В чем отличие черных металлов от цветных: Разница между черным и цветным металлом, чем отличаются

Содержание

Разница между черным и цветным металлом, чем отличаются

17
Дек

Dasha2023-02-07T11:56:55+03:00

Комментарии к записи Разница между черным и цветным металлом отключены

Довольно часто возникает вопрос: чем отличается черный металл от цветного. Собственно, если не углубляться в терминологию и другие нюансы, можно смело сказать, что их ключевое отличие в наличии или отсутствии железа.

Иными словами, в составе черных металлов есть железо, а вот в цветных его нет. Это сказывается и на химическом составе материала.

Сплав не содержащий в своем составе железа, как упоминалось ранее, относится к категории цветных изделий. Он может состоять из нескольких элементов, а может быть в чистом виде. Что касается характеристик, то он немного уступает черному металлу.

Его основные отличия:

Имеет малый вес;
Устойчив к коррозии;
Высокая электропроводность;
Пластичность;
Практичность;
Долговечность.

К этой категории относятся: медь, алюминий, серебро, латунь и т.п. Для определения типа металла выполняется очень простая манипуляция – подносится магнит к изделию. Цветной металл не будет притягиваться.

Где используется цветметалл?

У этого материала довольно широкая сфера использования:

Строительство;
Авиастроение;
Промышленность и т.п.

Изготавливают из этого материала различные прутья и листы, фольгу и другие изделия.

Отличие между цветметаллами и черным металлом.

Магнитное свойство — не единственное отличие. К особенностям цветмета также относятся:

Сохранение характеристик на протяжении многих лет;
Устойчивость к коррозии;
Высокие антифрикционные свойства;
Высокая теплопроводность;
Сложности с окрашиванием;
Устойчивость к воздействию огня и кислот.

Стоимость на квадратные трубы из цветного металла выше.

Черные металлы

Они включают широкий спектр элементов: хром, никель, ванадий и т. п. Благодаря им материал обладает своими качественными характеристиками. Вот основные из них:

Прочность, поэтому используют их для создания сложных инженерных решений;
Серебристый цвет;
Высокая прочность на растяжение;
Хорошая теплопроводимость.

Их структура и надежность позволяет использовать материал в местах, где есть физические нагрузки. Да и помимо вышеперечисленных характеристик этот материал способен прослужить достаточно долгую службу. Этим он и привлекает многих покупателей.

Где используются?

Сфера использования черных металлов достаточно широкая. Связана универсальность с многочисленными свойствами. К примеру, квадратные трубы из черного металла подходят как для крупных приложений, так и для небольших строений.

Этот материал экологичен и безопасен. Кроме того, он может использоваться для вторичной переработки. Согласно исследованиям было выявлено, что большой процент изделий, как раз-таки, изготавливают из вторичных материалов.

При этом стоит отметить, что несмотря на хорошую пластичность, вязкость этот материал склонен к коррозии. Исключение из правил – нержавеющие сплавы с большим содержанием хрома.

Стоимость на квадратные трубы из черного металла меньше, поэтому и приобретают их чаще.

Вывод

Цветной металл имеет больше разновидностей. Материал классифицируют по 7-ми группам. Сфера использования его также широка. Он не боится коррозии, долговечен, но при этом стоимость его выше, чем черного металла. В связи с этим выбирают трубы, основываясь на требуемых характеристиках и ценовом критерии.

Черные и цветные металлы: различия и области применения

Когда речь заходит о металлах, что приходит вам на ум? Украшения, кастрюли и сковородки, сияющие металлическим блеском? Когда речь заходит о металле, мы не ассоциируем его с черным цветом, но «черный металл» — это действительно большая категория металлов!

Слово «черный» может легко привести людей к мысли, что черные металлы должны быть черными, а цветные — цветными. Исходя из этого, многие люди считают, что серебристо-белое железо, хром и серебристо-серый марганец не должны быть «черными» металлами.

