хотим их провести.Конечно, в случае ведения деятельности на чьем-то приусадебном участке у нас должно быть согласие собственника, выраженное в письменной форме.

Рис. Металлоискатель и польское законодательство

Металлоискатель на своем участке

Казалось бы, мы, как собственники данного участка земли, можем делать на нем почти все, то есть все, что нам кажется законным. То, что ему соответствует, напротив, быстро меняется и дерегулируется.Хорошо известны описания бюрократических баталий, связанных с желанием срубить стоящее на нашем участке дерево. Требование о разрешении на использование металлоискателя для поиска памятников распространяется и на его использование на собственной частной территории. И, конечно, это может быть совершенно обычная территория, не входящая в заповедную зону, и даже так, если мы подозреваем, что там есть памятники, мы должны получить соответствующее разрешение от ВУОЗ, чтобы иметь возможность обнаруживать отдельные объекты, даже если они не представляют большой археологической ценности.См. статью: Где найти металлоискатель?

Рис. Металлоискатель - поиск на своем участке

Металлоискатель - Как начать поиски сокровищ?

Помимо вышеперечисленных юридических аспектов, металлоискатель, как и любое новое и неизвестное устройство, требует от пользователя знаний и времени для правильной работы. Чтобы правильно пользоваться детектором, нужно хорошо понимать его механизм.Самый частый вопрос об использовании детектора связан с его настройкой. Эта деятельность есть не что иное, как регулирование параметров, касающихся, среди прочего, глубина и объем поиска. Земля может содержать частицы железа, которые детектор может обнаружить как искомый объект. С другой стороны, настройка позволяет детектору быть чувствительным к этому типу обстоятельств.

Прежде чем начать поиски на большой территории, было бы неплохо получить карту. Благодаря этому мы сможем легче перемещаться по области, которую собираем, а также упростить поиск объектов.

Рис. Металлоискатель - Как начать приключение с металлоискателем?

Металлоискатель - Что вы можете найти?

Целью поиска может быть любой металлический предмет. Мы можем, например, интересоваться боевыми действиями, а металлоискатель потом использовать для поиска остатков военных действий в заданной местности. Это могут быть такие находки, как: фрагменты оружия, танков, баллистические элементы, каски или части ракет.Однако было бы хорошо, если бы осечек не было.

Какой военный металлоискатель?

Оставаясь историческими мотивами, можно руководствоваться и стремлением добывать предметы еще старше прошлого века. Мы можем захотеть стать археологом-любителем и найти предметы, которым несколько сотен лет, например, старые монеты. У каждого уважающего себя нумизмата есть свой металлоискатель, с помощью которого он может культивировать свою страсть.Бывает и так, что нас постигнет несчастье. Мы потеряем что-то ценное и металлоискатель может стать нашим единственным спасением. Тем более, что современные детекторы могут быть направлены на поиск только определенного типа металла, а это существенно сужает поиск, ведь часто детектор может ошибочно реагировать на обычные колпачки или медные винты глубоко в земле.

Рис. Милитария найдена металлоискателем COBRA CT-1080

Металлоискатель - как искать?

Быть современным кладоискателем требует выполнения соответствующих формальных требований, но также можно с уверенностью сказать, что эта форма развлечения, увлечения или - если угодно - профессия выработала свой внутренний код.В основном это касается поведения ищущего в данной местности, чтобы не навредить окружающей среде и окружающим. Недопустимо захламлять исследуемую территорию, безосновательно перекапывая почву или прочесывая охраняемые участки без присутствия археолога. Такие территории представляют историческую, культурную и социальную ценность, а потому должны находиться под охраной государства.

Поиск с помощью детектора также требует терпения. Может пройти некоторое время, прежде чем мы найдем предмет, который ждем.Правильное использование детектора заключается в том, чтобы направить плоскую катушку так, чтобы она находилась близко к земле, но не соприкасалась с ней, так как она может быть повреждена при контакте с камнем или тяжелым предметом на поверхности. Как только сигнал от детектора будет четким и непрерывным, мы должны отправиться в траншею.

В панели управления - в зависимости от уровня развития детектора - задаем частоту, диапазон и тип металлов, которые хотим найти.

Металлоискатель - насколько глубоко?

По звуковому или световому сигналу, поступающему от металлоискателя, мы можем определить, на какой глубине находится целевой объект. Эта опция упрощает поиск. Кроме того, в панели управления мы определяем глубину местности, которую хотим охватить нашим детектором.

К сожалению, металлоискатель имеет ограниченный радиус действия и не способен уловить все объекты.Самые маленькие лучше всего расположены, когда они довольно мелкие. С другой стороны, более крупные могут стать мишенью, даже если они гнездятся на глубине около 100 сантиметров.

