Номер 2, страница 150 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумай, ответь, выполни.... Параграф 42. Сплавы. Глава 7. Металлы - номер 2, страница 150.

Условие.

2. Почему в технике широко используют сплавы железа, а не чистое железо? Какие сплавы железа применяют на производстве и в быту?

Решение.

Решение 2.

Почему в технике широко используют сплавы железа, а не чистое железо?

В технике широко используют сплавы железа, а не чистое железо, по нескольким ключевым причинам, связанным со свойствами материалов:

• Механические свойства: Чистое железо — это довольно мягкий и пластичный металл, который не обладает высокой прочностью. Для большинства инженерных конструкций, от строительных балок до деталей машин, требуется материал, способный выдерживать большие нагрузки. Сплавы железа, такие как сталь и чугун, которые получают добавлением углерода, значительно тверже и прочнее чистого железа.
• Возможность легирования: Свойства сплавов железа можно целенаправленно изменять, добавляя в их состав различные химические элементы (легирующие добавки), такие как хром (Cr), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si), вольфрам (W) и другие. Этот процесс позволяет создавать материалы с уникальными характеристиками:
  • Нержавеющие стали (с добавлением хрома) обладают высокой стойкостью к коррозии.
  • Инструментальные стали (с добавлением вольфрама, молибдена) отличаются высокой твердостью и износостойкостью.
  • Жаропрочные стали сохраняют прочность при высоких температурах.
• Коррозионная стойкость: Чистое железо быстро ржавеет при контакте с кислородом и влагой. Хотя некоторые сплавы железа также подвержены коррозии, создание легированных сталей (в первую очередь, нержавеющих) решает эту проблему, делая изделия долговечными даже в агрессивных средах.
• Экономическая целесообразность: Производство сплавов с заранее заданными свойствами позволяет создавать оптимальные по соотношению цены и качества материалы для конкретных задач, что экономически выгоднее, чем использование чистого, но менее функционального металла.

Ответ: Сплавы железа используют вместо чистого железа потому, что они обладают значительно лучшими механическими и эксплуатационными свойствами: более высокой прочностью, твердостью и, в случае легирования, стойкостью к коррозии и износу. Свойства сплавов можно целенаправленно регулировать, что делает их универсальными и незаменимыми конструкционными материалами для техники.

Какие сплавы железа применяют на производстве и в быту?

На производстве и в быту применяют два основных класса сплавов на основе железа: чугуны и стали. Их главное различие заключается в содержании углерода.

• Чугун — сплав железа с содержанием углерода более 2,14%. Он отличается высокой твердостью и хорошими литейными свойствами, но при этом является хрупким.

  • На производстве: из него отливают массивные детали сложной формы — станины станков, блоки цилиндров двигателей внутреннего сгорания, корпуса редукторов, тормозные барабаны, канализационные трубы и люки.
  • В быту: чугун используется для изготовления радиаторов отопления, посуды (сковороды, казаны, утятницы), декоративных элементов (ограды, садовые скамейки, каминные решетки).

• Сталь — сплав железа с содержанием углерода менее 2,14%. Сталь прочна, пластична, хорошо поддается ковке, прокатке, сварке и другим видам обработки. Стали делятся на углеродистые и легированные.

  • Углеродистая сталь (конструкционная): самый массовый вид стали.
    • На производстве: строительная арматура, балки, швеллеры, кузова автомобилей, железнодорожные рельсы, трубы, шестерни, валы.
    • В быту: крепежные изделия (гвозди, болты, гайки), простые инструменты (молотки, лопаты), корпуса недорогой бытовой техники.
  • Легированная сталь: сталь с добавками для придания специальных свойств.
    • На производстве: нержавеющая сталь (для химического, пищевого, медицинского оборудования), инструментальная сталь (резцы, сверла, фрезы), жаропрочная сталь (детали турбин, котлов).
    • В быту: наиболее известна нержавеющая сталь, из которой делают столовые приборы, кухонные мойки, кастрюли, барабаны стиральных машин, лезвия бритв, хирургические инструменты.

Ответ: На производстве и в быту применяют два основных вида сплавов железа — чугуны и стали. Из чугуна изготавливают литые изделия (детали станков, радиаторы, посуду). Из сталей (углеродистых и легированных, включая нержавеющую) производят строительные конструкции, детали машин, инструменты, а также широкий спектр бытовых предметов: от столовых приборов и кухонной утвари до корпусов бытовой техники.