Сплавы металлов
🧪 Химия · 8 класс
Сплавы металлов
Сплав — это материал, состоящий из двух или более металлов либо металла и неметалла, полученный их сплавлением. Чистые металлы применяют сравнительно редко: они часто бывают слишком мягкими, непрочными или дорогими. Сплавы же обладают новыми, более полезными свойствами, поэтому именно их используют в технике, строительстве и быту.
Зачем нужны сплавы
При сплавлении свойства металлов заметно изменяются. Сплав обычно прочнее и твёрже исходных металлов, может иметь более низкую температуру плавления и лучше сопротивляться коррозии. Так, чистое железо мягкое и быстро ржавеет, а его сплав с углеродом — сталь — прочный, упругий и пригодный для изготовления инструментов и конструкций.
Важнейшие сплавы
| Сплав | Основа и добавки | Применение |
|---|---|---|
| Сталь | железо и углерод | машины, инструменты, конструкции |
| Чугун | железо и больше углерода | трубы, станины, посуда |
| Бронза | медь и олово | памятники, детали, монеты |
| Латунь | медь и цинк | фурнитура, краны, детали |
| Дюралюминий | алюминий с добавками | самолёты, лёгкие конструкции |
Сталь и чугун
Сталь и чугун — это сплавы железа с углеродом, и главное различие между ними — содержание углерода. В чугуне углерода больше, поэтому он твёрдый, но хрупкий: его нельзя ковать, зато удобно отливать в формы. В стали углерода меньше, она прочная и упругая, её можно ковать, прокатывать и закаливать. Условную границу обычно проводят так:
Чугун: углерода более 2% → твёрдый, но хрупкий
Сталь: углерода менее 2% → прочная и ковкаяСтроение сплавов
Сплав — это не химическое соединение, а особая смесь, чаще всего твёрдый раствор одного металла в другом или их механическая смесь. Именно поэтому у сплава нет постоянной химической формулы, а его состав можно менять, подбирая нужные свойства.
Как получают сплавы
Чтобы получить сплав, металлы сначала расплавляют, тщательно перемешивают в жидком виде, а затем дают застыть. В расплаве атомы разных металлов перемешиваются, и при охлаждении образуется однородный материал. Меняя соотношение компонентов и добавляя небольшие количества других элементов, металлурги создают сплавы с заранее заданными прочностью, твёрдостью и стойкостью.
Запомни: сплав — это смесь, а не соединение, поэтому формулы у него нет. Частая ошибка — путать сталь и чугун: запомни, что в чугуне углерода больше, и именно поэтому он более хрупкий, чем сталь.
Значение сплавов
Без сплавов невозможны современная техника, транспорт и строительство. Подбирая состав, человек получает материалы с нужными свойствами — лёгкие, прочные, жаростойкие или устойчивые к ржавчине.
Кратко о главном
- Сплав — материал из нескольких металлов или металла и неметалла.
- Сплавы прочнее и полезнее чистых металлов.
- Сталь и чугун — сплавы железа с углеродом; в чугуне углерода больше.
- Бронза и латунь — сплавы на основе меди.
- Сплав — это смесь, поэтому у него нет постоянной формулы.