Легирующий металл. Основные легирующие элементы и их влияние на свойства сталей

Европа является второй (после Австралии) наименьшей по площади частью света. Тем не менее, ее стратегическое расположение по отношению к Азии и Африке, а также судоходные реки и плодородные почвы, сделали Европу доминирующей экономической, социальной и культурной силой на протяжении длительного периода истории.

Водные ресурсы

Вода необходимая составляющая жизни на нашей планете. Экосистемы, общество и экономика нуждаются в достаточном количестве воды, чтобы процветать. Однако, потребность в водных ресурсах превышает ее доступность во многих частях мира, и некоторые регионы Европы не являются исключением. К тому же, большое количество водных объектов находятся в плохом экологическом состоянии.

Океаны и моря

Европа омывается двумя океанами: на севере - Северным Ледовитым океаном и на западе - Атлантическим океаном; а также следующими морями: Северным, Балтийским, Средиземным, Черным, Азовским, Баренцевым, Норвежским, Белым, Карским и Каспийским.

Реки

Большое количество рек текут через Европу. Некоторые из них образовывают границы между различными странами, в то время как другие, служат ценным источником воды для сельского хозяйства и рыбоводства. Большинство рек в Европе богаты растворенными минералами и ценными органическими соединениями. Многие из них также имеют интересные физические свойства и создают водопады, и каньоны. Европейские реки, на самом деле, являются чрезвычайно важной частью континента. Самыми длинными реками Европы считаются: Волга (3 692 км), Дунай (2 860 км), Урал (2 428 км), Днепр (2 290 км), Дон (1 950 км).

Озёра

Озёра - водные объекты со стоячей пресной водой, хотя также могут быть солоноватыми, т.е. слегка солеными. Они характеризуются физическими особенностями, такими как площадь, глубина, объем, длина и т.д.

На территории Европы находится более, чем 500 000 естественных озер размером более 0,01 км² (1 га). От 80% до 90% из них маленькие, с площадью от 0,01 до 0,1 км², в то время как около 16 000 имеют площадь более 1 км². Три четверти озер находятся в Норвегии, Швеции, Финляндии и Карело-Кольской части России.

24 озера Европы имеют площадь более, чем 400 км². Самое большое пресноводное озеро Европы - Ладожское озеро - занимает площадь 17 670 км² и располагается в северо-западной части России, рядом со вторым по величине Онежским озером, площадью 9 700 км². Оба озера значительно больше, чем другие европейские озёра и водохранилища. Тем не менее, они находятся только на 18-ом и 22-ом месте в мире по площади. Третьим по величине является Куйбышевское водохранилище, площадью 6 450 км², расположенное на реке Волге. Еще 19 естественных озёр, размером более 400 км² находятся в Швеции, Финляндии, Эстонии, северо-западной части России, а также в Центральной Европе.

Потребность и обеспечение водными ресурсами

Несмотря на то, что пресная вода, как правило, находится в изобилии в Европе, дефицит воды и засухи продолжают влиять на некоторые водные бассейны в определенные времена года. Средиземноморский регион и большая часть густонаселенных речных бассейнов, в разных частях Европы, являются горячими точками, где наблюдается дефицит воды.

В зимний период, около 30 млн жителей Европы живут в условиях дефицита воды, в то время как этот показатель в летнее время составляет 70 млн человек. Это соответствует 4% и 9% от общей численности населения этой части света.

Около 20% от общего числа населения средиземноморского региона живут в условиях постоянного дефицита воды. Более половины (53%) жителей стран Средиземноморья, в течение лета вынуждены испытывать нехватку воды.

46% рек и 35% подземных водных ресурсов обеспечивают более 80% от общего спроса на воду в Европе.

Для сельского хозяйства необходимо 36% воды от общего потребления. Летом, этот показатель увеличивается до примерно 60%. На сельское хозяйство в Средиземноморском регионе приходится почти 75% от общего потребления воды аграрного сектора Европы.

Общественное водоснабжение составляет 32% от общего объема водопользования. Это оказывает давление на возобновляемые водные ресурсы, особенно в районах с высокой плотностью населения. Небольшие курортные острова Европы, находятся в жестких условиях дефицита воды, вызванных наплывом туристов, что в 10-15 раз превышает численность местных жителей.

