Черными металлами называются металлы, основную часть которых составляет железо, это: чугун, сталь, собственно железо и ферросплавы. Железо – основной из них, являющийся одним из наиболее распространенных химических элементов в мире. Первыми добывали железо древние египтяне.
Сегодня этот металл добывают из руды способом доменного процесса. Железо – металл серо-белого цвета, поддающийся ковке, с хорошей реакционной способностью. Вот несколько основных сфер применения железа:
— оно входит в состав чугуна и стали;
— применяется в машиностроении;
— из него делают жесткие диски для компьютеров;
— выступает анодом в аккумуляторах;
— применяется для истребления вредителей садоводами.
Но чаще всего из черных металлов применяется чугун и сталь. О них сейчас и поговорим.
Сталь – сплав железа с 2-х процентным содержанием углерода. Она подразделяется на много видов и подвидов. Все они используются в разных целях и применяются в разных сферах жизнедеятельности человека. На разницу механических и химических свойств влияет степень термообработки металла. Сталь принимает различную форму в результате литья, прокатки, прессования, полировки. Одни виды мягкие до такой степени, что возможна их ручная обработка. Другими же можно резать стекло, например.
Сталь делиться на 2 основные группы:
— конструкционная;
— инструментальная.
Отличаются они содержанием углерода, механическими, химическими, физическими свойствами.
Конструкционная содержит наименьшую долю углерода. Применяется при изготовлении разных механизмов, деталей, конструкций, которые затем используются в машиностроении. Инструментальная сталь содержит высокий (от 0,7 и выше) процент углерода. Ее отличительные свойства – прочность и твердость. Применяется она для изготовления инструментов.
Особым видом стали является нержавеющая сталь, в состав которой входит хром, марганец и никель. Главная ее особенность заключается в высоких антикоррозийных свойствах, стойкости к воздействию сил природы. Применяется в производстве турбин, гидравлических прессов, пружин, бытовых предметов, инструментов.
Следующий вид черных металлов – чугун, представляющий собой сплав железа с содержанием 2,14 и больше % углерода. Его главное свойство заключается в текучести в расплавленном состоянии. Применяется для производства деталей литейным методом. Углерод в чугуне может выступать в виде графита или цементита. От соотношения и концентрации этих составляющих чугун бывает: белым, серым, ковким, высокопрочным.
В Белом чугуне содержится углерод в виде цементита. Он обладает высоким электросопротивлением. В Сером чугуне содержится углерод в состоянии пластинчатого графита. Он используется для литья как основной материал. Ковкий чугун получается после термообработки белого чугуна. Он очень пластичный. Высокопрочный чугун долговечен и обладает высокими эксплуатационными показателями. Углерод содержится в нем в шаровидном состоянии. Применяется такой чугун для изготовления важных высокопрочных деталей.
Ассортимент чугунных изделий очень широкий, например, из него делают канализационные люки, решетки, запчасти, ванны, радиаторы и т.д.
Как видно, черные металлы не такие и «простые» как кажутся вначале. Существует большое количество технологий изготовления таких металлов, а, следовательно – огромная численность их видов и подвидов, каждый обладает своими особенными свойствами.