Какие частицы обуславливают такие свойства металлов как пластичность

Есть несколько вариантов:

• Закаливание, ковка и прочие варианты термообработки
• Добавить легирующие присадки, это углерод, никель для железа
• Так же можно изменить металлическую структуру, например, при помощи воздействия азота на искомое вещество

К механическим свойствам металлов относят следующие:

• Твердость — способность сопротивляться внедрению более твёрдого тела.

• Прочность — сопротивление разрушению под действием напряжений, возникающих под воздействием внешних сил.

• Вязкость — сопротивление быстро возрастающим ударным нагрузкам.

• Упругость — способность восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после снятия действующей нагрузки.

• Пластичность — способность металла, не разрушаясь, изменять свою форму под действием нагрузки и сохранять полученную форму после снятия нагрузки.

Твердость стали зависит от многих факторов – это и содержание углерода, и наличие других элементов в сплаве (например, хрома, молибдена, никеля, азота), а еще твердость стали зависит от технологии ее создания.

Главный фактор твердости стали – это содержание в ней углерода. Низкоуглеродистые стали, которые содержать от 0,05 до 0,25% углерода, обычно мягкие, тогда как высокоуглеродистые стали, содержащие до 2% углерода, могут быть очень твердыми. Но конечная твердость зависит от режима термической обработки – например, закалка может увеличить твердость углеродистой стали в четыре раза.

Твердость стали можно определять разными методами – Бринелля, Виккерса, Шора, Роквелла. Каждый метод имеет свои особенности: например, по методу Шора твердость определяется по высоте отскока бойка, падающего на твердую поверхность с определнной высоты; а по методам Бринелля, Виккерса и Роквелла в поверхность под нагрузкой вдавливаются стальные или алмазные тела – инденторы (шарики, наконечники. пирамиды – для разных методов свое тело), и по отпечаткам на поверхности определяют твердость.

По методу Ровелла, для измерения твердости стали применяют три шкалы:

• A – обозначается HRA, индентор – алмазный конус, диапазон измерений: 60-80 HRA. Применима к высокоуглеродистым легированным инструментальным сталям, а также твердым сплавам.

• B – обозначается HRB, индентор – закаленный шарик, диапазон измерений: 35-100 HRB. Это уже стали средней твердости и сплавы цветных металлов.

• C – обозначается HRC, индентор – алмазный конус, диапазон измерений: 20-90 HRC. Для сталей средней твердости.

Много теории и общих слов, а теперь приведу пример попроще для понимания, какова бывает твердость стали. Например, ножевых сталей с твердостью свыше 70HRC не существует. А на практике не встречается ножей из стали твердостью свыше 65HRC. Самыми распространенными и прекрасно используемыми являются ножи из дамасской стали с твердостью 56-62HRC.

Что такое медицинская сталь?

Это сплав различных стойких к коррозийному разрушению металлов, применяемый для создания различных медицинских изделий и украшений.

Сталь активно применяют не только потому что она является стойкой к коррозии, но ещё из-за плотности сплава, твёрдости получаемого материала. Её структура однородна, не имеет пористых участков, отлично отталкивает влагу, а также на ней не появляется механических повреждений, долговечна, имеет антисептические свойства.

В наше время она встречается различных видов:

• Молибденхромовая, которая применяется для изготовления посуды и медицинских принадлёжностей.
• Ферритинная, применяемая для создания врачебных иснтрументов.
• Хромоникелевая, из неё изготавливают украшения.

Существует 4 типа кристаллических решеток: ионные, молекулярные, атомные и металлические.

В узлах ионных кристаллических решеток находятся ионы, как можно понять из названия. Такой тип решетки характерен для солей, оксидов и некоторых гидроксидов. Например, самый яркий представитель – NaCl. Вещества подобного строения характеризуются высокой твердостью, тугоплавкостью и нелетучестью.

В молекулярных кристаллических решетках в узлах находятся молекулы. Такие решетки могут быть полярные и неполярные. Например, I2 или N2 – неполярные, а HCl или H2O – полярные. Характерны для жидких и газообразных веществ (при н.у.). Так как молекулярные взаимодействия слабые, то и кристаллические решетки эти будут нетвердые, летучие и с низкой температурой плавления. К таким решеткам относят твердую органику (сахар, глюкоза, нафталин).

В атомных кристаллических решетках в узлах находятся атомы, связанные друг с другом прочными ковалентными связями. Такая решетка характерна простым веществам неметаллам, которые при нормальных условиях находятся в твердом состоянии, например алмаз. Температура плавления у подобных веществ очень высокая, они прочные, твердые и нерастворимы в воде.