Лесные ресурсы

В Европе, около 33% от общей площади суши (215 млн га) покрыто лесами, при этом наблюдается положительная тенденция увеличения лесных районов. Другие лесные земли занимают дополнительную площадь в 36 млн га. Около 113 млн га покрыты хвойными лесами, 90 млн га широколиственными лесами и 48 млн га смешанными лесами.

Использование лесных ресурсов является важной отраслью в Европе. Лесная промышленность дает прибыль более, чем 600 миллиардов долларов ежегодно. Лесное хозяйство и деревообрабатывающая промышленность обеспечивают около 3,7 млн человек рабочими местами, и на них приходится 9 % валового внутреннего продукта (ВВП) Европы.

Наиболее важными отраслями лесной промышленности в Европе являются: деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная, строительных материалов и мебельных изделий. Эта часть света известна экспортером высококачественных товаров, таких как бумага, мебель и деревянные панели.

В Европе также пользуются спросом недревесные лесные ресурсы, которые включают сбор грибов и трюфелей, мёда, фруктов и ягод, а также выращивание, и сбор лекарственных растений. На Европу приходится 80% от общего объема производства феллемы (пробковой ткани) во всем мире.

Карта процентного соотношения лесов к площади стран Европы

Наибольшую площадь лесные ресурсы занимают в Финляндии (73%) и Швеции (68%). Лесистость Словении, Латвии, Эстонии, Греции, Испании и европейской части Российской Федерации превышает 49%.

Наименьшее количество лесов находится на: острове Мэн (6%), острове Джерси (5%), острове Гернси (3%) и островном государстве Мальта (1%). Гибралтар, Монако, Сан-Марино и Шпицберген и Ян-Майен имеют менее 1% лесного покрова.

Земельные ресурсы

Земля является основой для большинства биологических ресурсов и деятельности человека. Сельское хозяйство, лесное хозяйство, промышленность, транспорт, жилье и другие формы использования земель служат важным экономическим ресурсом. Земля также является неотъемлемой частью экосистем и необходимым условием для существования живых организмов.

Землю можно разделить на два взаимосвязанных понятия:

растительный покров , который относится к биофизическому покрытию земли (например, сельскохозяйственные культуры, травы, широколиственные леса, и другие биологические ресурсы);

землепользование указывает на социально-экономическое использование земель (например, в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве, рекреации и т.д.).

Леса и другие лесные массивы занимают 37,1% от общей площади Европы, пахотные земли составляют почти четверть земельных ресурсов (24,8%), луга - 20,7%, а кустарники - 6,6%, при этом водные районы и болотные угодья занимают 4,8%.

Сельскохозяйственное использование земли является наиболее распространенным землепользованием в странах Европы и составляет 43,5% от общей площади земель. Области, используемые для лесного хозяйства занимают 32,4% территории, в то время как 5,7% земель предназначены для жилищных и рекреационных целей. Промышленность и транспорт составляют 3,4%, а оставшиеся земли используются для охоты и рыбной ловли, или находятся под защитой, либо не имеют никакого видимого использования.

В Европе есть множество различной растительности и видов землепользования, которые отражают исторические изменения. В последние годы некоторые из наиболее важных изменений в землепользовании включали: снижение использования земель сельскохозяйственного назначения и постепенное увеличение лесных районов (что обусловлено необходимостью удовлетворения глобальных экологических обязательств в связи с изменениями климата). Строительство дорог, автомагистралей, железных дорог, интенсивное сельское хозяйство и урбанизация привели к фрагментации земельных ресурсов. Этот процесс негативно влияет на флору и фауну Европы.

Минеральные ресурсы

Европа имеет значительные запасы металлических ресурсов. Россия является основным поставщиком нефти, что дает ей стратегическое преимущество в международных переговорах. За пределами России, нефти относительно мало в Европе (за исключением месторождений у берегов Шотландии и Норвегии). Торф и поташ также важны для европейской экономики. Цинк и медь являются основными элементами, которые используются почти во всех европейских странах. Исландия является лидером в области альтернативных источников энергии. Так как, страны Прибалтики бедны минеральными ресурсами, они зависят от других государств, к примеру, от Швеции.

