Тест на день металлурга: Угадай сплав по его компонентам
Тест на день металлурга «Угадай сплав по его компонентам» — это увлекательная викторина для всех, кто интересуется миром металлов. Проверьте свои знания, определив, из чего состоят самые известные и важные для промышленности сплавы. Вас ждут интересные факты и неожиданные открытия в области материаловедения!
Другое по теме:
1
Этот сплав на основе железа содержит более 2,14% углерода, что делает его твердым, но хрупким. Он обладает отличными литейными свойствами и используется для изготовления станин станков, блоков цилиндров и радиаторов отопления. О каком сплаве идет речь?
Правильный ответ:
ЧугунПояснение:
Правильный ответ — чугун. Это сплав железа с углеродом, причём содержание углерода в нём не может быть менее 2,14%. Именно высокое содержание углерода придаёт чугуну его характерные свойства: твёрдость, низкую пластичность (хрупкость) и превосходную жидкотекучесть в расплавленном состоянии, что делает его идеальным материалом для литья. Из чугуна отливают детали сложной формы, которые не требуют высокой ударной вязкости.2
Этот сплав на основе меди, имеющий золотистый цвет, широко известен человечеству с древних времен. Его вторым основным компонентом является цинк. Сплав используется в сантехнике, при изготовлении музыкальных инструментов и бижутерии. Что это за сплав?
Правильный ответ:
ЛатуньПояснение:
Это латунь. Латунь — это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк. Содержание цинка в сплаве может варьироваться, что влияет на его цвет (от красноватого до светло-желтого) и механические свойства. Латунь обладает хорошей коррозионной стойкостью, легко поддается обработке давлением, а также имеет привлекательный внешний вид, что и определяет широчайший спектр её применения.3
Сплав меди, давший название целой исторической эпохе. Его классический состав включает в себя олово в качестве основного легирующего элемента. Из него отливают колокола, памятники и изготавливают подшипники скольжения. Назовите этот сплав.
Правильный ответ:
БронзаПояснение:
Речь идет о бронзе. Исторически бронзой называли сплав меди с оловом, и именно этот состав позволил совершить технологический скачок в древности, известный как Бронзовый век. Олово повышает прочность и литейные качества меди. Сегодня термин «бронза» охватывает широкий спектр медных сплавов, где легирующими элементами могут быть также алюминий, кремний, бериллий и другие, за исключением цинка (это латуни) и никеля (это медно-никелевые сплавы).4
Как называется легированная сталь, главным свойством которой является высокая устойчивость к коррозии в атмосфере и агрессивных средах? Своей особенностью она обязана высокому содержанию хрома (более 10,5%).
Правильный ответ:
Нержавеющая стальПояснение:
Это нержавеющая сталь, или «нержавейка». Её ключевое свойство — сопротивление коррозии — достигается за счет введения в состав железа достаточного количества хрома. На поверхности такой стали образуется тончайшая, но очень прочная и инертная пленка оксида хрома, которая защищает металл от дальнейшего окисления. Для придания дополнительных свойств (например, жаропрочности или кислотостойкости) в нержавеющую сталь также добавляют никель, молибден, титан и другие элементы.5
Этот легкоплавкий металлический сплав на основе олова и свинца используется для соединения (пайки) электрических проводов, элементов радиоэлектронной аппаратуры и металлических деталей. О каком сплаве идет речь?
Правильный ответ:
ПрипойПояснение:
Правильный ответ — припой. Припои — это группа сплавов, предназначенных для пайки. Их ключевая характеристика — температура плавления, которая должна быть ниже, чем у соединяемых металлов. Наиболее распространены оловянно-свинцовые припои (ПОС), но существуют и бесвинцовые варианты для большей экологической безопасности. В зависимости от состава и температуры плавления припои делятся на мягкие (низкотемпературные) и твердые (высокотемпературные).6
Какой жаростойкий сплав, состоящий в основном из никеля (около 80%) и хрома (около 20%), широко используется для изготовления нагревательных элементов в электроплитах, фенах, тостерах и промышленных печах?
Правильный ответ:
НихромПояснение:
Это нихром. Название сплава является производным от составляющих его металлов: «ни» — никель, «хром» — хром. Уникальное сочетание высокого электрического сопротивления и способности выдерживать очень высокие температуры (до 1200-1300 °C), не окисляясь на воздухе, сделало его незаменимым материалом для производства нагревательных элементов самого разного назначения. При нагреве на его поверхности образуется защитная пленка оксида хрома, предотвращающая дальнейшее разрушение.7
Этот «крылатый металл» — сплав на основе алюминия с добавками меди, магния и марганца. Он легок, но при этом достаточно прочен, что сделало его основным конструкционным материалом в авиастроении на протяжении многих десятилетий. Назовите его.