Тогда почему железо, хром, марганец и их сплавы должны быть включены в категорию черных металлов?

Причина в следующем: в промышленности черными металлами принято называть железо, хром и марганец, включая сплавы этих трех металлов.

На самом деле, чистое железо и хром имеют серебристо-белый цвет, а марганец — серебристо-серый.

Поскольку поверхность стали обычно покрыта черным слоем оксида Fe3O4, а марганец и хром в основном используются для выплавки черной легированной стали, ее можно принять за «черный» металл.

Что такое металл?

Металл — это вещество обладающее блеском, хорошей проводимостью, теплопроводностью и механическими свойствами, а также положительным температурным коэффициентом сопротивления.

Как правило, люди делят металлы на черные и цветные в зависимости от их цвета, свойств и других характеристик.

Что такое черный металл?

К черным металлам в основном относят железо, хром, марганец и их сплавы, такие как сталь, чугун, ферросплавы и т.д.

Сталь и чугун — это сплавы на основе железа с углеродом в качестве основного дополнительного элемента, которые в совокупности называются железоуглеродистыми сплавами.

Чугун — это продукт, получаемый путем выплавки железной руды в доменной печи, который в основном используется для производства стали и литья.

Литейный чугун (жидкий, железоуглеродистый сплав с содержанием углерода более 2,11%) может быть получен путем плавления чугуна в плавильной печи.

Ферросплав — это сплав, состоящий из железа и кремния, марганца, хрома, титана и других элементов.

Ферросплав является одним из видов сырья для производства стали и используется в качестве раскислителя и добавки легирующих элементов для производства стали.

Железоуглеродистый сплав с содержанием углерода менее 2,11% называется сталью, а сталь получают путем плавки чугуна, в сталеплавильной печи в соответствии с определенным технологическим процессом.

Что такое цветной металл?

Цветными металлы, собирательно обозначают все металлы, кроме железа, марганца и хрома.

В широком смысле цветные металлы также включают цветные сплавы, такие как медь, олово, свинец, цинк, алюминий, латунь, бронза, алюминиевые сплавы и подшипниковые сплавы.

Цветной сплав — это сплав, состоящий из цветного металла в качестве основы и одного или нескольких других элементов.

В промышленности также используются хром, никель, марганец, молибден, кобальт, ванадий, вольфрам, титан и другие металлы.

Эти металлы в основном используются в качестве добавок к сплавам для улучшения характеристик.

Вольфрам, титан, молибден и другие металлы в основном используются для производства твердых сплавов для режущих инструментов. Эти цветные металлы называются промышленными металлами.

Цветные металлы можно разделить на тяжелые металлы (такие как медь, свинец и цинк), легкие металлы (такие как алюминий и магний), драгоценные металлы (такие как золото, серебро и платина) и редкие металлы (такие как вольфрам, молибден, германий, литий, лантан и уран).

К цветным металлам относятся: алюминий, магний, калий, натрий, кальций, стронций, барий, медь, свинец, цинк, олово, кобальт, никель, сурьма, ртуть, кадмий, висмут, золото, серебро, платина, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, бериллий, литий, рубидий, цезий, титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, вольфрам, молибден, галлий, индий, таллий, германий, рений, лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, торий.

Прочность, твердость и сопротивление цветных сплавов обычно выше, чем у чистых металлов, температурный коэффициент сопротивления меньше, и они обладают хорошими комплексными механическими свойствами.

К распространенным цветным сплавам относятся алюминиевый сплав, медный сплав, магниевый сплав, никелевый сплав, сплав олова, танталовый сплав, титановый сплав, цинковый сплав, молибденовый сплав, циркониевый сплав и др.

Современные цветные металлы и их сплавы стали незаменимыми конструкционными и функциональными материалами в машиностроении, строительстве, электронной промышленности, аэрокосмической отрасли, использовании атомной энергии и других областях.