Рис. Охотник за сокровищами на поляне с металлоискателем

Для чего нужна частота металлоискателя?

Учитывая современный металлоискатель, вы найдете несколько опций, одна из которых – выбор частоты. Он определяет точность определения местоположения элемента.Одночастотный детектор, излучающий высокочастотные электромагнитные волны, позволит вам найти небольшой объект, а модели, излучающие низкочастотные электромагнитные волны, позволят обнаружить более крупный объект.

Рис. Металлоискатель - частота катушки

Кто изобрел металлоискатель?

Иногда можно встретить бытующее в Польше мнение, что именно поляки изобрели первый в мире металлоискатель.Однако это не совсем так. Ну а одним из первых разработчиков прибора, обнаруживающего металл, был некий Александр Грэм Белл. Он построил их в 1881 году, чтобы найти пулю в теле Джеймса Гарфилда, президента Соединенных Штатов, застреленного при покушении. Детектор того времени, однако, был единичной моделью, и более широкое производство металлоискателей началось только в 1920-х годах. Изобретатели Герхард Фиш и Ширл Херр запатентовали и произвели более технологически продвинутые и качественные металлоискатели.С другой стороны, польская нить в истории детекторов имела место во время Второй мировой войны. Два солдата польских вооруженных сил разработали конструкцию миноискателя, который был очень популярен в широко понимаемых военных операциях.

Рис. Александр Грэм Белл, изобретатель металлоискателя

Какой металлоискатель для начинающих кладоискателей?

Металлоискатели для новичков не сложны в использовании, к тому же те, что сейчас наводнили польский рынок, мало чем отличаются друг от друга.Стандартным является режим дискриминации, исключения и пропуска отдельных металлов или регулирования частоты детектора. Однако есть модели, которые благодаря своей эргономике или исключительной простоте использования можно рекомендовать особенно тем, кто только начинает свой путь с металлоискателями. Ну а для начинающих металлоискатели COBRA могут быть хороши.

И CT-1023, и CT-1069 являются идеальными металлоискателями для начинающих поисковиков и оснащены функцией, которая позволяет пользователю свободно начинать новое хобби.Оба этих металлоискателя имеют возможность настройки частоты, простую и понятную панель управления и, прежде всего, эффективный поисковый щуп. Металлоискатель COBRA доступен по цене, делает поиск более приятным и, главное, эффективным.

Рис. Модель металлоискателя COBRA CT-1023

Какой металлоискатель ребенку?

Даже самые маленькие могут попробовать свои силы в поиске металлических предметов из недр земли.Детское любопытство в сочетании с оборудованием, подходящим и адаптированным для юного пользователя, может стать помехой для более позднего увлечения, отнимающего много времени. Такому новичку важно использовать легкий и удобный в использовании металлоискатель. Также лучше, если он будет просто эффективным и безотказным. Поэтому детектор COBRA CT-1069 может стать идеальным металлоискателем для такого потребителя. Чрезвычайно легкий (1 кг), простой в использовании, оснащенный четким ЖК-дисплеем и удобной алюминиевой ручкой, детектор станет отличной моделью для ребенка.

Рис. Модель металлоискателя COBRA CT-1069 идеальна для ребенка

Рис. Какой металлоискатель ребенку?

Как сделать металлоискатель?

Конечно, ни один из тех, кого мы бы назвали «мастером на все руки», прежде чем проверить имеющиеся на рынке металлоискатели, не будет сначала рассматривать, можно ли его сконструировать самому. Ведь система, по которой работает детектор, довольно общеизвестна, а элементы, составляющие его структуру, можно свободно приобрести или изготовить самостоятельно.Простой и обыкновенный металлоискатель имеет резонансную систему с подключенной к ней зондирующей катушкой, модельный резонансный контур и последнюю систему, используемую для сравнения обоих сигналов и сигнализации их звуком, светом или вибрацией. Другими словами, металлоискатель должен состоять из передатчика, приемника и электронных устройств, на основе которых работает все оборудование. Несмотря на такое небольшое количество деталей, металлоискатель сложно собрать самостоятельно. Для того, чтобы он был успешным, необходимо быть предельно внимательным и точным.Конечно, самодельный детектор не может сравниться с этими сложными микропроцессорными устройствами, доступными на рынке, но он также может выполнять свою основную функцию, которая, в конце концов, заключается в поиске металлов.

Какой металлоискатель на золото?