Карта минеральных ресурсов Европы

Минеральные ресурсы стран Северной Европы

Минеральные ресурсы Северной Европы, в основном включают металлы, такие как боксит (из него извлекают алюминий), медь и железная руда. Некоторые северные европейские страны (такие, как Дания), имеют запасы нефти и природного газа. Скандинавия относительно богата нефтью и природным газом.

Минеральные ресурсы стран Южной Европы

Италия имеет значительные запасы угля, ртути и цинка. В Хорватии есть ограниченное количество нефти и бокситов. Босния и Герцеговина располагает запасами бокситов, угля и железной руды. Греция имеет некоторое количество железной руды, бокситов, нефти, свинца и цинка.

Минеральные ресурсы стран Западной Европы

Испания и Франция разделяют запасы угля, цинка, а также меди и свинца. Во Франции есть также бокситы и уран. Германия располагает большими запасами угля, а также никеля и лигнита (или бурого угля, похожего на торф). Великобритания имеет некоторые морские месторождения нефти и природного газа, а также значительные запасы угля, и небольшие - золота. Исландия является лидером в области гидроэнергетики и производства геотермальной энергии. В Португалии есть немного золота, цинка, меди и урана. Ирландия располагает значительными запасами природного газа и торфа.

Минеральные ресурсы стран Восточной Европы

Украина и Россия богаты природным газом и нефтью. Страны Прибалтики являются более бедными на минеральные ресурсы, хотя Латвия начала использовать гидроэнергетический потенциал. Польша наделена углем, природным газом, железной рудой и медью, а также имеет ограниченные запасы серебра. В Сербии есть некоторое количество нефти и природного газа, меди и цинка, а также ограниченные запасы золота и серебра. Болгария богата на глинозем и медь. Косово, вероятно, самая благословенная страна из всех восточно-европейских государств, так как здесь находятся огромные запасы золота, серебра, природного газа, бокситов, никеля и цинка. И, наконец, в России есть изобилие природных ресурсов: она имеет большой процент мировых запасов нефти и природного газа, а также огромные запасы почти всех наиболее важных полезных ископаемых.

Биологические ресурсы

К биологическим ресурсам Европы относятся все живые организмы, обитающие на территории данной части света, включая: животных, растения, грибы и микроорганизмы, которые используются людьми для личных потребностей, а также дикие представители флоры и фауны, оказывающие прямое или косвенное влияние на экосистему.

Животноводство

Испания, Германия, Франция, Великобритания и Италия являются крупнейшими животноводческими странами в Европе. В 2016 году, наибольшее количество свиней были зафиксированы в Испании и Германии (28,4 и 27,7 млн голов соответственно), во Франции вырастили 19,4 млн голов крупного рогатого скота, а в Великобритании 23,1 млн голов овец. Также в Европе выращивают коз и птиц (кур, уток, гусей и т.д.). Животноводство обеспечивает европейцев пищей, включая молоко, мясо, яйца и т.д. Некоторые животные используются для работы и езды.

Рыбоводство

Рыбоводство является важной отраслью животноводства. Европа представляет примерно 5 % мирового рыболовства и аквакультуры. Вылов дикой рыбы происходит главным образом в восточной части Атлантического океана и Средиземного моря. Основные виды рыб включают: атлантическую сельдь, кильку, путассу и атлантическую скумбрию. Ведущими рыболовными странами являются: Испания, Дания, Великобритания и Франция. На эти страны приходится около половины всех уловов рыбы в Европе.

Растениеводство

В Европе выращивают зерновые культуры, включая пшеницу, спельту, ячмень, кукурузу, рожь и т.д. Эта часть света является ведущим производителем сахарной свеклы в мире (около 50% мировых запасов). Из масляничных культур здесь выращивают: сою, подсолнечник и рапс.

Основными овощами, выращиваемыми на территории Европы являются: томат, лук, морковь. К самым важным фруктам относятся: яблоки, апельсины и персики. Около 65% мирового виноградарства и виноделия сосредоточено в Европе, при этом ведущими странами производителями, на которые приходится 79,3% от общего объема производства, выступают: Италия, Франция и Испания.