Классификация цветных металлов:

В практическом применении цветные металлы обычно делятся на 5 категорий:

Легкие металлы

Плотность менее 4500 кг/м3 (0,53-4,5 г/см3), такие как алюминий, магний, калий, натрий, кальций, стронций, барий и т.д.

Тяжелые металлы

Плотность более 4500 кг/м3 (4,5 г/см3), такие как медь, никель, кобальт, свинец, цинк, олово, сурьма, висмут, кадмий, ртуть и т.д.

Благородные металлы

Дороже обычных металлов, распространенность в земной коре низкая, очистка затруднена, химические свойства стабильны, например, золото, серебро и металлы платиновой группы.

Полуметаллы

Полуметаллы — вещества, занимающие по электрическим свойствам промежуточное положение между металлами и полупроводниками. К полуметаллам относятся кремний, селен, теллур, мышьяк, бор и т.д.

Редкие металлы

Включают редкие легкие металлы, такие как литий, рубидий, цезий и т.д;
Редкие и тугоплавкие металлы, такие как титан, цирконий, молибден, вольфрам и т. д;
Редкие рассеяные металлы, такие как галлий, индий, германий и т.д;
Редкоземельные металлы, такие как скандий, иттрий и лантаноиды;
Радиоактивные металлы, такие как радий, франций, полоний, а также уран и торий, относящиеся к элементам серии А.

Разница между черными и цветными металлами

На первый взгляд, разница между черными и цветными металлами проста. Черные металлы содержат железо, а цветные – нет, однако, есть и другие различия. Различные составы и области применения черных и цветных металлов сильно различаются.

Черный металл залог долговечности:

Железо и многие виды стали являются распространенными примерами черных металлов.

Благодаря прочности этих композитов, черные металлы часто используются в строительстве, трубопроводах и даже для создания инструментов.

Но то, что они прочные, не означает, что черные металлы не обладают жесткостью.

Cталь — это всего лишь смесь железа и углерода, но, изменив количество любого компонента или добавив несколько других, сталь можно превратить во что угодно — от толстых стальных балок, используемых в небоскребах, до блестящих отливок из нержавеющей стали.

Примеры черных металлов:

Легкая сталь — для общих инженерных и архитектурных целей;
Углеродистая сталь — для создания инструментов;
Нержавеющая сталь — черный металл, который противостоит ржавчине благодаря наличию хрома;
Чугун — для двигателей автомобилей, решеток и декоративных скульптур;
Кованое железо — обычно используется для изготовления ворот и заборов.

Цветные металлы гарантируют гибкость:

Цветные металлы имеют неограниченное применение. Способность меди и алюминия вырабатывать тепло и электричество. Несколько цветных металлов составляют основную часть компонентов большинства смартфонов.

Конечно, такие металлы, как золото и серебро, использовались в украшениях людей на протяжении тысячелетий.

Цветные металлы принципиально устойчивы к коррозии и магнетизму, что делает их очевидным выбором для применения во многих отраслях промышленности.

Примеры цветных металлов:

Свинец — для труб, топлива, красок и аккумуляторов;
Медь — для электропроводки, электроприборов и транспортных средств;
Серебро — используется для изготовления ювелирных изделий, посуды, электрических контактов и зеркал;
Алюминий — для транспортных средств, электроприборов, линий электропередач и упаковки продуктов питания;
Латунь — для изготовления винтов, ламп, дверных ручек, арматуры для ванн и раковин;
Золото — используется в медицине, для изготовления компьютеров, электроники и ювелирных изделий.

Основные различия:

Основными различиями между черными и цветными металлами являются стоимость и доступность. Черные металлы богаты основными компонентами, их легко получить, и они обычно дешевы.

В то же время золото, серебро и другие цветные металлы встречаются редко. В сочетании с относительно широким использованием это, как правило, делает цветные металлы более дорогими. Поэтому появился термин «драгоценные металлы».