Конечно, любой металлоискатель может обнаружить такой драгоценный и редкий металл, как золото. Золотые находки являются одними из самых ценных и наиболее желанными в области детекторов.Когда вы обыскиваете местность с детектором в руке, вы можете найти много золотых предметов. Польша, как страна, которая является ареной многих сражений, войн и других эпохальных исторических событий, является территорией, в которой может быть много ценных предметов. Это могут быть подвески, ожерелья, серьги, кольца или другие драгоценные изделия. Многие металлоискатели имеют возможность выбирать тип металлов, на которые реагирует их катушка, поэтому вы можете сузить область поиска до поиска только золотых предметов.Поскольку это, как правило, мелкие предметы, детекторы, которые будут лучше всего обнаруживать их, будут излучать высокочастотные волны.

Какой металлоискатель для монет?

Польские монеты, находящиеся в настоящее время в обращении, больше не из серебра или золота. Времена обильно наполненных кисетов, звенящих от находящихся в них золотых монет, давно прошли. Монеты, полученные из сплавов других металлов или из переходных металлов, намного дешевле в производстве.Те, которые сегодня выплавляются в основном из комбинации меди, никеля и латуни, которая представляет собой смесь меди и цинка. Конечно, эти металлы можно уловить современным металлоискателем. Монеты, как мелкие предметы, будет сложно отследить многими моделями детекторов. Можно сказать, что они проклятие ищущих. Не редкость найти в земле действительно старые монеты, датируемые прошлыми веками, но сложность заключается в том, чтобы найти их точно. Особенно когда они лежат глубоко.Поэтому для поиска монет следует правильно выбрать тип детектора. Специалисты говорят, что в этом случае отлично работает детектор, излучающий высокочастотные волны. Такая модель способна обнаруживать мелкие объекты. Магнитная волна, излучаемая катушкой, может столкнуться с волнами, излучаемыми монетами, даже если они находятся глубоко в земле.

Рис. Металлоискатель для монет - COBRA

Металлоискатель обнаружит телефон?

Телефон – это основной инструмент каждого человека, которым мы пользуемся практически постоянно.Однако частая проверка и не расставание с ним не исключает возможности его потери. Так уж получилось, что мобильный телефон часто может где-то потеряться, а из-за важности техники он может вызывать у нас немалое смущение и нервозность. В какой-то момент все не знали, где его смартфон, и всем был не безразличен этот факт. Если через несколько минут после потери окажется, что он не лежит ни на комоде, ни в нише дивана, ни в кармане куртки, значит, дело в металлоискателе.Современные детекторы легко отследят потерянный телефон. Они справятся с этим даже быстрее, чем при поиске зарытых в землю предметов. Ну, разве что в результате каких-то возмущений там оказалась наша ячейка.

Какой металлоискатель купить?

На польском рынке представлено множество моделей детекторов, настолько много, что если вы захотите выбрать что-то для себя, то можете получить головную боль. Широкий спектр детекторов, представляя их функции и области применения, не даст нам однозначного ответа, ведь это то, что мы должны искать в себе.Прежде всего, указав бюджет, который мы можем потратить, заявку, предмет поиска и условия поля. Именно то, что мы собираемся искать, определяет тип детектора, который подойдет для этого. Каждый детектор может работать по-разному в определенных условиях. Также важно, посылает ли данный детектор высокочастотные или низкочастотные волны. Другие же при выборе такого оборудования будут ориентироваться на его вес или функциональность пульта управления.

Металлоискатели Cobra CT-1080 по точности не уступают металлоискателю Garrett Ace 250

Металлоискатели

COBRA — многофункциональные и долговечные модели по очень доступной цене.

Всего за 200 злотых мы можем проверить инструмент, который позволяет нам найти забытые и интересные объекты где-то в земле. Военный мусор, золотые украшения, серебро, монеты или любые другие металлические элементы будут эффективно и точно отслеживаться детекторами COBRA.

Металлодетекторы COBRA — режим распознавания металлов

Металлоискатели

COBRA имеют режим дискриминации металлов, который позволяет различать разные типы металлов и выбирать именно те, которые вы хотите найти.Дискриминация металлов очень полезна в «загроможденной» местности. Если при поиске мы найдем только заглавные буквы, то включенная дискриминация позволит их пропустить.

Другими словами, работая на аналоговом или ЖК-дисплее (в зависимости от модели) панели, мы модерируем работу детектора, чтобы он игнорировал неинтересные нам старые алюминиевые крышки или пивные банки.
И именно такие элементы являются причиной частых сбоев и ложных выводов. При покупке металлоискателя обратите внимание, есть ли у него режим дискриминации.Металлоискатели для продвинутых искателей в большинстве случаев уже имеют дискриминацию.
Детекторы
COBRA также имеют водонепроницаемую катушку, с которой мы можем легко использовать их на пляже или в воде, которая, к сожалению, часто является сплошным барьером для наших глаз.

