Z čeho se vyrábějí lehké kovy?

Lehké kovy, také známé jako kovy s nízkou hustotou, se vyznačují nízkou hustotou a měrnou hmotností ve srovnání s jinými kovy. Obvykle mají hustotu pod 5 g/cm³.

Prvky a vlastnosti

Mezi lehké kovy patří:

• Lithium (Li)
• Berylium (Be)
• Sodík (Na)
• Hořčík (Mg)
• Hliník (Al)
• titan (Ti)

Vlastnosti lehkých kovů

Lehké kovy mají jedinečné vlastnosti, včetně:

• Nízká hustota: Lehké kovy mají hustotu pod 5 g/cm³, takže se snadno přepravují a používají.
• Vysoká pevnost: Navzdory své nízké hustotě mohou mít lehké kovy vysokou pevnost, díky čemuž jsou vhodné pro konstrukční aplikace.
• Odolnost proti korozi: Některé lehké kovy, jako je hliník a titan, jsou vysoce odolné vůči korozi, takže jsou vhodné pro použití ve vlhkém nebo korozivním prostředí.
• Vysoká elektrická vodivost: Některé lehké kovy, jako je hliník, mají vysokou elektrickou vodivost, díky čemuž jsou vhodné pro použití v elektronických a elektrických aplikacích.
• Snadná obrobitelnost: Lehké kovy se obecně snadno zpracovávají, což snižuje náklady na výrobu a zpracování.

přihláška

Lehké kovy jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích, včetně:

• Letecký průmysl: Lehké kovy jako hliník a titan jsou široce používány v konstrukcích letadel a střel kvůli jejich vysoké pevnosti a nízké hustotě.
• Automobilový průmysl: Lehké kovy se používají k výrobě panelů karoserií, podvozků a motorů, snižují hmotnost a zlepšují spotřebu paliva.
• Konstrukce: Lehké kovy, jako je hliník, se používají k výrobě rámů budov, fasád a střech, které nabízejí pevnost a odolnost proti korozi.
• Elektrotechnický průmysl: Lehké kovy jako hliník a měď se používají k výrobě elektrických vodičů, kabelů a transformátorů kvůli jejich vysoké elektrické vodivosti.
• Balení: Lehké kovy, jako je hliník, se používají k výrobě plechovek, fólií a nádob, které poskytují ochranu před vlhkostí a světlem.

Přečtěte si článek Který kov se nejsnáze taví

Výhody použití lehkých kovů

Použití lehkých kovů nabízí řadu výhod, včetně:

• Odlehčovací váha: Lehké kovy mohou výrazně snížit hmotnost konstrukcí a vozidel, což má za následek zlepšenou spotřebu paliva a výkon.
• Zvýšená síla: Navzdory své nízké hustotě mohou lehké kovy poskytovat vysokou pevnost, díky čemuž jsou vhodné pro konstrukční aplikace, kde je hmotnost kritickým faktorem.
• Zlepšená odolnost proti korozi: Lehké kovy jako hliník a titan mají vynikající odolnost proti korozi, což prodlužuje životnost konstrukcí a snižuje náklady na údržbu.
• Vylepšená elektrická vodivost: Některé lehké kovy, jako je hliník, mají vysokou elektrickou vodivost, díky čemuž jsou vhodné pro použití v elektronických a elektrických aplikacích.
• udržitelnost: Lehké kovy, jako je hliník, jsou 100% recyklovatelné, snižují dopad na životní prostředí a podporují udržitelnost.

Nevýhody použití lehkých kovů

Kromě výhod má použití lehkých kovů také některé nevýhody, včetně:

• Vyšší náklady: Výroba lehkých kovů, jako je titan, může být dražší než výroba jiných kovů, což může zvýšit celkové náklady na projekty.
• Obtížnost zpracování: Některé lehké kovy, jako je berylium, mohou být obtížně zpracovatelné a vyžadují speciální nástroje a techniky.
• Křehkost: Některé lehké kovy, jako je hořčík, mohou být za určitých podmínek křehké a náchylné k rozbití.
• Omezená síla: Zatímco lehké kovy mohou být pevné na svou váhu, nemohou dosáhnout stejné pevnosti jako hutnější kovy, jako je ocel nebo litina.