Подведем итог:

Металлы можно назвать проводниками развития человеческого общества, поскольку они сыграли ключевую роль в различных переходных периодах. Бронзовый и железный века, которые пришли на смену каменному веку, были отмечены применением металлических материалов.

За последний век научно-технический прогресс способствовал развитию новых материалов. Были разработаны и применены в производстве ковкий и легированный чугун, легированная, жаропрочная и нержавеющая сталь, никелевый и титановый сплав, а также цементированный карбид.

С совершенствованием базовой теории и технологии быстро развиваются новые металлические материалы.

К ним относятся высокотемпературные конструкционные материалы, такие как нанометаллы, высокоэнтропийные и монокристаллические сплавы, металлические матричные композиты и сплавы с памятью формы.

Все виды металлических материалов стали важной материальной основой для развития человеческого общества.

В настоящее время многие страны мира, соревнуются в развитии металлургии в том числе и цветной, и увеличении стратегических запасов металлов.

Можно сказать, что металлические материалы являются основными базовыми материалами и важными стратегическими материалами для национальной экономики, повседневной жизни людей, национальной оборонной промышленности, развития науки и техники.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎24 вида стали, которые вы должны знать [Часть 1]»‎ и «‎40 интересных фактов о металлах»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Черные и цветные металлы (в чем разница?)

Разница между черными и цветными металлами заключается в том, что черные металлы содержат железо, а цветные – нет.

Это основное различие придает два типа металлов отличительные свойства, которые дополняют их собственные физические свойства и определяют области применения, для которых они наиболее подходят.

Цветные металлы использовались на протяжении тысячелетий, а открытие меди в 5000 г. до н.э. ознаменовало конец каменного века и начало медного века. За этим последовал бронзовый век, когда медь сплавлялась с оловом. Сплавы, представляющие собой смесь металла с элементом для улучшения свойств или эстетики, могут быть как черными, так и цветными.

Только около 1200 г. до н.э., когда начался железный век, стали использовать черные металлы и производство железа стало более распространенным явлением.

Содержание

Нажмите на ссылки ниже, чтобы перейти к разделу руководства:

Свойства черных металлов
Примеры и использование черных металлов
Свойства цветных металлов
Примеры и использование цветных металлов
Сравнение черных и цветных металлов
Часто задаваемые вопросы

Черные металлы — это любой металл, содержащий железо, например нержавеющая сталь. Они известны своей прочностью на растяжение, что делает их идеальными для использования в архитектуре и строительстве, таких как самые высокие небоскребы, а также мосты, железные дороги и многое другое.

Черные металлы также обладают магнитными свойствами, поэтому вы можете использовать магниты, чтобы прикреплять предметы к дверце холодильника, хотя высокое содержание углерода означает, что многие черные металлы подвержены коррозии. Исключениями являются нержавеющая сталь, которая не ржавеет из-за хрома, и кованое железо, которое не ржавеет из-за высокого содержания чистого железа.

Обычно используемые примеры черных металлов включают сталь, нержавеющую сталь, углеродистую сталь, чугун и кованое железо:

1. Сталь

Сочетание железа и углерода, сталь известна своей прочностью и обрабатываемостью. Он широко используется в строительстве, производстве и промышленном изготовлении металлоконструкций.

2. Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь представляет собой легированную сталь, изготовленную с добавлением в сталь хрома, что обеспечивает устойчивость к ржавчине.

3. Углеродистая сталь

Углеродистая сталь содержит большое количество углерода, который добавляется к железу для получения исключительно твердого металла, используемого для изготовления инструментов.

4. Чугун

Чугун – это твердый и износостойкий металл, который широко используется для изготовления посуды, станков, двигателей, крышек люков и водопроводных труб.

5. Кованое железо

В отличие от большинства других черных металлов, кованое железо устойчиво к коррозии и окислению. Обычно используется для заборов, перил и ворот.