Часто пользователи металлоискателей используют для обозначения этого устройства и другое название, а именно - металлоискатель.

Рис. Металлоискатель Cobra CT-1080

Металлоискатель Cobra CT-1080

Если у Вас есть вопросы по металлодетекторам, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону, тел.570 140 570.
Наш консультант ответит на все ваши вопросы и поможет подобрать модель под ваши предпочтения.
.

Тактика металлических слизней. Когда премьера? Какие требования? Анонсы и утечки

На каких платформах мы будем играть в Metal Slug Tactics?

К счастью, создатели не скрывают секретов, на каких платформах будут доступны их последние работы. Обязательно поиграем в Metal Slug Tactics на персональных компьютерах и консоли Nintendo Switch. Издания для других устройств (таких как PlayStation 5 или Xbox Series X | S) на данный момент не анонсированы, и неизвестно, произойдет ли это когда-либо.А даже если и будет, то окажется, что версии для ПК и Пстрыка имеют приоритет - так что возможна временная эксклюзивность.

Что мы знаем о тактике металлических слизняков? Геймплей и сюжет

В начале стоит отметить, что непосредственно за работу над этим спин-оффом отвечает не студия SNK Playmore, а команда Leikir Studio, у которой пока не очень большое портфолио. Роль глобального издателя игры выпала на долю Dotemu, хорошо знакомого любителям ретро-игр.Именно этот разработчик подготовил очень хорошие HD-ремастеры таких произведений, как Heroes of Might & Magic III и Another World.

Что касается игрового процесса, Metal Slug Tactics будет значительно отличаться от основных частей серии. В данном случае мы имеем дело не с двухмерным экшеном с элементами платформера, а с тактической RPG, в которой движения героев зависят от ходов. На официальном сайте игры также можно найти информацию о том, что в производство будут включены элементы, характерные для производства roguelike.

Это правда, что у Metal Slug Tactics есть сюжетная линия, но, конечно, это будет довольно предлогом. В очередной раз Отряду сапсанов предстоит столкнуться с опасным преступником, известным как Дональд Морден. После того, как команда героев в последний раз сняла с него шкуру, злодей пропал с их радаров на несколько лет. За это время он тайно набрал новых солдат, с помощью которых ему удалось завоевать одну из стран. Конечно, это только возбудило его аппетит, поставив под угрозу весь мир.


Как несложно догадаться, игрок должен собрать команду и сделать все возможное, чтобы не разразился глобальный конфликт. Хорошая новость для фанатов оригинала — в игре позволит вам взять под управление персонажей, известных по автоматическим версиям . Это означает, что Марко, Эри, Фио и Тарма вернутся в бой. Конечно, это не имеет большого значения для сюжета, так как эти персонажи не были слишком затянуты в более ранних частях.Вбрасывание этих героев в игру имеет сентиментальное значение, хотя все указывает на то, что в этой части они могут взять себе характер.

Это связано с тем, что каждый из бойцов получит свой набор умений и уникальное снаряжение. Эффективное использование их способностей станет ключом к победе в дуэлях с противниками. Как и в других играх серии, здесь мы также получаем возможность управлять различной техникой, например, шагающими машинами или танками.В Metal Slug Tactics также будет система прогрессии — мы сможем улучшить статистику для каждого из героев, а также разблокировать новое снаряжение и бонусы.

Студия

Leikir решила наблюдать за игровым действием с изометрической проекции. Благодаря этому игроки смогут легко контролировать ситуацию на поле боя, чтобы планировать наилучшую тактику. Несмотря на смену ракурса, создателям удалось сохранить пиксель-арт визуальный сеттинг, который очень сильно напоминает то, с чем мы контактировали на машинах.

.

Общая информация о металлах, наиболее часто используемых для изготовления ювелирных изделий

ПЛАТИНА Химический символ Pt; плотность 21,45 г/см 3 ; температура плавления 1773,5 o C, температура кипения 4127 o C.
Платина - металл белого цвета с голубым оттенком. Он тверже серебра (4-5 баллов по шкале Мооса) и обладает значительной пластичностью. Он кристаллизуется в обычном порядке. При загрязнении даже небольшими количествами свинца, цинка, мышьяка или кремния он становится хрупким и ломким.Не растворяется в кислотах, растворяется горячей царской водкой. Он не меняется на воздухе и сохраняет свой блеск даже после отжига.
В ювелирном деле обычно используется сплав 95% платины и 5% меди. Для заполнения алмазов используются платиновые сплавы с содержанием платины 15-30%. Фальшивомонетчики снижают стоимость платины, добавляя палладий. Платина техническая содержит (включая платиновые металлы, преимущественно иридий) 99,5 - 99,8% платины; химически чистая платина содержит 99,9% платины; Физически чистая платина содержит 99,99% платины.
В отличие от золота и серебра (известных человечеству с незапамятных времен), платина была открыта сравнительно недавно, в 1735 году, и изначально не ценилась (о чем свидетельствует название, происходящее от испанского «plata» — серебро, «платина»). "- серебро). Платина встречается в первичных или вторичных месторождениях. Применяется в химической и электротехнической промышленности, а также в медицине (в том числе в стоматологии).

