В металлургии , цветные металлы являются металлы или сплавы , не содержащие железа ( аллотропное железо феррита ) в значительных количествах.
Обычно используются более дорогие, чем черные металлы, цветные металлы из-за желательных свойств, таких как малый вес (например, [), более высокая проводимость (например, медь ), [1] немагнитные свойства или устойчивость к коррозии (например, цинк ). [2] Некоторые цветные металлы также используются в черной металлургии . Например, боксит используется в качестве флюса для доменных печей , в то время как другие, такие как вольфрамит , пиролюзит и хромит , используются при производстве сплавов железа. [3]
Все чистые металлы являются цветными элементами, кроме железа (также называемого ферритом, химический символ Fe, от латинского ferrum , что означает «железо»). Важные цветные металлы включают алюминий, медь, свинец , никель , олово , титан и цинк, а также сплавы, такие как латунь . Драгоценные металлы, такие как золото , серебро и платина, и экзотические или редкие металлы, такие как кобальт , ртуть , вольфрам , бериллий , висмут , церий , кадмий ,ниобий , индий , галлий , германий , литий , селен , тантал , теллур , ванадий и цирконий также являются цветными металлами. [4] Их обычно получают из минералов, таких как сульфиды , карбонаты и силикаты . [5] Цветные металлы обычно очищаются электролизом . [6]
Из-за их широкого использования лом цветных металлов обычно перерабатывается . Вторичные материалы в ломе жизненно важны для металлургической промышленности, поскольку они часто необходимы для производства новых металлов. [7] На некоторых предприятиях по переработке цветных металлов переплавляются и рециркулируются; окалины собираются и хранятся на месте в то время как металлические пары фильтруют и собирают. [8] Лом цветных металлов поступает из промышленного лома, выбросов твердых частиц и лома устаревших технологий (например, медных кабелей ). [9]
Цветные металлы были первыми металлами, которые люди использовали в металлургии. Золото, серебро и медь существовали в своей природной кристаллической, но металлической форме. Эти металлы, хотя и редкие, можно найти в количествах, достаточных для привлечения внимания людей. Они менее восприимчивы к кислороду, чем большинство других металлов, и их можно найти даже в выветрившихся обнажениях. Медь была первым металлом, который был выкован; он был достаточно мягким, чтобы из него можно было изготавливать различные предметы путем холодной ковки, и его можно было плавить в тигле . Золото, серебро и медь заменили некоторые функции других ресурсов, таких как дерево и камень, благодаря их способности принимать различные формы для различных целей. [10]Из-за своей редкости эти изделия из золота, серебра и меди считались предметами роскоши и с ними обращались с большой осторожностью. [11] Использование меди также знаменовало переход от каменного века к медному веку . Бронзовый век , который удался медный век, был снова предвестником изобретение бронзы , сплав меди с металлической цветной жестью . [10]
Применяется в жилом, да коммерческом, промышленном производстве. Выбор материала для механического или конструктивного применения требует некоторых важных соображений, в том числе того, насколько легко из материала можно придать форму готовой детали и как его свойства могут быть намеренно или непреднамеренно изменены в процессе. В зависимости от конечного использования металлы могут быть просто отлиты в готовую деталь или отлиты в промежуточную форму, такую как слиток , а затем обработаны или обработаны путем прокатки или ковки., экструдирование или другой процесс деформации. Хотя те же операции используются с черными, а также с цветными металлами и сплавами, реакция цветных металлов на эти процессы формовки часто бывает более жесткой. Следовательно, свойства литой и деформируемой формы одного и того же металла или сплава могут значительно различаться. [12]