Металлы

Термообработка стали[править]

Базовые видыправить

• Отжиг (нагрев докрасна и медленное охлаждение вместе с печью, в горячей золе, песке и т. п.). Делает сталь пластичной и ковкой. Известен с глубокой древности (применялся еще для меди в медно-каменном веке)
• Нормализация — самый простой вариант: нагрев докрасна и охлаждение на воздухе.
• Закалка (нагрев докрасна и резкое охлаждение), обязательно совмещалась с последующим отпуском (умеренным нагревом — температура зависела от назначения: низкий — 150—250°, для режущего инструмента; средний — 350—500°, для пружин, доспехов и т. п., высокий — 500—700°, для ответственных металлоконструкций).

Закалка изобретена на рубеже II и I тыс. до н. э. (самая древняя находка — г. Идалион на Кипре). Это самая ответственная из операций термообработки: небольшая ошибка в температуре нагрева или способе погружения в закалочную жидкость может привести к трещинам или к сильным деформациям изделия. При этом будет ли лезвие острым или тупым — на 90 % зависело именно от температуры закалки!

В качестве традиционной закалочной среды применялась вода (обязательно прохладная — 15—25°), зачастую брали ее лишь из строго определенных рек (Халон и Хилока в Испании, Фюр — во Франции, Деруэнт — в Англии), а также растворы на ее основе, часто весьма экзотичные — моча трёхлетнего барана или рыжего мальчика (кстати, реально гораздо лучше воды: присутствующая в моче соль обеспечивает более резкую и равномерную закалку, а мочевина резко снижает риск появления трещин), кровь (реально — никуда не годный вариант: она моментально сворачивается и на изделии образуется комок белка, препятствующий нормальному охлаждению), молоко (дает не очень твердое, но очень острое лезвие — как и знаменитая закалка в потоке ветра). Для особо капризных изделий использовали закалку в мокрой х/б тряпке, в мокром войлоке (причем пропитанном не водой, а смесь крови, уксуса и лукового сока!), в стволе бананового дерева (он по твердости сопоставим с картофелиной), в свежескошенной траве или лесной ягоде и т. п.

Из неводных закалочных сред наиболее популярны разные виды масел (в наше время — индустриальных, в старину — животные и растительные; в Африке, ессно, особо котировалось оружие, закаленное в человеческом жиру).

Более сложные случаиправить

Азотирование — выдержка стали в слое азота или его соединениях (соли азотных кислот, аммиак, но не азотная кислота) резко повышает прочность её поверхностного слоя и стойкость к коррозии даже при комнатных температурах. Собственно, приведённые выше примеры закалки в моче фактически и есть азотирование. Самородное железо обычно встречается в виде небольших самородков, размером с небольшую горошину и менее, и кельты железного века додумались скармливать их курам или гусям пополам с зерном, а потом промывать их помёт. Это можно было проделывать неоднократно. Этот метод позже переняли и германцы. Годится и просто выдержка готового изделия в чане кипящей мочи; кое-где реально применялся (Индия, Китай), но ввиду тошнотворности, конечно, не получил распространения. В современности он заменен ваннами из нагретых до 500 градусов растворов солей азота либо специальными печами и камерами с нагретым до 1000 градусов аммиаком.

Как доставить цветной лом до пункта приема

Оптимальные варианты транспортировки большой партии лома

Если партия сдаваемого лома велика, то встает вопрос о ее транспортировке до пункта приема. Решить его можно с помощью следующих вариантов:

1. Заказ транспортировки металлолома на самом пункте приема. Многие организации делают это бесплатно или по невысоким ценам. Практически любая крупная металлобаза имеет работников, которые сами выезжают на место, где они погрузят и перевезут Ваш цветной лом.

2. Поиск знакомых или друзей, у которых есть грузовое транспортное средство;

3. Поиск транспорта по объявлениям.

Как привезти партию цветного металлолома небольшого объема

При наличии небольшого количества цветного металлолома (от пары килограмм до нескольких десятков) его можно вывезти с минимальными затратами:

• на собственном авто, погрузив в багажник;
• на автомобиле знакомых или друзей;
• на общественном транспорте (автобус, метро).

