Какие металлы относятся к чёрным
Понятие чёрные металлы имеет несколько трактовок — физическую, химическую и техническую. В зависимости от контекста, к этой группе могут относить разные элементы и сплавы. Разберём подробно, какие металлы считаются чёрными, чем они отличаются от цветных и где применяются.
Что такое чёрные металлы
Если рассматривать определение с точки зрения физики, то чёрные металлы — это магнитные элементы, способные притягиваться к магниту. К ним относятся:
-
железо (Fe);
-
кобальт (Co);
-
никель (Ni);
-
гадолиний (Gd).
Однако в техническом и промышленном понимании термин «чёрные металлы» имеет более широкое значение. Под ним подразумевают все сплавы на основе железа, прежде всего сталь и чугун. Разница между ними заключается в проценте углерода:
-
если его меньше 2,14 %, то это сталь;
-
при содержании свыше 2,14 % — чугун.
Именно сталь и чугун составляют основу чёрной металлургии — крупнейшей отрасли промышленности, обеспечивающей строительные, машиностроительные и инженерные отрасли.
Чем чёрные металлы отличаются от цветных
Главное различие между чёрными и цветными металлами заключается в их составе и физических свойствах.
Цветные металлы не содержат железа, не магнитятся и часто отличаются лёгкостью и устойчивостью к коррозии. К ним относят алюминий, медь, цинк, свинец, титан, никель, хром и многие другие элементы.
Цветные металлы делятся на группы:
-
тяжёлые (медь, цинк, свинец, олово, никель);
-
лёгкие (алюминий, титан, магний);
-
тугоплавкие (вольфрам, молибден, хром, марганец);
-
драгоценные (золото, серебро, платина и др.).
В то время как чёрные металлы — это преимущественно железосодержащие сплавы, подверженные коррозии и обладающие магнитными свойствами.
Сталь — это чёрный или цветной металл?
Сталь безусловно относится к чёрным металлам. Это сплав железа с углеродом и другими элементами, который классифицируется по содержанию углерода и легирующих добавок.
Основные виды стали:
-
низкоуглеродистая (до 0,25 % углерода);
-
среднеуглеродистая (0,25–0,6 %);
-
высокоуглеродистая (более 0,6 %).
Кроме того, сталь подразделяется на низколегированную, среднелегированную и высоколегированную, в зависимости от содержания легирующих элементов (от 2,5 до 10 % и выше).
В промышленности применяют конструкционные, инструментальные, жаропрочные, коррозионно-стойкие и быстрорежущие марки стали.
Хотя существуют несколько немагнитных сталей, содержащих большое количество никеля и хрома, по химическому составу они всё равно остаются чёрными металлами, поскольку основаны на железе.
Титан — цветной или чёрный металл?
Титан — это лёгкий цветной металл, который часто используется в авиационной, химической и оборонной промышленности.
Его доля в сплавах составляет от 85 до 99 %, а в качестве добавок применяются алюминий, ванадий, молибден, марганец и цирконий.
Несмотря на то что титан может использоваться в качестве легирующего компонента для стали, сам он не относится к чёрным металлам.
Свинец относится к категории тяжёлых цветных металлов. Он мягкий, пластичный и устойчив к коррозии. Применяется в радиационной защите, производстве аккумуляторов, боеприпасов и сплавов для припоев. Несмотря на серый оттенок и вес, свинец не является чёрным металлом, так как не содержит железа.
Чугун — это классический пример чёрного металла. Это сплав железа с углеродом, содержание которого превышает 2,14 %. Существуют различные виды чугунов:
-
серый;
-
белый;
-
ковкий;
-
высокопрочный;
-
передельный.
Большинство чугунов обладают магнитными свойствами и применяются для литья деталей, корпусов и других изделий. Исключение составляют немагнитные чугуны, легированные никелем и кремнием.
Алюминий — цветной металл
Алюминий — типичный представитель лёгких цветных металлов. Он в три с половиной раза распространённее железа в земной коре и обладает низкой плотностью, устойчивостью к коррозии и высокой теплопроводностью.
Алюминий используется для производства листового металла, профилей, проводов и деталей для авиации и транспорта. Все алюминиевые сплавы, включая системы алюминий-медь и алюминий-магний, относятся к цветным металлам.
Что изготавливают из чёрных металлов
Продукция из чёрных металлов охватывает огромный ассортимент металлургической и строительной продукции. К основным видам относятся:
-
арматура различных классов для железобетонных конструкций;
-
листовой, сортовой и фасонный прокат;
-
трубы и профильные изделия;
-
чугунное и стальное литьё, корпуса арматуры, детали машин.
Фактически всё, что связано с машиностроением, строительством и производством оборудования, основано на применении чёрных металлов.