ТИТАН (Ti) Химический символ Ti; плотность 4,5 г/см 3 ; температура плавления 1669 о С, температура кипения 3500 о С.
Титан — белый серебристый металл с красивым металлическим блеском. Матовый металлик имеет серебристый цвет и напоминает белое золото, а полированный — с оттенком темного графита. Титан характеризуется высокой прочностью (тверд и устойчив к сильным химическим веществам, даже царской воде, не подвергается коррозии), хорошей пластичностью и малой плотностью (он в 4 раза легче золота). Он совершенно нейтрален в организме человека и не вызывает аллергии (некоторые имплантаты изготовлены из титана).Совокупность этих особенностей означала, что этот металл охотно используется не только в авиации, флоте и торговле и космосе, но и в современных ювелирных изделиях. Он уже много лет используется в мире для производства обручальных колец, различных видов запонок, часов и т. д. Ювелирные изделия из титана легкие и устойчивые к истиранию. Идеально подходит для людей с аллергией на другие металлы.
В природе встречается в виде минералов, таких как: ильмень, рутил, титанит, анатаз и брукит.

ЗОЛОТО Химический символ Au; плотность 19,3 г/см 3 ; температура плавления 1062,4 o C, температура кипения 2600 o C..
В чистом виде золото - металл желтого цвета, очень мягкий (твердость 2,5 по шкале Мооса), вязкий и самый пластичный из всех металлов. Из 1 г золота можно вытянуть проволоку длиной более 2 км или выколоть из этого металла пластину толщиной 0,0001 мм, которая просвечивает зеленым цветом. Золото кристаллизуется по регулярной схеме.При прокатке или ковке удельный вес золота увеличивается с 19,3 до 19,6. Золото легко полируется, оно долго сохраняет свой блеск и сияние, поскольку устойчиво к погодным условиям – не меняется под воздействием воздуха, воды и перепадов температур. Он не подвергается коррозии, потому что, будучи благородным металлом, образует лишь несколько нестабильных химических соединений. Он устойчив к кислотам (исключение составляет царская водка - смесь соляной и азотной кислот), хлорной воде и раствору цианистого калия в присутствии воздуха.После плавления и отжига не теряет ни цвета, ни блеска. Он хорошо проводит тепло и электричество. Обладает способностью сваривать холодным способом. Золото легко распылять, потому что оно создает микроскопические частицы. Золото используется в ювелирном деле в сплавах с медью, серебром, никелем (чистое золото для ювелиров слишком мягкое).
Золото встречается в природе в самородном состоянии и в соединениях с теллуром (в первичных и вторичных месторождениях). Первичные месторождения представлены в основном кварцитовыми жилами, где чаще всего встречается золото с дисульфидом железа (пирит) и сульфидом мышьяка (арсенопирит).В коренных месторождениях иногда встречается сплав золота и серебра (электрум). Вторичные отложения представляют собой пески и золотосодержащие гравия, которые образовались в результате процессов выветривания и распада первичных отложений. Золото
используется в гальваническом золочении и золочении предметов из недрагоценных металлов, медицине и фотографии.

СЕРЕБРО Химический символ Ag; плотность 10,5 г/см 3 ; т.пл. 960,5°С; температура кипения 2200 o C.
Серебро – белый металл с красивым металлическим блеском.Он кристаллизуется в правильном расположении, с кристаллами, расположенными в удлиненной форме. Серебро очень мягкое (чуть тверже золота), его твердость составляет 2,5-3 балла по шкале Мооса. Его легко полировать, он также очень пластичен и прочен. Хорошо подходит для литья. Это лучший проводник тепла и электричества среди всех металлов.
Серебро легко растворяется в разбавленной азотной кислоте и концентрированной серной кислоте. На воздухе изменяется незначительно, но под действием соединений серы быстро буреет или чернеет (тогда образуется сульфид серебра).
В ювелирном деле серебро в основном используется в сплаве с медью. Также широко используются серебряные припои, т. е. сплавы с медью и цинком или кадмием. Литье серебра также содержит медь. Чистое серебро в жидком состоянии поглощает значительное количество кислорода и при остывании отдает его обратно, что может привести к образованию на поверхности «кратеров» выходящего кислорода. Медь, содержащаяся в серебряном сплаве, притягивает кислород, образуя твердый и хрупкий оксид меди, который трудно удалить с поверхности (так называемый зуд).
При плавлении серебро переходит от красного (ок. 600-850 o C ), через темно- и светло-желтый (ок. 850-1100 o C ) до почти белого цвета расплавленного серебра (выше 1200 o C ) C ).
Серебро редко встречается в природе в самородном виде, чаще всего оно образует соединения с другими элементами (серой, мышьяком, сурьмой), образуя такие минералы, как аргентин, пираргирит, прустит и др. Он также обычно сопровождает свинцовые и медные руды. Серебро – лучший проводник тепла и электричества.Сплавы серебра с палладием или платиной нашли применение в стоматологии.
Также важны соединения серебра: азотнокислое серебро, применяется для посеребрения зеркал и термосов; бромид серебра используется в фотографии; Цианид серебра используется для гальванического серебрения.