Европа также является крупнейшим в мире производителем оливкового масла, что составляет почти 3/4 от мирового производства. В Средиземноморском регионе выращивают 95% оливковых деревьев мира. Основными странами производителями этого масла выступают: Испания, Италия, Греция и Португалия.

Флора

Вероятно, от 80 до 90% территории Европы было покрыто лесом. Он простирался от Средиземного моря до Северного Ледовитого океана. Хотя больше половины лесов исчезло в связи с обезлесением, более 1/4 территории по-прежнему занимают леса. За последнее время, вырубка лесов замедлилась и многие деревья были посажены.

Наиболее важными видами деревьев в Центральной и Западной Европе являются бук и дуб. На севере, тайга представляет собой смешанный елово-сосново-березовый лес; дальше на север, в пределах России и крайней северной Скандинавии, тайга уступает тундре. В Средиземноморье, были посажены многие оливковые деревья, которые очень хорошо приспособились к характерному засушливому климату; средиземноморские кипарисы также широко распространены в Южной Европе.

Фауна

Последняя ледниковая эпоха и присутствие людей оказало влияние на распределение европейской фауны. Во многих частях Европы большинство крупных животных и хищников лучших видов были истреблены. Сегодня, такие крупные животные, как волки и медведи находятся под угрозой исчезновения. Причиной этого стала вырубка лесов, браконьерство и фрагментация естественной среды обитания.

В Европе обитают следующие виды животных: европейский лесной кот, лиса (особенно рыжая лисица), шакалы и различные виды куниц, ежей. Здесь можно встретить змей (таких, как гадюки и ужи), амфибий и разных птиц (к примеру, сов, ястребов и других хищных птиц).

Исчезновение карликовых гиппопотамов и карликовых слонов было связано с самым ранним прибытием людей на острова Средиземного моря.

Морские организмы также являются важной частью европейской флоры и фауны. Морская флора в основном включает фитопланктон. Важными морскими животными, которые обитают в европейских морях являются: моллюски, иглокожие, различные ракообразные, кальмары, осьминоги, рыбы, дельфины, и киты.

Биоразнообразие Европы защищено "Бернской конвенцией об охране дикой фауны и флоры, и природных сред обитания".

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Полезные ископаемые Европы тесным образом связаны с тектоническим строением.

Балтийский щит и каледонские структуры. Здесь преобладаютместорождения магматического происхождения, обусловленные внедрением интрузий по линиям разломов. Таковы месторождения, сосредоточенные на севере и в центральных районах Швеции: Кируна, Люоссавара, Гелливара, Грэнсберг, со средним содержанием железа 62%.

Таковы месторождения титаномагнетитовых руд на севере Фенноскандии, а также медноколчеданных руд, которые встречаются по всему региону.

В каледонских структурах Норвегии встречаются небольшие скопления никеля, кобальта и меди.

Северо-Западноевропейская впадина. В тектоническом отношении – это погруженная часть Европейской платформы, сложенная мощной толщей (до 10 км) осадочных пород.

Нижний (палеозойский) структурный горизонт чехла включает крупнейшие в Европе скопления нефти и природного газа . Месторождения открыты в основном на шельфе Северного моря еще в начале 1960-х годов. На суше наиболее значительное месторождение газа обнаружено в Нидерландах.

Средний структурный горизонт осадочного чехла платформы отличается огромными запасами солей. Наибольшее значение имеют натриевая и калийные соли. Основные месторождения их приурочены к пермским отложениям Германо-Польской низменности, где имеются подземные соляные купола с отходящими от них крупными штоками. Немалое значение имеют месторождения соли в третичных отложениях Прикарпатья.

Верхний горизонт (кайнозойский) отличается запасами бурого угля и лигнитов . Они встречаются преимущественно на пространстве между Вислой и Эльбой (бассейны Саксонии и Верхней Силезии). Это высококачественные угли залегают близко от поверхности и могут разрабатываться карьерным способом. Более мелкие бассейны приурочены к Великопольской равнине.

На юге Польши около города Тарнобжег сосредоточено около 26% мировых запасов серы.