Závěr

Lehké kovy jsou cenné materiály, které nabízejí jedinečný soubor vlastností, jako je nízká hustota, vysoká pevnost a odolnost proti korozi. Jejich aplikace v různých průmyslových odvětvích, včetně letectví, automobilového průmyslu, stavebnictví a elektrotechniky, významně ovlivnila technologii a zvýšila produktivitu. I když lehké kovy mají některé nevýhody, jako jsou vyšší náklady a obtížnost zpracování, jejich výhody převažují nad nevýhodami, což z nich dělá v moderním světě nepostradatelné materiály.

Mezi neželezné kovy patří všechny kovy a slitiny, které neobsahují železo. Nejoblíbenější z nich v průmyslu jsou měď, bronz, mosaz, titan a hliník. Tyto kovy se používají v letectví a strojírenství; používají se k výrobě různých dílů a mechanismů, interiérových předmětů, stavebních materiálů, drátů a trubek.

Jaké vlastnosti mají neželezné kovy:

• Hliník – nízká hmotnost, tažnost, dobrá elektrická vodivost, odolnost proti korozi;
• Titan – vysoké pevnostní vlastnosti, tepelná odolnost, lehkost, chemická inertnost vůči agresivnímu prostředí;
• Měď – tažnost, tepelná a elektrická vodivost, odolnost proti korozi.

Mosaz a bronz jsou vyrobeny z mědi – vícesložkových a dvousložkových slitin, které se získávají smícháním kovu se zinkem, cínem a dalšími prvky. Z hliníku se vyrábí odlévané a deformovatelné kovové materiály – aviali, silumin, dural. Titan se používá k výrobě high-tech slitin, které mají zvýšenou úroveň pevnosti a tepelné odolnosti.

Charakteristika mědi a slitin mědi

Měď je těžký kov s vysokou hustotou. Charakteristickým vnějším znakem tohoto materiálu je jeho červená barva. Z hlediska parametrů elektrické a tepelné vodivosti je měď na druhém místě za stříbrem. Má vysoký bod varu a tání – 1083 °C a snadno se zpracovává.

Z hlediska poptávky a spotřeby v průmyslu je měď na druhém místě po hliníku.

Hlavní slitiny neželezných kovů z mědi:

1. Bronz má dobré slévárenské vlastnosti a používá se k výrobě tvarových odlitků a dílů, na které jsou kladeny zvýšené požadavky na odolnost proti korozi. K získání bronzu se používají různé přísady – jedná se o vícesložkový typ slitiny. Podle složení to může být cín, hliník, berylium, olovo a křemík;
2. Mosaz – obsahuje až 45 % zinku, vyznačuje se vysokou tažností a používá se k výrobě válcovaných plechů, tyčí, trubek, drátů a odlitků a k výrobě šperků. S nízkým obsahem zinku má mosaz načervenalý odstín, s vysokým obsahem (přes 20%) – žlutý. Nejběžnější názvy slitin mosazi s nízkým obsahem zinku jsou similor, oreid, chrysochalk, chrysorin a tompak. Slitiny mosazi jsou častěji zastoupeny v sortimentu válcovaných výrobků z mosazi.

Nejčastěji se měď leguje zinkem a niklem, cínem, fosforem, beryliem a hliníkem. Zinek zlepšuje pevnostní charakteristiky tohoto kovu, cín a hliník zlepšují odolnost proti korozi. Nikl zvyšuje tvrdost a tekutost mědi a mění její teplotu tání. Fosfor hraje roli deoxidačního činidla a odstraňuje škodlivé nečistoty. Beryllium zlepšuje odolnost proti opotřebení a elasticitu.

Přidání nečistot do mědi umožňuje snížit její úroveň tepelné a elektrické vodivosti, zlepšit pevnost a antikorozní vlastnosti a odolnost vůči agresivnímu prostředí.