Правильный ответ:
ДюралюминийПояснение:
Это дюралюминий, часто называемый просто дюралем. Открытый в начале XX века, этот сплав произвел революцию в самолетостроении. Его уникальность заключается в том, что после закалки и последующего естественного или искусственного старения его прочность значительно возрастает, приближаясь к прочности некоторых сталей, но при этом он в три раза легче. Именно из дюралюминия были сделаны каркасы и обшивка большинства самолетов эпохи поршневой и ранней реактивной авиации.8
Какой литейный сплав на основе алюминия, где основным легирующим элементом является кремний (до 13%), широко применяется в автомобильной промышленности для изготовления поршней, головок блоков цилиндров и корпусов механизмов?
Правильный ответ:
СилуминПояснение:
Речь идёт о силумине. Название происходит от латинских слов «Silicium» (кремний) и «Aluminium» (алюминий). Эти сплавы обладают превосходными литейными свойствами: хорошей жидкотекучестью и малой усадкой, что позволяет получать из них сложные и тонкостенные отливки высокого качества. Благодаря этим качествам, а также легкости и достаточной прочности, силумины стали одним из основных материалов в двигателестроении и других отраслях машиностроения.9
Этот сплав железа (около 64%) и никеля (около 36%) обладает уникальным свойством — аномально низким коэффициентом теплового расширения, близким к нулю в определенном диапазоне температур. Где применяется этот материал?
Правильный ответ:
В точных измерительных приборахПояснение:
Правильный ответ — в точных измерительных приборах. Этот сплав называется инвар. Его название происходит от латинского слова «invariabilis», что означает «неизменный». Благодаря своей способности практически не изменять размеры при изменении температуры, инвар незаменим при изготовлении эталонов длины, деталей высокоточных часов, геодезических инструментов, лазерных систем и другой аппаратуры, где важна стабильность размеров.10
Сплав на основе никеля (около 67%) с добавлением меди (около 30%) и небольшого количества железа и марганца. Он отличается высокой прочностью и исключительной коррозионной стойкостью, в том числе в морской воде и кислотах. Что это за сплав?
Правильный ответ:
МонельПояснение:
Это монель-металл, или просто монель. Сплав был создан в начале XX века и назван в честь президента компании, которая его производила. Его уникальная коррозионная стойкость делает его идеальным материалом для применения в судостроении (обшивка корпусов, гребные винты), в химической и нефтяной промышленности для оборудования, контактирующего с агрессивными средами, а также для изготовления музыкальных инструментов, например, обмотки струн.11
Этот сплав меди, никеля и цинка по внешнему виду очень похож на серебро, но гораздо дешевле. Он используется для изготовления посуды, столовых приборов, бижутерии, медицинских инструментов и деталей точных механизмов. Как он называется?
Правильный ответ:
НейзильберПояснение:
Этот сплав — нейзильбер, что в переводе с немецкого означает «новое серебро». В его состав обычно входит 5-35% никеля и 13-45% цинка, остальное — медь. Никель придает сплаву серебристый цвет и повышает его коррозионную стойкость, а цинк удешевляет его по сравнению с другим «заменителем серебра» — мельхиором, в котором цинка нет. Нейзильбер ценится за прочность, упругость и красивый внешний вид после полировки.12
Это группа легированных сталей, предназначенных для изготовления режущего инструмента, работающего на высоких скоростях. Они сохраняют высокую твердость и износостойкость даже при нагреве до 600-700 °C. Как называется эта группа сталей?
Правильный ответ:
Быстрорежущая стальПояснение:
Это быстрорежущая сталь, в просторечии «быстрорез». Её ключевое свойство — красностойкость, то есть способность сохранять режущие свойства при высоких температурах, возникающих в зоне резания. Это достигается за счет сложного легирования вольфрамом, молибденом, ванадием и кобальтом, которые образуют в структуре стали очень твердые карбиды. Из такой стали делают сверла, фрезы, резцы и другие инструменты для металлообработки.13
Группа твердых и износостойких сплавов на основе кобальта, легированного хромом, вольфрамом и углеродом. Их наплавляют на поверхности деталей, работающих в условиях сильного износа, коррозии и высоких температур, например, на клапаны двигателей. Что это за сплавы?
Правильный ответ:
СтеллитыПояснение:
Это стеллиты. Название происходит от латинского «stella» (звезда), так как полированная поверхность сплава имеет звездчатый блеск. Стеллиты — это не один сплав, а целое семейство материалов на основе кобальта. Их уникальность в том, что высокую твердость и износостойкость им придает не железо, а матрица из кобальта и хрома с вкраплениями сверхтвердых карбидов. Они сохраняют свои свойства при очень высоких температурах, что делает их незаменимыми для защиты ответственных деталей.14
Какой сплав, состоящий преимущественно из магния с добавлением алюминия, цинка и марганца, является одним из самых легких конструкционных материалов, используемых в промышленности?