Эпигерцинская платформа. На ее севере в зоне контакта докембрийских и герцинских структур сформировалась в карбоне каменноугольная провинция Европы: этоугольные месторождения Великобритании, Северо-Французский и Бельгийский бассейны, Нижнерейнско-Вестфальский, Верхнесилезский, Рурский, Саарский и Лотарингский бассейны, Польши. Каменный уголь встречается в Испании (Астурия).

Верхнесилезский и Рурский являются крупнейшими бассейнами Европы.

К топливным ресурсам эпигерцинской платформы относится также ураноносная провинция Центрального Французского массива. Небольшие запасы урана имеются также в Португалии, Испании, Италии.

Эпигерцинская платформа богата железными рудами осадочного происхождения. Они приурочены к синеклизе герцинского фундамента. Рудоносная толща залегает в юрских песчаниках. Возникновение ее связано с размывом латеритных образований и отложением продуктов размыва в прибрежных участках моря. Содержание железа в руде от 30 до 50%. Железорудная провинция размещается в Лотарингии, Бельгии, Люксембурге. Небольшие месторождения имеются в Германии, Испании.

Уникальная по мировым масштабам концентрация медистых пиритов находится на юго-западе Испании (крупнейшее месторождение – Рио-Тинто разрабатывается свыше 3 тыс. лет). Месторождения имеют гидротермальный генезис.

Полиметаллические руды (свинцово-цинково-серебряные) приурочены к линиям разломов и сбросов герцинских структур. Месторождения относятся к гидротермальному постмагматическому типу. Таковы месторождения Рудных гор, Южной окраины Испанской Месеты.

На Пиренейском полуострове расположено крупнейшее месторождение ртути (Альмаден). На западной окраине Апеннинского полуострова месторождения ртути связаны с вулканической деятельностью и залегают чаще всего среди эффузивных отложений.

Альпийская складчатая область. К молодым структурам и срединным герцинским массивам тяготеют магматические и метаморфические месторождения металлических руд, а к межгорными или передовым прогибам – месторождения осадочного происхождения. Среди последних выделяются месторождениянефти и газа . Месторождения нефти приурочены к палеогеновым отложениям предгорий альпийских гор (Аквитания, Паданская равнина, шельф Адриатического моря). Значительные месторождения сосредоточены во флишевых толщах вдоль внешней дуги Карпатах (в Польше и особенно Румынии). Запасы нефти имеются также в западной краевой зоне Динарских гор на территории Албании, где, помимо нефти, имеются залежибитума . В межгорных прогибах встречаются многочисленные месторождениябурых углей и лигнитов . Залегают вблизи поверхности и удобны для карьерной разработки. Найдены в Болгарии, Венгрии, Сербии.

В Европейском Средиземноморье располагается бокситоносная провинция , протянувшаяся с запада на восток от юга Франции через Апеннинский полуостров к Динарскому нагорью и Пинду. Еще одна цепочка месторождений бокситов расположена севернее – в Австрии, Венгрии и Румынии. Самые крупные запасы бокситов в Греции и Хорватии. Образование бокситов связано с латеритным выветриванием пород, богатых глиноземом и, что особенно характерно для месторождений Западной Европы, с переотложением латеритных покровов в морских или озерных бассейнах. В связи с осадочным происхождением месторождения бокситов представлены пластовыми залежами.

Магматические месторождения полиметаллов разрабатываются на Балканском полуострове, в Сербии, Болгарии.

В Сицилии находится одно из крупнейших в мире месторождений серы осадочного происхождения, приуроченное к третичным отложениям.

Для изготовления некоторых инструментов и ножей применяются специальные стали с добавлением легирующих добавок. Легирование стали осуществляется на металлургических производствах. При этом некоторые добавки позволяют не только улучшить характеристики стали, но и существенно упростить процесс плавки. Технологический процесс легирования довольно сложен, требует особой точности и поэтому практически невозможен в домашних условиях.

1 Описание процесса, цели

Нужно различать легирование стали, которая применяется для изготовления инструментов, и той, которая применяется для изготовления полупроводников. Так, в первом случае требуется повышение именно механических характеристик, а во втором случае требуется повышение токопроводящих свойств. Для этого применяются различные легирующие добавки, а также существенно отличается технологический процесс. Для того, чтобы иметь понятие о процессах, в данном материале будут вкратце рассмотрены основы легирования металлов для различных технических нужд.