МЕДЬ Химический символ Cu; плотность 8,96 г/см 3 ; т.пл. 1083°С; температура кипения 2310 o C.
Самым важным из неблагородных металлов (с точки зрения ювелира) является медь.Встречается в качестве добавки к сплавам серебра, золота и платины, образует ценные сплавы с другими металлами. В естественном состоянии он часто используется для изготовления моделей и шаблонов.
Этот металл имеет характерный лососево-красный цвет, значительную твердость и прочность, а также он очень ковкий — из меди можно протягивать тонкие провода и ковать тонкие пластины. Закаленная после наклепа, при отжиге при температуре около 550-650 o C снова становится мягкой. Он не пригоден для отливок, так как при охлаждении выделяет большое количество газов, которые делают отливку пористой, а из-за высокой усадки (1,8%) расплавленная медь плохо заполняет формы.
Во влажном воздухе медь подвергается коррозии - она ​​покрывается слоем зеленоватого щелочного карбоната, предохраняющего металл от дальнейшей коррозии. Медь растворяется в азотной кислоте, но на нее не действуют разбавленные соляная и серная кислоты. Нагретая серная кислота растворяет медь, выделяя диоксид серы. В присутствии кислорода медь растворяется в аммиаке в синюю жидкость.
Медь встречается в природе в естественном состоянии и в соединениях. Это гораздо лучший электрический и тепловой проводник, чем сталь, поэтому он идеально подходит для производства кабелей и проводов.

ЛАТУНЬ Латунь представляет собой медно-цинковый сплав. Они легкоплавки и, как и бронзы, пригодны для литья, хотя и менее прочны. В зависимости от процентного содержания отдельных компонентов латунь может быть желтой или красноватой. Олово и свинец иногда являются добавками в эти сплавы. Литейная латунь содержит 55-70% меди, 30-45% цинка и до 3% свинца.
Латунь с содержанием цинка более 18% называется томпак. Томпак часто содержит несколько процентов олова. Используется для производства дешевых украшений (т.н.«американское золото»). Сплавы меди с цинком и оловом также называют бронзами.

КОРИЧНЕВЫЙ Бронзы представляют собой сплавы меди с оловом (чаще всего 10 % олова, 90 % меди). Они особенно полезны для литья, благодаря своей твердости и долговечности, небольшая примесь цинка еще больше увеличивает эту полезность бронзы. При содержании олова более 30% коричневый цвет меняется на белый. На воздухе бронза покрывается зеленым налетом.

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ Нержавеющая сталь (иначе благородная - сплав железа, углерода и хрома с добавками) ведет себя аналогично благородным металлам, превосходя их по твердости и полирующей способности.Он не ржавеет, потому что на его поверхности образуется тонкий слой оксидов хрома, который защищает его от коррозии. Он не намагничивается и не твердеет при охлаждении. Только ковка или прокатка немного упрочняют сталь. Мягкость можно повысить накаливанием и охлаждением в воде или спирте. Работа с нержавеющей сталью требует использования кислородно-водородной горелки.
Нержавеющая сталь, используемая в ювелирном деле (например, для изготовления браслетов, корпусов часов, посуды и т. д.), чаще всего представляет собой хромоникелевую сталь, состоящую из 18-20% хрома, 8-10% никеля, 0,12% углерода и остальных компонентов. железо.
Припои для нержавеющей стали. Нержавеющие стали паяют припоем из белого золота, серебра или латуни. Точечная электросварка также хорошо подходит для производства изделий из нержавеющей стали.

.

