ТКМ - дисципліна, що вивчає способи отримання різних металів і неметалічних матеріалів, а також технологічні методи формоутворення заготовок і деталей литтям, зварюванням обробкою тиском і різанням.
Метали і їх сплави
Всі відомі в даний час хімічні елементи (понад 100 найменувань) за сукупністю властивостей підрозділяють на метали і неметали. Приблизно 80% загального числа елементів відноситься до металів. Деякі з них (миш'як, сурму і ін.) Іноді називають напівметал, так як по одним властивостям їх можна віднести до металів, а за іншими - до неметалів.
Метали (від грецького металлон - копальні, рудники) - речовини неорганічного походження, багато з яких мають характерний блиск, високою щільністю, міцністю і твердістю, пластичністю, гарною електро- і теплопровідністю.
Класифікація металів
Всі існуючі метали умовно прийнято поділяти на чорні і кольорові.
Чорні метали - промислове назва заліза і його сплавів (чавун, сталь, феросплави і ін.). Чорні метали складають більше 90% всього обсягу, використовуваних в економіці металів, з них основну частину складають різні стали.
Кольорові метали - всі інші, наприклад: K (калій), Na (натрій), Ca (кальцій), Al (алюміній), Mg (магній); Ni (нікель), Cu (мідь), Pb (свинець), Zn ( цинк), Sn (олово), W (вольфрам), Ti (титан), Мо (молібден), V (ванадій), Nb (ніобій), Zr (цирконій), Au (золото), Ag (срібло), Pt ( платина) і т.д.
Кольорові метали в свою чергу поділяються на такі групи:
- легкі кольорові. наприклад: K (калій), Na (натрій), Ca (кальцій), Al (алюміній), Mg (магній);
- важкі кольорові з щільністю більше 5 г / см3, наприклад: Ni (нікель) i, Cu (мідь), Pb (свинець), Zn (цинк), Sn (олово);
Рідкісні метали в свою чергу поділяють на:
- тугоплавкі (з температурою плавлення вище 1875 ° С), наприклад: W (вольфрам), Ti (титан), Мо (молібден), V (ванадій), Nb (ніобій), Zr (цирконій), Та (тантал);
- легкі, наприклад: Sr (стронцій), Sc (скандій), Rb (рубідій), Cs (цезій);
- радіоактивні, наприклад: U (уран); Ra (радій), Ae (актинідій), Pd (паладій);
- рідкоземельні, наприклад: Ge (германій), Ga (галій), Hf (гафній), In (індій), La (лантан), Tl (талій), Се (церій), Re (реній).
Класифікація сплавів
Технічно чисті метали мають низьку міцність і тому застосування їх обмежене. У промисловості, як правило, застосовуються сплави металів.
Сплавом (металів) називають тверді і рідкі системи, утворені головним чином сплавом двох або більше металів, а також металів з різними неметалами. Сплави є одним з основних конструкційних матеріалів. Серед них найбільше значення мають сплави на основежелезаіалюмінія. В техніці застосовується більше 5 тис. Сплавів.
За характером металу (основи) розрізняють:
- чорні або железоуглеродістиесплави - стали, чавуни (основа - Fe);
- кольорові метали (основа - кольорові метали), в т.ч.
сплави на основі кольорових металів, таких як K (калій), Na (натрій), Ca (кальцій), Al (алюміній), Mg (магній) називаються легкими кольоровими металами;
на основі кольорових металів, таких як Ni (нікель) i, Cu (мідь), Pb (свинець), Zn (цинк), Sn (олово) називаються важкими кольоровими металами;
на основі тугоплавких металів, таких як W (вольфрам), Ti (титан), Мо (молібден), V (ванадій), Nb (ніобій), Zr (цирконій), і т.д. називаються тугоплавкими металами;
- сплави радіоактивних металів (основа - радіоактивні метали);
- сплави рідкоземельних металів (основа - радіоактивні метали).
Залежно від кількості основних компонентів, що входять до складу сплаву, розрізняють сплави подвійні (бінарні) і складні (потрійні, четверні і т. Д.)
Крім основних компонентів до складу сплавів входять домішки:
- випадкові (потрапляють в сплав під час його приготування);
- спеціальні (вводяться в сплав у вигляді добавок для додання йому необхідних експлуатаційних властивостей)
Введення в сплав спеціальних добавок називається легуванням, а сама добавка - лигатурой. Складовими лігатури можуть бути як окремі елементи (легуючі елементи), так і сплави цих елементів (наприклад: феросплави FeTi: FeV; FeCrі т.д.).
Крім цього розрізняють домішки шкідливі (S, P, O2, H2, N2), що погіршують властивості матеріалів, і корисні, що покращують їх властивості - (легуючі елементи).