Цветные металлы не содержат железа. Они легче и более ковкие, чем черные металлы, что делает их идеальными для применений, где требуется прочность, но важен вес, например, в аэрокосмической промышленности.

Цветные металлы не обладают магнитными свойствами, но обладают хорошей устойчивостью к коррозии и могут проводить тепло и электричество. Они используются для изделий, включая промышленные трубопроводы, водосточные желоба, кровельные и электротехнические изделия.

Обычно используемые цветные металлы включают алюминий, свинец, серебро, латунь, золото, цинк, медь и олово:

1. Алюминий

Легкий и простой в обработке, формовке и сварке алюминий используется в самых разных областях: от пищевых банок и посуды до деталей самолетов и автомобилей.

2. Медь

Медь является хорошим проводником тепла и электричества, обладает высокой пластичностью и ковкостью. Он широко используется для электропроводки, а также в приборах и транспортных средствах.

3. Свинец

Обладая низкой температурой плавления и низкой прочностью на растяжение, свинец используется в электрических силовых кабелях, батареях, трубах, топливе, красках и для пайки.

4. Олово

Мягкое и ковкое с низкой прочностью на растяжение олово используется в качестве покрытия для предотвращения коррозии стали.

5. Серебро

Серебро используется для различных целей, включая украшения, столовые приборы, электрические контакты и зеркала.

6. Латунь

Латунь используется для изготовления арматуры и фурнитуры, включая краны, крючки и дверные ручки, а также для осветительных приборов и винтов, среди прочего.

7. Золото

Используемое в ювелирных изделиях золото также находит применение, в том числе в медицинской промышленности, в компьютерах и электронике.

8. Цинк

Металл средней прочности с низкой температурой плавления, цинк используется для гальванизации железа и стали для предотвращения ржавчины.

Черные и цветные металлы обычно имеют разные свойства, хотя есть некоторые исключения из некоторых из этих общих правил:

1. Сопротивление ржавчине и коррозии

Черные металлы подвержены ржавчине при воздействии элементов из-за их высокое содержание углерода. Исключениями из этого правила являются нержавеющая сталь и кованое железо, которые устойчивы к ржавчине из-за высокого содержания железа.

Цветные металлы обладают естественно более высокой устойчивостью к ржавчине и коррозии из-за отсутствия содержания железа, что делает их пригодными для применения, включая кровлю и водосточные желоба.

2. Магнитные свойства

Большинство черных металлов обладают магнитными свойствами.

Цветные металлы немагнитны.

3. Вес

Цветные металлы легче черных.

4. Стоимость

Цветные металлы, как правило, дороже черных из-за редкости, хотя это не всегда так.

5. Переработка

Переработке подлежат как черные, так и цветные металлы. Цветные металлы можно перерабатывать многократно, так как они не теряют химических свойств и не разлагаются при переработке. Напротив, лом черных металлов необходимо расплавить, очистить, а затем спрессовать в твердые блоки.

Железо прочнее цветного?

Хотя черные металлы обычно считаются более прочными, чем цветные металлы, трудно делать общие утверждения о механических свойствах различных металлов. Например, в то время как многие цветные металлы, такие как золото, олово или свинец, являются мягкими, титан является одним из самых твердых элементов на Земле, а также является цветным.

Является ли нержавеющая сталь черной или цветной?

Нержавеющая сталь относится к черным металлам, так как содержит железо.

Медь состоит из черных или цветных металлов?

Медь относится к цветным металлам, так как не содержит железа.

Является ли золото черным или цветным?

Золото является цветным, так как не содержит железа.

Является ли железо железным или цветным?

Железо является двухвалентным. На самом деле слово «железный» происходит от латинского слова «ferrum», обозначающего железо.

Является ли сталь черной или цветной?

Сталь относится к черным металлам, так как содержит железо.