Как соединить металлические элементы - металлический клей

Когда мы думаем о том, как склеить металл с металлом, первая мысль, конечно же, сварить их. Однако тот, кто когда-либо занимался сваркой, знает, что такое соединение металлов требует знаний, опыта и соответствующего оборудования. А как склеить металл, когда у нас нет этого опыта и приходится стыковать металлические элементы в домашнем гараже? Пригодилась химия, и сегодня предлагаются почти такие же прочные металлические клеи.

Преимущества использования металлического клея

Простота соединения металлических элементов с помощью специального клея – лишь одно из его преимуществ.Здесь не нужны знания в области сварки или соответствующее оборудование. Клей для соединения металлов не заставляет сверлить элементы. И это важно, если мы хотим соединить их заклепками или винтами. Сверление не только ухудшает внешний вид, но и подвергает металл коррозии и ослабляет структуру. Шурупы, заклепки и даже сварной шов могут весить сами по себе, но соединение металла без сварки клеем практически не влияет на вес соединяемых элементов.

Эпоксидная смола, что это?

Мы до сих пор не знаем, почему металлический клей выдерживает столько же, сколько сварной шов.Ученые годами ломали голову над тем, как соединить металл с металлом, и результатом их работы стала эпоксидная смола. На самом деле это не одна, а целая группа синтетически или искусственно полученных смол. Их название происходит от части химической структуры смолы, так называемой эпоксидной группы.

Вас также может заинтересовать:

Для нас важно, чтобы вещества с такой группировкой после затвердевания создавали чрезвычайно прочные металлические соединения и устойчивые к внешним факторам.Современная нетоксичная эпоксидная смола позволяет комбинировать многие виды металлов, от железа или алюминия, до титана и благородных сталей. Соединение токопроводящее, оно очень устойчиво к температуре, воде, бензину, маслам и многим кислотам и основаниям, а также ряду других веществ, с которыми чаще всего сталкиваются металлы.

Как склеить металл с металлом и какой клей для металла выбрать?

Наиболее распространенной формой эпоксидной смолы на рынке является эпоксидная смола с отвердителем, таким как K2 Metal Bond.Благодаря такой форме двухкомпонентный металлический клей сохраняет жидкую консистенцию. Это позволяет легко наносить его на соединяемые металлы. Смола начнет затвердевать только тогда, когда вы смешаете ее с отвердителем, который находится во втором тюбике. Только такое отверждение эпоксидной смолы дает прочное соединение, благодаря которому соединяемые элементы можно обрабатывать: шлифовать, нарезать резьбу, сверлить.

  • K2 METAL BOND 56 G

    Двухкомпонентный клей для металлов

Скопируйте и вставьте название продукта в поисковую систему Google и найдите магазин, в котором он есть в продаже, за 3 секунды.

Как приготовить металлический клей?

Смола застывает всего за несколько минут, поэтому перед ее использованием стоит знать, как приготовить нужное количество клея. Металлический клей лучше всего готовить на отдельной очищенной поверхности. Выдавите из обеих пробирок одинаковое количество ингредиента и перемешайте до получения однородного цвета. Самое главное – приготовить столько клея, сколько нам на самом деле нужно. В противном случае смешанный клей схватится до того, как мы его используем, и тогда мы больше не будем его использовать.

Подготовка поверхности перед склеиванием металла.

Мы уже знаем, что металлы, соединенные клеем, не требуют дополнительной обработки перед соединением. Помните, однако, что даже самый крепкий металлический клей не приобретет своих свойств, если мы не очистим эти металлы. В первую очередь их следует очистить и обезжирить. Если для нас это не проблема, соединяемые поверхности также следует слегка отшлифовать, например, наждачной бумагой. Все это повысит сцепление клея с соединяемым элементом.

Как долго сохнет металлический клей?

Если мы правильно подготовим клей и соединяемые поверхности, первые эффекты клея будут видны уже через несколько минут. В случае K2 Metal Bond стандартное время составляет около 5 минут. Metal Bond затвердевает примерно через час, после чего мы можем, например, покрасить склеенные швы. Склеенные соединения полностью затвердевают через 24 часа, после чего их можно обрабатывать, сверлить и нарезать резьбу. Однако здесь стоит учитывать температуру окружающей среды. При этих низких температурах время высыхания может быть немного больше, а высокие температуры немного ускорят время отверждения смолы.Окончательные свойства металлического клея будут получены через несколько часов, поэтому после нанесения клея лучше всего оставить соединенные металлы сохнуть на ночь.

Как удалить металлический клей?

Не стоит преувеличивать количество клея, в том числе и потому, что удалить такой клей непросто. Остатки клея на поверхности можно попытаться размягчить ацетоном, но лучше всего нагреть его до температуры выше той, которую производитель указывает как безопасную для соединения.В любом случае прочные эпоксидные клеи можно удалить практически только механическим способом, т.е. скребком, шлифовальной машиной или напильником.

