Алюминий и магний
Алюминий. Данный металл был в первый раз открыт Велером в 1827 г. В индустрию он вошел с 1845 г. Алюминий — самый популярный металл в природе, он образовывает 7,45% всей земной коры. В количественном отношении он уступает лишь кислороду (49,5%) и кремнию (25,7%).
Но алюминий до сих пор не отыскан в чистом (самородном) состоянии. Он входит в состав глины, полевых шпатов, слюды и многих вторых минералов.
Он добывается из боксита — руды, являющейся глину, содержащую до 40 — 70% окиси алюминия.
На данный момент алюминий получается методом электролиза в особых ваннах, где процесс протекает при больших температурах (до 950 °С); наряду с этим алюминий получается в жидком, расплавленном состоянии. Еще сравнительно не так давно алюминий ценился весьма высоко.
Было время, в то время, когда его использовали в ювелирном деле как весьма дорогой и редкий металл; кольцо, к примеру, сделанное из алюминия ценилось дороже золотого.
Алюминий — металл серебристо-белого цвета; он мягкий, пластичный, прекрасно тянется и прокатывается в холодном состоянии. Его плотность 2,7 (т. е. он втрое легче меди и в четыре раза легче серебра).
На воздухе алюминий покрывается оксидной пленкой, предохраняющей металл от предстоящего окисления (коррозии). Благодаря неизменно присутствующей оксидной пленке алюминий тяжело поддается сварке и пайке, поскольку температура плавления окиси алюминия намного выше температуры плавления самого алюминия (температура ее плавления около 2050 °С).
Температура плавления алюминия 660 °С, он кипит при 1650 °С. Алюминий легко растворяется в едких щелочах.
Серная и азотная кислоты его медлительно разъедают; в соляной кислоте он бурно растворяется; механической обработке (резанию) поддается прекрасно; прекрасно тянется в проволоку и прокатывается в страницы. Особенно узкие страницы (фольгу) возможно взять прокаткой при температуре 430 °С.
Чистый алюминий не владеет достаточными литейными особенностями, но его сплавы, к примеру силумин, имеют весьма хорошие литейные свойства. Он жидкотекуч и его усадка не превышает 1,75%.
Технический алюминий (разной степени чистоты от 96,5 до 99,7%) выпускается в виде страниц, труб, фольги, проволоки, прутков, и уголка, таврика и полосы.
Прочность чистого алюминия относительно мала, но при легировании его разными добавками прочность возможно существенно повышена. Главными компонентами в сплавах, быстро изменяющими свойства алюминия, являются кремний, медь, магний, цинк, и железо, никель, хром и марганец, каковые добавляются для увеличения их прочности.
На данный момент производится большое количество разных алюминиевых сплавов.
Они делятся на две группы:
1) деформируемые сплавы для обработки их механическими методами;
2) литейные сплавы, предназначенные для литья.
Художественные изделия из алюминиевых сплавов, как литейных, так и деформируемых, прекрасно полируются до зеркального блеска, напоминающего никелированные поверхности. Они достаточно устойчивы и декоративны в полированном состоянии.
Чистый алюминий устойчив против коррозии, а все виды сплавов менее устойчивы.
На данный момент его сплавы и алюминий приобретают все большее использование в самых разных отраслях производства художественных изделий из металла. Его применяют наровне с чугуном для больших литых скульптур и архитектурных деталей, для разных предметов убранства интерьеров, каковые сейчас заменяют медные украшения.
Помимо этого, алюминий используется в ювелирном производстве, где он начал заменять золото и серебро.
На рис. 1 изображена алюминиевая литая медаль «Москва».
Магний. Данный металл по собственному внешнему виду весьма похож на алюминий. Магний —самый легкий металл, имеющий промышленное значение.
Его плотность 1,74; температура плавления 650 °С. По своим особенностям он существенно отличается от алюминия: он менее пластичен, его окисная пленка менее прочна, пориста и он легко корродирует. Магний устойчив к едким щелочам, но растворяется в кислотах.
Он очень распространен в природе — около 2,25% всей земной коры. Сырьевое значение в металлургии магния имеют углекислые (магнезит) и хлористые (бишофит) соединения магния.
В качестве сырья чтобы получить магний употребляются кроме этого отходы, остающиеся при выварке поваренной соли. В первый раз магний вещество был взят в 1808 г. , т. е. до открытия алюминия.
Магний владеет громадной активностью к кислороду — он легко самовозгорается и горит с броским белым свечением.
Рис. 1. Медаль «Москва», литье из вторичного алюминия Создатель Рябов, 1977 г. МВХПУ
Магний в чистом виде используется лишь в пиротехнике и при фотографировании для получения световых эффектов. Как конструкционный материал он применения не имеет из-за собственных низких механических особенностей. По большей части магний идет для изготовление легких сплавов.
Магниевые сплавы, подобно алюминиевым, разделяются на литейные и деформируемые.
Литейные сплавы складываются из магния, марганца и алюминия, время от времени к ним добавляется цинк. Сейчас используются кроме этого кадмия и добавки меди.
При нагревании более чем 700 °С магний легко окисляется и воспламеняется, исходя из этого при изготовлении сплавов используются флюсы, защищающие раскаленные сплавы от соприкосновения с воздухом. Состав флюсов сложен — это хлористые и фтористые соли щелочных и щелочноземельных металлов в разных соотношениях.
Деформируемые сплавы — сплавы, обрабатываемые механическими методами, по составу незначительно отличаются от литейных. Они в большинстве случаев имеют те же добавки, но в меньших количествах. Эти сплавы используются для штамповки, прокатки и прессования.
Они обрабатываются в нагретом до 300—400 °С состоянии. Сплавы способны закаливаться с охлаждением на воздухе.
В области художественной индустрии магниевые сплавы лишь начинают использоваться для изготовления промышленных изделий, предназначенных для интерьера. направляться подчернуть, что отливки из магниевых сплавов отлично меднятся и латунируются гальваническим методом и по окончании соответствующей отделки они очень декоративны.
Особенным преимуществом магниевых сплавов для художественных изделий есть их небольшой вес — они практически в четыре раза легче латуни, что весьма значительно при изготовлении больших изделий.