Соответствующие часто задаваемые вопросы (FAQ)

Разница между черными и цветными металлами

Как химики, так и металлурги знают два типа металлов, черных металлов и цветных металлов, как элементы. История этих металлов восходит к открытию меди более 7000 лет назад, то есть к началу медного века. В конце концов, соединение меди с оловом создало новый сплав и положило начало бронзовому веку. С производством железной руды около 1200 г. до н.э. мы вступили в железный век.

Эти металлы до сих пор используются в металлообрабатывающей промышленности. Они разделены на две группы из-за их отличительных свойств и приложений для каждого типа, что делает различие между ними крайне важным.

Черные металлы – это металлы, содержащие железо и сталь. Цветные металлы — это те металлы, которые не содержат железа или компонентов железа.

Черные металлы

Слово «черный» происходит от латинского слова ferrum, что означает «содержащий железо». Один из надежных способов определить, является ли металл черным, — это проверить его магнитные свойства. Черные металлы, как правило, магнитны по своей природе и обладают высокой прочностью на растяжение, что делает их идеальными для строительства.

Любая форма железа и стали считается черными металлами. Небольшие количества других элементов могут быть добавлены к железу и стали для получения желаемого свойства. Например, в сталь добавляют медь для повышения коррозионной стойкости. Добавление никеля в сталь повышает прочность и ударную вязкость и является свойством нержавеющей стали. Небольшие количества каждого металла не изменяют состав стали на цветной металл, а только на легированную сталь.

Наиболее распространенными черными металлами являются чугун, кованое железо, легированная сталь и углеродистая сталь, также называемая конструкционной сталью. Железо старше стали на сотни лет. Последний представляет собой сплав, изобретенный путем добавления к первому углерода. Растяжимое, пластичное, долговечное и прочное железо представляет собой тяжелый, но мягкий материал с высокой теплопроводностью. Хотя по большей части с точки зрения использования железо было заменено его потомком, сталью, более твердым металлом.

Во всем мире углеродистая сталь является основой строительства и, возможно, наиболее широко используемым материалом инженерами и в строительстве. Некоторые из самых высоких небоскребов в мире построены из тяжелой углеродистой стали. Корабли и грузовые контейнеры, поезда и железнодорожные пути, промышленные трубопроводы, автомобили, грузовики, ограждения, гвозди, инструменты и многое другое изготавливаются из черных металлов.

За исключением кованого железа (из-за его чистоты) и нержавеющей стали (поскольку она содержит не менее 10% хрома при воздействии элементов), черный металл подвержен ржавчине и коррозии. Все черные металлы должны быть анодированы, если они подвергаются воздействию элементов. С другой стороны, магнитные свойства черного металла ценятся для сортировки и переработки в металлоломе и еще лучше подходят для прикрепления открыток и списков продуктов к дверям холодильника.

Цветные металлы

Цветные металлы также использовались на заре цивилизации. Основными примерами цветных металлов являются медь, алюминий, никель, цинк, свинец и олово, а также драгоценные металлы, такие как золото, серебро, платина и палладий. Цветные металлы имеют преимущества перед черными металлами, поскольку они легче по весу и более ковкие.

Алюминий, например, легкий и легко поддается литью, ковке, механической обработке и сварке. Самолеты изготавливаются из алюминия, как и крылья, рамы, поршни, радиаторы и тому подобные детали, используемые в производстве автомобилей, грузовиков, лодок и мотоциклов.

Пластичность, ковкость и высокая проводимость меди делают ее основным металлом в листовой кровле, подшипниках, трубах, статуях и электротехнической промышленности в виде проволоки и других проводников. Цинк наиболее широко используется для гальванизации защитного покрытия железа или стали для предотвращения ржавчины.

Изготовление сплавов с черными и цветными металлами является обычной практикой. Хром в смеси со сталью образует нержавеющую сталь, обеспечивая повышенную прочность и придавая ей коррозионную стойкость. Другие сплавы широко используются для снижения стоимости материалов, а другие — для изготовления более легкого материала.