Под легированием понимают добавление в состав металла различных примесей (добавок), которые изменяют характеристики и свойства металла. При этом процессы легирования разделяют на:

Металлургическое легирование (по-другому - объемное).
Поверхностное. Оно может быть выполнено несколькими способами: диффузией, ионным "обстрелом" и т.д.

В зависимости от того, для какой отрасли производят легирование стали, могут применяться различные технологии. Так, на металлургических производствах для легирования стали в расплавленный металл в качестве добавки применяется металл для легирования.

Легирование хромом, молибденом, никелем, ниобием (ниобий применяется редко) и т.д. Такие добавки позволяют существенно улучшить физико-химические свойства материала. Чтобы стальная заготовка обладала определенными свойствами (например, сопротивляемость коррозии, увеличение твердости и уменьшение износа), применяется поверхностное легирование. Технологический процесс легирования может производиться на различных этапах плавки для получения различных характеристик готового проката.

Поверхностное легирование часто применяют для изготовления стекол и керамических изделий. Это гораздо лучше, чем напыление, потому что происходит диффузия легирующей добавки и основного материала.

Главной целью легирования полупроводников является изменение проводимости, а также концентрации носителей в заданном количестве материала, при этом получая необходимые свойства (например, плавность pn-перехода). Для этих целей наиболее часто применяются добавки фосфора или мышьяка, иногда добавляют бор.

На данный момент существует несколько технологических способов легирования. Подробнее о них рассказано в следующем разделе.

2 Различные способы

Первый способ - ионное легирование (ионная имплантация) Такой способ позволит осуществлять контроль приборов с максимальной точностью. Эта технология применяется в основном для легирования полупроводников. Ионное легирование условно можно разделить на 2 этапа: загонка легирующих атомов в материал и активация загнанной в материал добавки. Проконтролировать процесс можно дозировкой (кол-вом добавки), энергей (от нее зависит глубина вхождения добавки), температурой (от нее зависит распределение добавки в материале), а также временем протекания процесса.

Следующим идет нейтронно-трансмутационный процесс легирования. Он тоже применяется для легирования полупроводников. Принципы технологического процесса следующие: добавки не вводятся, а "мутируют" из исходного материала при протекании ядерных реакций, которые вызываются при облучении материала нейтронами. В результате выходит монокристаллический материал, в котором атомы распределены равномерно. Подобный способ впервые был применен на территории СССР в 1980 году. Отечественными учеными была доказана возможность легирования силиция в больших количествах на энергоблоках АЭС, при этом не снижалась выработка электроэнергии и не ухудшались параметры безопасности. С 1988 по 2004 года технология была внедрена почти на всех АЭС России и усовершенствована, что позволило увеличить диаметр слитков Si до 85 мм. На данный момент Россия лидирует в этой технологии.

Другим способом легирования полупроводников является термодиффузионный способ. Он условно разделяется на несколько этапов: осаждение добавки, отжиг (при котором происходит загонка добавки в материал), удаление добавки.

Электроискровое легирование происходит при обработке готовых изделий из металла при использовании дуговых разрядов, при которых происходит перенос добавки с электрода на поверхность изделия. Часто применяют для форм и других изделий, которые используются в цветной и черной металлургии (в процессе разливки), поскольку обработанные детали и конструкции устойчивы к высокой температуре. Электроискровое легирование применяется только для специальных изделий и механизмов.

А вот в металлургии специальное легирование начало использоваться не так давно - примерно с начала 20 века. Основными причинами этого являются технологические сложности, связанные с процессом и с тем, что частично происходило природное обогащение компонентами (так, используемое метеоритное железо имело в своем составе никель, а на рудниках - свои примеси серы, кремния и т.д.). Некоторые месторождения (например, на юге Японии) имели в составе руды и молибден, поэтому японское оружие считалось очень надежным и прочным. В Европе уделили особое внимание процессу легирования во второй половине 19 века, первый лабораторный образец легированной стали был получен в 1858 году, первая пробная партия получена в 1871-м, однако технологически не подготовленное оборудование не позволяло быстро внедрить эту технологию. Поэтому массово легировать сталь стали только к 1890-м годам.

