Когда речь заходит о лазерной резке металла, что приходит сразу на ум? Ответ: ключевое слово “металл”. О последних и поговорим в материале статьи. Рассмотрим черные и цветные металлы. Помогут нам это сделать специалисты компании Формула Качества из Минска!
Когда думаете о металлах, что первое приходит в голову? Возможно, это блестящие ювелирные изделия, кастрюли и сковородки. Обычно мы не связываем металл с черным цветом, но «черные металлы» — это существенная группа металлов!
Слово «черный» может наводить на мысль, что черные металлы должны быть темного цвета, а цветные — яркими. Из-за этого часто думают, что такие металлы, как серебристо-белое железо, хром, и серебристо-серый марганец, не могут относиться к «черным» металлам
Так почему же железо, хром, марганец и их сплавы классифицируются как черные металлы?
Причина в том, что в промышленном контексте черными металлами называют именно железо, хром и марганец, а также их сплавы.
Хотя чистое железо и хром серебристо-белые, а марганец — серебристо-серый, в связи с тем, что поверхность стали покрыта черным оксидом Fe3O4, и с тем что хром и марганец часто используются для производства черной легированной стали, их можно рассматривать как «черные» металлы.
Металл — это материал, обладающий блеском, высокой проводимостью электричества и тепла, а также прочностью, и имеющий положительный температурный коэффициент сопротивления.
Обычно металлы делятся на черные и цветные на основании цвета, свойств и других характеристик.
Что понимается под черными металлами?
Это в основном железо, хром, марганец и их сплавы, такие как сталь, чугун и ферросплавы.
Сталь и чугун — железоуглеродистые сплавы, в которых углерод выступает главным добавочным элементом.
Чугун производят путем плавки железной руды в доменной печи и преимущественно используют для производства стали и литья.
Литейный чугун — это жидкий железоуглеродистый сплав с содержанием углерода более 2,11%, который получают путем плавки чугуна.
Ферросплавы, состоящие из железа и таких элементов, как кремний, марганец, хром, и титан, служат сырьем для производства стали, используясь как раскислители и легирующие добавки.
Сплавы с содержанием углерода менее 2,11% обозначаются как сталь, производимая из чугуна в сталеплавильной печи с использованием специальной технологии.
Что такое цветные металлы?
Это все металлы, помимо железа, марганца и хрома. В эту категорию входят и их сплавы — медь, олово, свинец и другие.
Цветные сплавы — это материалы, основой которых служат цветные металлы с добавлением других элементов.
Другие распространенные металлы, используемые в промышленности, такие как хром, никель, молибден, и вольфрам, служат для улучшения свойств сплавов.
Металлы, такие как вольфрам и титан, особенно часто применяют для создания твердых сплавов для режущих инструментов, и называются они промышленными металлами.
Цветные металлы делятся по весу и свойствам: на тяжелые, легкие, драгоценные и редкие металлы.
К цветным металлам относят алюминий, магний, медь, свинец и многие другие.
Цветные сплавы обладают лучшими механическими свойствами по сравнению с чистыми металлами. Наиболее популярные цветные сплавы: алюминиевые, медные, магниевые и другие.
Современные цветные металлы и их сплавы незаменимы в машиностроении, строительстве, электронике, авиации и атомной промышленности.
В прикладной практике цветные металлы делят на пять категорий: легкие, тяжелые, драгоценные, редкие и промышленные.
Легкие металлы имеют плотность менее 4500 кг/м³, такие как алюминий и магний. Тяжелые металлы плотнее 4500 кг/м³ и включают медь, никель, свинец.
Примеры металлов, не содержащих железо:
Основные различия между черными и цветными металлами
Главные отличия между черными и цветными металлами заключаются в их стоимости и доступности. Черные металлы содержат основные элементы, их легко добыть, и они, как правило, недорогие.
В то время как золото, серебро и другие цветные металлы встречаются реже. Из-за широкого применения это делает их обычно дороже, что и породило термин «драгоценные металлы».
Различия в обработке цветных и черных металлов на различных типах станков
Лазерные оптоволоконные станки
Для черных металлов, таких как сталь, лазерные станки используются для резки, сваривания, очистки и поверхностной обработки. Чаще всего эти металлы лучше поглощают лазерное излучение, что ускоряет резку и сваривание.
Обработка же цветных металлов, например, алюминия или меди, требует учитывать их низкое поглощение лазера. Для этого может понадобиться более мощный лазер или корректировка параметров обработки.
Токарные станки с ЧПУ
При работе с цветными металлами на токарных станках с ЧПУ, их мягкость требует более острых и точных режущих инструментов, а также бережной обработки, чтобы избежать повреждений и деформаций.
Сверлильно-фрезерные станки
Для обработки черных металлов применяются специализированные сверла и фрезы;
В то время как для работы с цветными металлами нужны более тонкие и острые инструменты для аккуратной и точной обработки.
Листогибочные станки с ЧПУ
В гибке черных металлов, таких как сталь и железо, используют износостойкие матрицы и пуансоны.
Обработка цветных металлов, например, алюминия или меди, требует точных настроек на листогибочных станках для предотвращения искажений.
Заключение
Металлы сыграли ключевую роль в истории человечества, способствуя переходу от каменного века к бронзовому и железному векам.
В последние сто лет развитие технологий привело к созданию новых материалов, таких как ковкий чугун, легированная сталь, сплавы из титана и никеля, а также цементированный карбид. Развитие технологий и теоретической базы способствовало быстрому успеху в создании новых металлических материалов.
Среди новых достижений — высокотемпературные материалы, нанометаллы, высокоэнтропийные сплавы, металлические композиты и сплавы с памятью формы. Металлические материалы сегодня остаются важными для развития человека.
