Хром, цинк, олово, титан, вольфрам і благородні метали

Хром — твердий метал сіро-сталевого кольору з щільністю 7140 кг/м³ і температурою плавлення 1910°С. Це хімічно малоактивний метал, що в звичайних умовах стійкий до кисню і вологи. В якості конструкційного матеріалу хром не застосовується у зв'язку з високою крихкістю. Широко використовується як захисно-декоративне покриття для багатьох металевих виробів. Хромове покриття забезпечує високу корозійну стійкість і зносостійкість сталевих деталей і виробів. Хромуванню піддають інструменти, деталі годинників, велосипедів, друкарських машин, мотоциклів, автомашин тощо.

В металургійній промисловості хром широко використовують як один з дуже ефективних легуючих елементів. Введення хрому в сталь в певній кількості і в поєднанні з іншими легуючими елементами підвищує стійкість проти корозії, жароміцність, збільшує твердість, зносостійкість і ріжучу спроможність інструментів. Хром є основним легуючим елементом в спеціальних сплавах, що володіють високим електроопором. Використовується хром для отримання нержавіючих, жароміцних, кислототривких, інструментальних сталей і ніхромів. Ці сталі і сплави застосовують для виготовлення всілякої апаратури, інструментів, нагрівальних елементів, столового приладдя тощо. Хром є необхідним елементом для виробництва хімічних сполучень, що використовується в шкіряній (дубителі) і текстильній (барвники) промисловості.

Цинк — метал світло-сірого з синюватим відливом кольору з низькою температурою плавлення (419°С) і густиною (7140 кг/м³). Він має незначну міцність σ_в=11 — 15 кгс/мм² при високій пластичності (δ=40—50%).

В литому (відливаному) стані цинк є крихким (δ=0,3—0,5%) металом з міцністю σ _в =2—7 кгс/мм².

Домішки свинцю, сурми, кадмію, міді, миш'яку, олова і заліза негативно впливають на фізико-механічні і технологічні властиво цинку. Найбільш шкідливою домішкою є олово. В залежності від вмісту домішок цинк випускається шести марок: ЦВЧ — з вмістом цинку 99,997%, ЦВ - 99,99, Ц0-99,975, Ц1-99,95, Ц2-98,7, ЦЗ-97,5%.

Цинк — хімічно активний метал, але в умовах вологої атмосфери покривається щільною плівкою вуглекислої солі, яка захищає метал від подальшої корозії. Ця плівка розчиняється в кислих, лужних середовищах і в киплячій воді, утворюючи токсичні розчини. В прісній воді при кімнатній температурі і в вологій атмосфері цинк достатньо стійкий.

Більше половини цинку, який видобувається, застосовують як метал для захисно-декоративних покриттів сталевих виробів і листового металу, на які він наноситься шляхом гарячого або електролітичного оцинкування. На основі цинку виготовляють сплави, що містять 5 — 10% Sn і 4—12% А1, з гарними ливарними властивостями. Недоліком таких сплавів є їх низька міцність, тому цинкові сплави застосовують для відливки складних за формою деталей, які не піддаються великим механічним навантаженням при експлуатації (деталі швейних, друкарських і обчислювальних машин, корпуси замків тощо).

Цинк широко використовується при виготовленні оцинкованого посуду, який не призначений для кип'ятіння, в поліграфічній промисловості та для виготовлення гальванічних елементів.

Олово — сріблясто-білий метал з щільністю 7300 кг/м³ і температурою плавлення 232°С. При температурі нижче — 20°С (β-олово перетворюється в α-олово; це явище називають "олов'яною чумою".

Олово — один з найбільш м'яких і пластичних металів, які мають твердість НВ5, σ₈⁼ 2 кгс/мм², δ = 45%. Bоно легко прокатується у фольгу, оскільки при деформації рекристалізується при кімнатній температурі.

В атмосферних умовах олово стійке і за корозійною стійкістю наближається до благородних металів. Воно не реагує з водою і дуже повільно розчиняється в розбавлених кислотах. Олово стійке до більшості харчових продуктів і не утворює токсичних сполучень, тому його широко застосовують в харчовій промисловості для лудження посуду і виготовлення бляхи для консервних банок. Застосовується воно також для виробництва підшипникових сплавів, що містять його від 5 до 90%, припоїв ПОС—90 і ПОС—40 (відповідно 90 і 40% олова), які мають температуру плавлення 200°С. Олово є легуючим елементом при отриманні високоякісних олов'яних бронз і латуней. Це дорогий і дефіцитний метал, тому по можливості його прагнуть замінити іншими — більш дешевими металами.

Титан — метал сріблясто-білого кольору з густиною 4500 кг/м³, тобто майже в 2 рази легше сталі; температура його плавлення (1660±5)°С. Титан має дві алотропні модифікації — α і β.

Поєднання високої корозійної стійкості і механічної міцності,низької щільності і немагнітності при достатній технологічності зумовлює широке застосування титану і його сплавів в хімічній та авіаційній промисловості, ракетобудуванні, при виготовленні теплообмінників, трубопроводів і гребних гвинтів. Титанові сплави застосовують для виготовлення хірургічних інструментів і апаратури сучасної медицини, для виготовлення товарів народного споживання: столових приладів, лижних палок, галантерейних виробів. Враховуючи поширеність титану в природі (вміст титану в земній корі 1%) і його властивості, можна вважати, що титан знайде більш широке застосування при виготовленні металогосподарських товарів.

Вольфрам — білий метал з густиною 19300 кг/м³ і температурою плавлення 3410°С. Міцність вольфраму у відпаленому стані 100—120 кгс/мм², після деформації - 420—430 кгс/мм², твердість НВ 350—400. При кімнатній температурі вольфрам непластичний. Цей метал відрізняється високою корозійною стійкістю в атмосферних умовах і не реагує з соляною, сірчаною, азотною, плавиковою кислотами і розчинами солей.

Вольфрам широко застосовується в сучасній техніці для отримання легованих сталей і твердих сплавів на основі карбіду вольфраму, а також для отримання зносостійких і жароміцних сплавів. Він є незамінним матеріалом для виготовлення ниток накалювання електричних ламп, деталей електровакуумних приладів в радіоелектроніці і рентгенотехніці.