Отдельно стоит рассказать о технологии взрывного насыщения. Взрывное легирование используется при насыщении углеродистой стали медью. Это один из подвидов ионного способа, основное назначение - защита металлических изделий от коррозии.

3 На что влияют добавки

Первое, что следует выделить - наиболее часто применяемые добавки к стали. Таковыми являются: хром, никель, марганец, молибден, титан, ванадий. Медь легируют кадмием, что существенно увеличивает ее износостойкость. Установка небольшого количества присадок кадмия позволяет повысить прочность, гибкость и износостойкость проводов и кабелей. В титан добавляют молибден, что позволяет существенно повысить температурный диапазон эксплуатации. При этом некоторые металлы могут легировать сразу несколькими добавками.

Легирующие добавки для стали вводят для повышения именно механических характеристик.

4 Расшифровка наименований

Часто возникает необходимость узнать состав металла. Маркировка материала осуществляется при помощи букв и цифр, согласно ГОСТу 4543-71. Первыми идут цифры, показывающие кол-во C в процентах (сотых), затем идут буквы, показывающие добавку. Возможные обозначения: Х - Cr, Н - Ni, К - Co, М - Mo, Т - Ti, В - W, А - N, Б - Nb, Д - Cu, Г - Mn, Р - B, Ю - Al, Ф - V, С - Si. В маркировке за буквой, обозначающей добавку, ставится цифровое обозначение, которое указывает кол-во добавки в %, при этом цифра может округляться согласно правилам округления (т.е. реальное содержание добавки 0,88% будет округлено до 1%). Если кол-во добавки около 1 %, то цифровое обозначение после добавки не ставится совсем. При этом необходимо обратить внимание, что важно расположение буквы в наименовании.

Так, обозначение, содержащее "А", находящееся не в конце наименования стали, является обозначением добавки N как легирующей добавки, в случае, когда она последняя в наименовании, обозначает сталь высокого качества.

Например, распишем сталь 65Х13Н2МА. Установка расшифровки такова: кол-во углерода - 0,65%, 13% хрома, 2% никеля, 1% молибдена, сталь высококачественная.

В заключении стоит отметить, что необходимо четко следить за соотношением компонентов в стали.

Драгоценные металлы

Благородные металлы – это металлы, обладающие особой химической стойкостью, тягучестью и красивым внешним видом. Такие металлы называют благородными за природные свойства (не подверженные коррозии и окислению).

За какие свойства их считают драгоценными?

Прежде всего, за их красивый вид, высокую сопротивляемость коррозии и редкую встречаемость. Это - золото, серебро, платина и некоторые металлы платиновой группы. В ювелирном деле они широко используются из-за прекрасных механических свойств: пластичности, прочности, ковкости.

Согласно федеральному закону «О драгоценных металлах и камнях» выделяют восемь металлов относящихся к драгоценным:

· Серебро

· Платина

И металлы платиновой группы (платиноиды)

· Палладий

· Рутений

Впервые на золото обратили внимание в Древнем Египте примерно 6000 лет назад. Добывали мелкие и средние самородки в аравийских пустынях, из них и делались первые золотые украшения.

Для изготовления ювелирных украшений чаще всего используют многокомпонентные сплавы золота.

единственный металл, который имеет красивый желтый цвет.

Золото высокопластично, оно может быть проковано в листки толщиной до ~0,1 мкм (сусальное золото – тончайшие листы золота, которые используются в декоративных целях); при такой толщине золото полупрозрачно и в отражённом свете имеет жёлтый цвет, в проходящем - окрашено в дополнительный к жёлтому синевато-зеленоватый. Золото хорошо полируется, имеет не высокую твердость. Из-за невысокой твердости и прочности золото используется в ювелирном производстве в виде сплавов с другими металлами и в очень редких случаях в чистом виде.

· Серебро

В Росси впервые добыча серебра произошла в 1974 году. Из-за наличия в воздухе серо-водорода имеет свойства темнеть. Серебро покрывается родием для повышения Износостойкости.

Серебро - металл белого цвета, почти не изменяющийся под воздействием кислорода при комнатной температуре, однако из-за наличия в воздухе сероводорода со временем покрывается темным налетом сульфида серебра. Серебро хорошо полируется, имеет высокую отражательную способность, обладает высокой ковкостью и самой высокой из всех металлов тепло – электропроводностью.