V našem internetovém obchodě se můžete dozvědět více o sortimentu válcovaných měděných výrobků

Druhy slitin bronzu a jejich aplikace

Slitiny bronzu se dělí do následujících skupin:

• Beryllium – obsahuje až 2,5 % berylia, často se používá pro výrobu pružinových prvků pro mechanismy, které pracují v agresivním prostředí;
• Olovo – obsahují až 30 % olova, mají vynikající kluzné vlastnosti, používají se k výrobě kluzných ložisek;
• Hliník – obsahuje až 11 % hliníku, má nižší odlévací vlastnosti než cínové bronzy, ale předčí je v kluzných a mechanických vlastnostech. Slitiny hliníku a bronzu často obsahují nikl, mangan a železo. Tyto přísady zlepšují antikorozní a pevnostní vlastnosti kovu a činí hliníkové výrobky odolnějšími. Tento typ bronzu se používá k výrobě vodítek a pouzder, polotovarů trubek, matic tlakových šroubů a sedel ventilů.
• Křemičité – obsahují do 3-4 % křemíku. Křemíkové bronzy jsou často legovány manganem, zinkem a niklem, díky čemuž jsou svými mechanickými vlastnostmi podobné oceli. Z tohoto druhu slitiny se nejčastěji vyrábí nejrůznější náhradní díly pro přepravu, nádrže, zásobníky, antifrikční díly, dráty, plechy a pásky.

Základní vlastnosti neželezných kovů a slitin hliníku

Hliník je stříbřitě bílý kov nízké hustoty. Taví při 660 °C a má vysokou úroveň kujnosti. Čistý hliník se při výrobě prakticky nepoužívá, protože je velmi plastový a není dostatečně pevný. Pro zlepšení jeho mechanických vlastností se do něj přidávají různé nečistoty:

• Hořčík – zvyšuje pevnost a mez kluzu hliníku;
• Mangan – činí kov odolnějším proti opotřebení a korozi;
• Měď – zlepšuje mechanické vlastnosti a tepelnou stabilitu hliníkových výrobků;
• Křemík – zvyšuje odolnost proti opotřebení a odlévací vlastnosti slitiny, její stupeň tekutosti;
• Zinek – chrání slitinu kovu před korozí.

Hliník se používá k výrobě proudových vodičů a deskového materiálu pro lisování za tepla a za studena. Slitiny s přídavkem mědi a hořčíku se používají při výrobě plášťů letadel a listů vrtulí z nich se vytvářejí výrobky, které vydrží vysoké zatížení, kované a lisované díly složitých konfigurací. Chcete-li se dozvědět více o produktech, navštivte prosím sekci válcovaný hliník.

Druhy a použití neželezných hliníkových slitin:

• Deformovatelné – hliníkové slitiny, které jsou vytvrzeny tepelným zpracováním. Vyrábí se z nich rámy a nosníky pro letadla, nýtové spoje, tvarové profily, trubky, plechy a kladkostroje.
• Slévárenství – mezi nejběžnější odrůdy této slitiny patří silumin. Jde o kovy, které kromě samotného hliníku obsahují až 10 % křemíku. Siluminy se používají k výrobě vodovodních kohoutků, nádobí a dalších výrobků pro domácnost. Používají se k výrobě vzduchových pušek, soch a zařízení, dílů pro motory strojů

Hlavní vlastnosti litých hliníkových slitin jsou pevnost, nízká hmotnost a vysoké licí vlastnosti.

Klíčové chemické vlastnosti neželezných kovů a slitin titanu

Titan má nízkou tepelnou vodivost, nízkou hmotnost, vysokou tažnost a odolnost proti korozi. Jeho bod tání je 1670 °C a jeho modul pružnosti je 110 GPa. Slitiny vyrobené z tohoto kovu jsou široce používány v kosmickém průmyslu, letectví a raketové technice.

Jaké slitiny neželezných kovů se vyrábějí z titanu:

• Tepelně odolný – vyrábí se přidáním přísad od zirkonu, molybdenu, hliníku, chrómu, křemíku a železa k titanu;
• Strukturální – kromě titanu obsahují nečistoty vanadu, hliníku, křemíku a molybdenu;
• Chemické – slitiny na bázi intermetalické fáze pro vysokoteplotní aplikace.

Slitiny titanu se používají pro výrobu zařízení na odsolování mořské vody a zkapalňování zemního plynu. Používají se k výrobě různých prvků pro jaderné elektrárny a ropné rafinérie a vytvářejí tepelné výměníky a biomedicínské produkty.