Правильный ответ:
ЭлектронПояснение:
Это сплав электрон. Магниевые сплавы этой группы — самые легкие из всех применяемых в промышленности металлов, они легче алюминиевых сплавов примерно на треть и легче стали более чем в четыре раза. Благодаря своей низкой плотности и достаточно высокой удельной прочности, сплавы типа «электрон» применялись в авиации и автомобилестроении для изготовления деталей, где снижение веса было критически важным (например, корпуса приборов, колесные диски).15
Сплав серебра, содержащий 92,5% чистого серебра и 7,5% другого металла, обычно меди. Добавка меди придает сплаву прочность и долговечность, так как чистое серебро слишком мягкое для изготовления функциональных изделий. Как называется этот стандарт?
Правильный ответ:
Стерлинговое сереброПояснение:
Это стерлинговое серебро, также известное как серебро 925-й пробы. Этот стандарт был принят в Англии еще в XII веке и до сих пор является самым популярным для изготовления качественных ювелирных украшений, столовых приборов и других серебряных изделий по всему миру. Добавка меди (лигатура) не только увеличивает твердость и износостойкость, но и почти не изменяет благородный цвет серебра. Название «стерлинг» предположительно происходит от старинных английских серебряных монет.16
Если в сплаве железа с углеродом содержание последнего НЕ превышает 2,14%, то как называется этот важнейший конструкционный материал, из которого делают практически всё — от скрепок до корпусов океанских лайнеров?
Правильный ответ:
СтальПояснение:
Это сталь. Ключевое различие между сталью и чугуном заключается именно в концентрации углерода. Содержание углерода менее 2,14% позволяет подвергать сталь пластической деформации — ковке, прокатке, штамповке, что для хрупкого чугуна невозможно. Сталь является основой современной цивилизации, а её свойствами можно управлять в широчайших пределах, изменяя содержание углерода и добавляя различные легирующие элементы (хром, никель, марганец и др.).17
Российский титановый сплав, содержащий около 6% алюминия и 4% ванадия. Он сочетает высокую прочность, малый вес и отличную коррозионную стойкость, что делает его незаменимым в авиакосмической отрасли и для производства медицинских имплантатов. О каком сплаве идет речь?
Правильный ответ:
ВТ6Пояснение:
Речь идет о сплаве ВТ6. Это один из самых известных и широко применяемых в мире титановых сплавов, разработанный во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ). Аббревиатура ВТ означает «ВИАМ-титан». Алюминий в его составе повышает прочность и жаропрочность, а ванадий стабилизирует структуру и улучшает технологичность. Благодаря уникальному комплексу свойств ВТ6 используется для изготовления самых ответственных деталей самолетов, ракет и медицинских протезов.18
Как называется сплав ртути с одним или несколькими другими металлами, например, с серебром, оловом, цинком или золотом? Один из видов такого сплава долгое время был основным материалом для зубных пломб.
Правильный ответ:
АмальгамаПояснение:
Правильный ответ — амальгама. Амальгамы могут быть жидкими или твердыми в зависимости от природы и количества растворенного металла. Наиболее известна «серебряная» амальгама, которая на самом деле является сложным сплавом ртути с серебром, оловом, медью и цинком. В прошлом она широко применялась в стоматологии для пломбирования зубов, так как вначале имеет пластичную консистенцию, а затем затвердевает, плотно заполняя полость в зубе. Амальгама золота используется в процессе его добычи.19
Сплав на основе свинца с добавлением сурьмы и олова, который применялся в полиграфии для отливки отдельных букв и целых строк для высокой печати. Сурьма придавала сплаву твердость, а олово — хорошую текучесть. Как он называется?
Правильный ответ:
Типографский сплавПояснение:
Это типографский сплав, также известный как гарт. На протяжении столетий, с момента изобретения книгопечатания Иоганном Гутенбергом, этот сплав был основой полиграфической промышленности. Его состав подбирался так, чтобы обеспечить идеальный баланс свойств: достаточную твердость для выдерживания тысяч оттисков, низкую температуру плавления для удобства отливки, минимальную усадку при застывании для точности размеров литер и хорошую смачиваемость для качественного набора краски.20
Чистое золото слишком мягкое для повседневного ношения. Какой металл чаще всего добавляют в сплав для получения классического красного или розового оттенка, а также для повышения его прочности и износостойкости?