В любом случае, выбирая между вариантами вывоза и самовывоза, следует соотнести ожидаемую прибыль и затраты на перевозку. Если расходы отнимают 50 % выручки от сдачи лома, то лучше поискать другой вариант.

Когда могут возникнуть трудности с законом

Невозможно обойти стороной раскопки, которые предпринимают следопыты Второй Мировой войны. Места захоронений, боевых действий, работ партизанских групп стали своеобразными складами. Тут находят вооружение разного калибра, состояния, принадлежащее, как советским войскам, так и немецким. Эти останки проверяются пиротехниками, саперами, группами историков, археологов, чтобы выявить вероятную принадлежность найденных предметов к ценностям общенационального достояния.

После получения соответствующей документации, лом разрешается собирать и вывозить к месту сдачи и утилизации.

На что обратить внимание перед тем, как сдавать цветной лом

Различные виды лома цветных металлов имеют собственные критерии при приемке. Например, толщина стенок, габариты. Следует знать, что металлолом, имеющий гальваническое покрытие (хром, никель и др.) принимается отдельной партией.

Важным фактором при приеме также является однородность: куски должны быть одной весовой категории, единого состава. Поэтому перед тем, как ехать в пункт приема, рекомендуется рассортировать лом по типу металла и размеру. Лом не должен содержать включения из пластмассы, дерева, резины, стекла и других материалов, по возможности их необходимо исключить

Еще обратите внимание на то, чтобы цветмет не был загрязнен другими материалами или маслом. Следы обжига, окисления и ржавчины допускаются, но не приветствуются

Большим спросом пользуется алюминиевый лом без примеси и загрязнений.

Более экономично и выгодно сдавать лом большими партиями, поэтому не стоит носить его в пункт приема по частям.

Происхождение слова «металл»

Слово «металл» заимствовано из немецкого языка. Отмечается в «Травнике» Николая Любчанина, написанном в 1534 году: «…злато и серебро всех металей одолеваетъ». Окончательно усвоено в Петровскую эпоху. Первоначально имело общее значение «минерал, руда, металл»; разграничение этих понятий произошло в эпоху М. В. Ломоносова.

Немецкое слово «metall» заимствовано из латинского языка, где «metallum» — «рудник, металл». Латинское, в свою очередь, заимствовано из греческого языка (μεταλλον — «рудник, копь»).

Электронное строение

Все металлы имеют слабую связь валентных электронов (электронов внешнего энергетического уровня) с ядром. Благодаря этому созданная разность потенциалов в проводнике приводит к лавинообразному движению электронов (называемых электронами проводимости) в кристаллической решётке. Совокупность таких электронов часто называют электронным газом. Вклад в теплопроводность, помимо электронов, дают фононы (колебания решётки). Пластичность обусловлена малым энергетическим барьером для движения дислокаций и сдвига кристаллографических плоскостей. Твёрдость можно объяснить большим числом структурных дефектов (междоузельные атомы, вакансии и др.).

Из-за лёгкой отдачи электронов возможно окисление металлов, что может приводить к коррозии и дальнейшей деградации свойств. Способность к окислению можно узнать по ряду активности металлов. Этот факт подтверждает необходимость использования металлов в комбинации с другими элементами (сплав, важнейшим из которых является сталь), их легирование и применение различных покрытий.

Для более корректного описания электронных свойств металлов необходимо использовать квантовую механику. Во всех твёрдых телах с достаточной симметрией уровни энергии электронов отдельных атомов перекрываются и образуют разрешённые зоны, причём зона, образованная валентными электронами, называется валентной зоной. Слабая связь валентных электронов в металлах приводит к тому, что валентная зона в металлах получается очень широкой, и всех валентных электронов не хватает для её полного заполнения.

Принципиальная особенность такой частично заполненной зоны состоит в том, что даже при минимальном приложенном напряжении в образце начинается перестройка валентных электронов, то есть течёт электрический ток.

Та же высокая подвижность электронов приводит и к высокой теплопроводности, а также к способности зеркально отражать электромагнитное излучение (что и придаёт металлам характерный блеск).