Металлические решетки характеризуются тем, что в узлах находятся атомы или ионы одного или нескольких металлов (у сплавов). Для металлических решеток характерно наличие так называемого общего электронного облака. Так как непрерывно происходит процесс перехода валентных электронов одного атома к другому с образованием иона, то можно говорить о том, что электроны свободно двигаются в объеме всего металла. Этим свойством объясняется электро- и теплопроводность металлов. Вещества такого строения ковки и пластичны.

Вообще в материаловедении для изучения кристаллических структур существует множество методов, основанных на свойствах рентгеновского излучения (дифракция, интерференция), электронографический анализ и другие. Но если вы хотите просто определить тип решетки вещества известного состава, нужно понять к какому классу веществ оно относится и какие физико-химические свойства имеет.

Первое – ст.3 или сталь 3 (содержание углерода – 0.3 %, легированные добавки отсутствуют) – не закаляется. Ст.3 – самая распространённая марка. Из нее чаще всего делают трубы отопления, квадратные профили и арматуру круглую, массив квадрата.

Второе – выясняем какая сталь у вас в наличии. Например, прижинная сталь – это 50ХГ. Напильник – У8 (У10). Подшипник – ШХ-15.

Третье – открываем “Справочник термиста” (Яндекс в помощь) и находим режимы термообработки. Важно ! Сталь необходимо не только закалить, но в последующем и отпустить – снять температурные напряжения. Режимы отпуска сталей также прописаны в справочнике.

Благодарю за внимание.

Нержавеющие стали подвержены коррозии или по простому сказать ржавеют по нескольким очевидным причинам:

1. Химический состав стали: противодействует ржавчине наличие хрома в стали и чем его больше, тем более сталь противостоит коррозии. Существуют сплавы с различным содержанием хрома, в зависимоти от того, где будет использоваться материал

2. Условия в которых, так сказать, “работает” материал: есть типы нержавеющей стали, которые могут использоваться только в теплых помещениях и долго прослужить. Есть тыпы сталей, которые быстро ржавеют из-за постоянного контакта воды и воздуха(например баки, в которых постоянно меняется уровень воды)

Ртуть — один из самых интересных металлов, который достаточно давно занимает умы ученых. Неспростра в древности алхимики считали ее составной частью всех металлов, а медики назначали пить ртуть от заворот кишок. Этот металл, в отличие от всех, при комнатной температуре находится в жидком состоянии. Ключевое в этом предложении — «при комнтаной температуре». Ртуть также бывает и жидкая и газообразная, как и все металлы. Однако при комнатной температуре (20-25°C) она жидкая, что позволяет использовать ее для измерения температуры, например.

Температуры плавления и кипения материалов определяются их внутренней структурой. Во многом эти показатели зависят от силы связей между молекулами (или атомами в случае ртути), а также расстояния между ними. Атомы ртути не могут в достаточной степени воздействовать друг на друга, чтобы индуцировать образование связи между ними. Из-за этого элемент №80 не может при комнатной температуре выстроить стабильную кристаллическую решетку и оказывается в жидком состоянии.

Ртуть, однако, может перейти и в пар, благодаря тому, что связи между атомами в жидком состоянии слабы и могут порваться, давая атомам свободу уйти в газовую фазу. А пары ртути очень ядовиты! Поэтому, если вы разбили градусник, ртуть нужно срочно удалить, либо аккуратно собрав ее частицы (что довольно трудно), либо нейтрализовав ее марганцовкой или хлорсодержащими отбеливателями.

Для ответа на этот вопрос нужно определиться, что же такое металл. В природе существует множество различных типов веществ. В частности, твердые материалы можно разделить на проводники, полупроводники и диэлектрики по их способности проводить электрический ток. Металлы относят к первой группе по такой классификации.

Но что обуславливает высокую проводимость металлов? Все дело в их уникальном строении, которое и делает каждый металл таким, какой он есть. В нем атомы металлического элемента соединены друг с другом. Из-за этого уровни энергии электронов такой системы сильно расщепляются, образуя зоны.

Всего есть три зоны: проводимости, запрещенная и валентная. Находясь в зоне проводимости электроны могут участвовать в направленном движении, создавая электрический ток, а в валентной зоне они прочно соединены с атомами и не могут этого делать. Разделяет их запрещенная зона, в которой электроны находиться вообще не могут.

Металлы от всех типов материалов отличает то, что у них либо вообще нет запрещенной зоны, либо она имеет незначительную ширину. Благодаря этому электроны с орбиталей атомов легко отсоединяются и образуют «газ», который и обуславливает такие высокие значения проводимости этих материалов. С этим явлением также связан и металлический блеск и ряд других явлений, характерных для этих материалов.