Кольорові метали: особливості і сфери використання. Обробка кольорових металів

Кольорові метали та їх сплави активно використовуються в промисловості. З них виготовляють техніку, робочі інструменти, будівельні робили і матеріали. Застосування вони знаходять навіть у мистецтві, наприклад для спорудження пам'ятників і скульптур. Що являють собою кольорові метали? Якими особливостями вони володіють? Давайте довідаємося про це.

Якими бувають метали?

На самому початку вивчення назва «метал» включало в себе також мінерали і руду, розділяти поняття стали тільки в XVI столітті. Метали – це прості речовини, які володіють певними якостями. Головними характеристиками є теплопровідність і електропровідність, ковкість, металевий блиск, висока пластичність і міцність одночасно.


У таблиці Менделєєва до них відносять 94 елемента. За хімічними властивостями вони поділяються на лужні, перехідні, легкі, лантаноиди, актиноиди, полуметалли і т. д. В нормальних умовах всі вони спочатку знаходяться в твердому стані. Один з найпопулярніших металів у використанні – залізо. Сплави, що містять залізо, називаються чорними металами, у промисловості вони займають окрему нішу металургії. Вони включають такі сплави, як чавун і сталь. До чорних металам іноді відносять хром і марганець. Решта є кольоровими.

Кольорові метали

Цей вид часто називають «нежелезними» металами. Порівняно з чорними, вони не так сильно схильні до зносу, володіють високим опором і вогнетривкістю. Кольорові метали більш пластичні і легко піддаються обробці. Вони можуть утворювати стійкі до кислот сплави.


Вони поділяються на кілька груп, залежно від фізичних властивостей і поширеності. Так, існують важкі і легкі метали. До перших належить свинець, олово, ртуть, цинк, до других – магній, берилій, літій, алюміній. Титан, ванадій, молібден, вольфрам характеризуються як тугоплавкі. Виділяють також рідкісні і благородні метали. До рідкісним відноситься тантал, молібден, радій, торій. Вони не дуже поширені в земній корі, а їх переробка скрутна. Благородні або дорогоцінні метали абсолютно не іржавіють і володіють особливим блиском. Вони представлені золотом, платиною, сріблом, рутенієм, осміем, паладієм, іридієм.

Обробка і виробництво

Видобуток і обробка кольорових металів вимагають великих коштів, ніж обробка заліза, так як вони зустрічаються набагато рідше. В рудах зазвичай міститься до 5 % корисного речовини, яка використовується у промисловості. Відразу після видобутку руду збагачують, відокремлюючи її від порожньої породи, щоб підвищити вміст металу. Далі вона піддається різним процесам для зміни розмірів, форм, якостей. Етапи і способи обробки залежать від мети застосування. Виробництво кольорових металів може включати їх лиття, пресування, кування, зварювання і т. д. Для отримання певних якостей їх змішують один з одним. Найбільш відомими сплавами є дюралюміній, бабіт, бронза, силумін, латунь. Найбільш затребувані в промисловості кольорові метали – алюміній та мідь. Їх виробляє Росія, США, Італія, Німеччина, Японія, Австралія, країни Латинської Америки. Найбільше міді видобуває Чилі. На світовому ринку Гвінея лідирує у виробництві бокситів, у видобутку свинцю – Австрія, олова – Індонезія. Південноафриканська Республіка займає перше місце по виробництву золота, срібло добувають в Мексиці.

Використання металів

Кольорові метали та їх сплави є універсальними матеріалами. У повсякденному житті ми щодня маємо з ними справу. З них зроблені дверні ручки, каструлі, чайники, цифрова та побутова техніка, меблі, світильники та багато іншого. Вони широко застосовуються в будівництві у вигляді різних деталей і інструментів. З них виготовляють дріт, шурупи, гайки, гвинти, цвяхи, роблять фольгу, різних розмірів пластини, стрічки, листи та трубки. Кольорові метали підходять для виготовлення великої техніки, тому використовуються у військовій промисловості. Вони набагато легше заліза, тому використовуються там, де потрібна міцність і легкість одночасно, наприклад, для автомобілів, кораблів, підводних човнів, літаків. Мідь застосовують в архітектурі, при виготовленні трубопроводів. Для міцності її додають до золота при виготовленні прикрас. Свинець додають в фарби, його використовують для кабелів, для виготовлення куль і вибухових речовин. Літій необхідний для виробництва лужних акумуляторів, для оптики в радіоелектроніці, для медичних препаратів.

Особливості та цікаві факти

Самий розповсюджений в земній корі метал – алюміній. Серед усіх відкритих елементів він є третім, поступаючись кисню і кремнію. На противагу їй існує рідкісний у природі метал реній, названий на честь німецької річки Рейн. Найлегшим є літій. Він володіє невеликою щільністю, тому плаває навіть в гасі. Літій токсичний і викликає опіки на шкірі і роздратування. Його зберігають у спеціальних колбах з мінеральним маслом або парафіном. Найбільш тугоплавким вважається вольфрам. Розплавитися він може при температурі вище 3422 градусів Цельсія, закипіти - при 5555 градусах. Завдяки цій особливості його використовують для нитки розжарювання електричних лампочках і кинескопах.