Прилипнет ли "капля" к металлу?

Многие производители типичных быстросохнущих клеев рекламируют свою продукцию как универсальную. Однако эта универсальность имеет свои ограничения, особенно заметные в случае металлов. Вам не нужно много усилий, чтобы разъединить слипшиеся металлы «каплей». На практике универсальный клей будет работать только с небольшими легкими предметами, на которые мы не будем их нагружать или нагружать.В любом другом случае лучше ставить специальные клеи для металлов.

Где купить клей для металла?

А достать такой клей К2 сегодня не сложнее, чем обычный универсальный клей. В случае с K2 Metal Bond просто зайдите в поисковую систему k2.com.pl и добавьте клей для металла в корзину, а затем выберите канцелярский магазин в вашем районе или интернет-магазин. Такая покупка может окупиться еще и тем, что сохраненный чек можно зарегистрировать в нашей лотерее. А еще здесь вы можете выиграть привлекательные призы от бренда К2.

.

Какое влияние оказывают металлы на организм человека? | Диета и физические упражнения

Вопрос в редакцию

Ржавчина, такая как оксид железа или другие оксиды, такие как алюминий или медь, оказывает вредное воздействие на организм человека? У меня есть посуда из разных материалов, например из чугуна, где иногда скапливается ржавчина, которая случается проглатывать... Плохо ли это влияет на организм? Какие? На самом деле не должно было, так как эти элементы тоже есть в организме...?

Он ответил

Д-р.врач Эрнест Кухар
специалист по спортивной медицине
Клиника спортивной медицины во Вроцлаве

Вопрос очень общий. Вы упомянули несколько металлов, которые существенно различаются по токсичности. Поскольку речь идет о посуде, разумно довериться ее производителям. Согласно польскому законодательству, предметы, контактирующие с пищевыми продуктами, должны иметь соответствующие разрешения, подтверждающие их безопасность. Пластиковые контейнеры легко читаются по соответствующей маркировке, обычно на дне.

Медь - самый токсичный из упомянутых Вами металлов.

Медь распространена во многих растительных и животных организмах как микроэлемент, необходимый для жизни, поэтому ее дефицит вызывает симптомы болезни. В организме человека медь действует как активатор многочисленных ферментов. Например, она необходима для синтеза гемоглобина и является кофактором супероксиддисмутазы, фермента с антиоксидантными свойствами, защищающего от свободных радикалов («поглотитель свободных радикалов»).Избыток меди токсичен.Первыми симптомами обычно являются расстройства пищевого поведения и поражение печени. Сообщалось об отравлении младенцев в результате питьевой воды, подаваемой по медным водопроводам.

Подсчитано, что безопасное ежедневное потребление меди составляет до 2-3 мг, иногда до 10 мг в день (взрослые дозы). Смертельная доза меди > 10 г меди в виде водорастворимых солей. Оксиды металлов обычно плохо растворимы в воде и поэтому малотоксичны. Оксид алюминия (алюминий) может нанести вред только при длительном воздействии его пыли - тогда это приводит к развитию легочного фиброза.Оксид меди используется в качестве фунгицида в садоводстве и считается безопасным для использования. Оксид железа очень мало токсичен и используется для лечения железодефицитной анемии.

Таблица. Токсичность некоторых оксидов металлов на основе Toxnet
Организм Тип индикатора Маршрут приложения Оксид металла Зарегистрированная доза Источник
крыса LDLo Трахея оксид меди 278 мг/кг Токсикология Новых Промышленных Химических Веществ.Токсикология новых промышленных химических веществ. Английский перевод см. в TNICS *. Том 11, Стр. 47, 1969.
собака LDLo подкожный оксид железа 30 мг/кг «Справочник Абдернальдена по биологическому методу исследования». Том 4, Стр. 1289, 1935.
крыса ЛД50 оральный оксид железа > 10 000 мг/кг Европейская комиссия, ESIS; Набор данных IUCLID, триоксид ди железа (1309-37-1) с.40
LDLo - (наименьшая летальная доза) наименьшая летальная доза, LD50 (летальная доза 50%) - средняя летальная доза

Каталожные номера:
Бойд, Элдон М. и Шанас, М.Н. 1963. Острая пероральная токсичность восстановленного железа. Дж. Канада. Мед. доц. Том 89, 171-175.
Портал CDC Toxic Substances Portal - Алюминий
Портал CDC Toxic Substances Portal - Медь
Флаив, Др. Мартин. нояб. 2001. Краткий отчет по исследованию воздействия на здоровье железа, оксида железа и пыли железной руды.Дискуссионный документ и обзор литературы

.

Смотрите также