· Платина

За внешнее сходство с серебром окрестили платина. (с испанского «серебришко».) Первыми применение для платины нашли фальшивомонетчики. В Испании очень быстро начали распространение монеты с примесью платины Такое золото считалось грязным (испанским золотом). По указанию короля в 19740 г. найденное золото необходимо было просматривать тщательно. Платину необходимо было отделять и затапливать в реках. 3 года платина была под запретом. Настоящее применение платина нашла в 1776 году. В витринах магазинов Парижа появились украшения из платины.

металл, имеющий бело-серую окраску сходную по цвету со сталью. Платина пластична, имеет высокую отражательную способность. Имеет низкую тепло – электропроводность. Твердость по шкале Мооса = 5. Тугоплавок, очень прочен, устойчив к коррозиям

а также металлы платиновой группы (платиноиды):

Они достаточно устойчивы на воздухе (не окисляются), обладают высокой сопротивляемостью агрессивной среде (кислотам, щелочам и т.д.), мягкостью, пластичностью.

· палладий

· родий

· иридий

· рутений

· осмий

Металлы платиновой группы достаточно устойчивы на воздухе (не окисляются), обладают высокой сопротивляемостью агрессивной среде (кислотам, щелочам и т.д.), мягкостью, пластичностью, тягучестью.

Благодаря перечисленным свойствам металлы данной группы широко используются в ювелирном деле.

В чистом виде драгметаллы не используются, так как они сравнительно мягкие, и обладают малой механической прочностью.

Для придания ювелирным изделиям большей твердости и износостойкости используются сплавы других металлов.

По сравнению с чистым металлом сплавы обладают лучшими механическими свойствами, более низкой температурой плавления и определенным оттенком.

Легирующие металлы и их характеристика

Сплавы – это тела, образовавшиеся в результате затвердения жидких систем, состоящие из двух или более компонентов.

При изготовлении ювелирных изделий различного назначения к драгоценным металлам добавляют в определенных соотношениях другие металлы, которые называют легирующими, или лигатурой (легирующими металлами могут быть как драгоценные так и не драгоценные металлы. Например: медь, кадмий, никель и т.д.)

Таким способом металлам придают необходимые для дальнейшего использования свойства.

Это может быть изменение цвета, понижение илиповышение пластичности, увеличение или уменьшение твердости, изменение температуры плавления. Полученные смеси называют сплавами драгоценных металлов.

Сплавы драгоценных металлов принято различать по составу . По составу сплавы называют в зависимости от основного компонента (сплавы золота, сплавы серебра и т.д.).

Цвета ювелирных изделий

Для любого человека купить ювелирные украшения из драгоценного металла – это не только возможность удачно вложить капитал, это еще и возможность приобрести высокохудожественные ювелирные украшения, обозначив принадлежность к социальной нише в обществе. Чем больше золотых ювелирных изделий у человека, тем выше его общественное положение, так как золото все еще остается предметом роскоши.

Природа подарила нам драгоценный металл лишь одного цвета – ярко желтого, а на сегодняшний день рынок предлагает нам целую палитру для золотых украшений.

Так почему мы различаем ювелирные изделия из желтого золота, белого и красного? Цвет золота в украшениях зависит от количества добавленных легирующих металлов.

Ювелирное золото представлено в виде различных сплавов следующих цветов:

· Желтое - наиболее часто используется в ювелирном деле в Европе. Так повелось, что Европа при изготовлении ювелирных изделий добавляла в сплавы драгоценных металлов больше серебра, что придавало сплаву желтый цвет.

· Красное - так повелось, что в России в сплавы металлов добавляли больше меди, поэтому золото приобретало красноватый оттенок. Таким образом красное золото стали называть русским.

· Белое - в основном типично для ювелирных изделий с бриллиантами, так как оно гармонично выглядит с камнем. получают посредством добавления в золото легирующих металлов. Если в золотом сплаве больше палладия цвет металла приобретает бело-стальной цвет. В случае добавления никеля сплав приобретает желтоватый цвет, а покрытие родим дает сплаву холодную голубизну