Acasă → Articole
Informații generale despre metale și aliaje
Metalele sunt substanțe cristaline caracterizate prin conductivitate electrică și termică ridicată, ductilitate, capacitatea de a reflecta bine undele electromagnetice și alte proprietăți specifice. Proprietățile metalelor se datorează structurii lor: în rețeaua lor de cristal există electroni care nu sunt conectați cu atomi, care se pot mișca liber.
În inginerie, nu sunt folosite metale pure, ci aliaje, care sunt asociate cu dificultatea obținerii de substanțe pure, precum și nevoia de a da metalelor proprietățile necesare.
Aliajele sunt sisteme care constau din mai multe metale sau metale și nemetale. Aliajele au toate proprietățile caracteristice ale metalelor. În construcția utilizate aliaje de fier cu carbon (otel, fonta), cupru și staniu (bronz) și cupru și zinc (alamă), și altele. În practică, termenul „metal“ se aplică și aliajelor, deci în continuare se aplică pentru aliaje metalice.
Metalele utilizate în construcții sunt împărțite în două grupe: negru și color.
Metalele feroase includ fierul și aliajele sale (fontă și oțel).
Otelul este un aliaj de fier cu carbon (pana la 2,14%) si alte elemente. Conform compoziției chimice, se disting oțelurile carbon și aliate, și prin design, structural, instrumental și special.
Fier - aliaj de fier cu carbon (mai mult de 2,14%), o cantitate de mangan (2%), dioxid de siliciu (până la 5%), și, uneori, alte elemente. În funcție de structura și compoziția fontei este alb, gri și maleabil.
Metalele neferoase includ toate metalele și aliajele pe bază de aluminiu, cupru, zinc, titan, etc.
Utilizarea la scară largă a metalelor în construcții și în alte industrii se explică prin combinarea unor proprietăți fizice și mecanice înalte cu manufacturabilitatea.
Fier au rezistență ridicată, rezistența la încovoiere și la tracțiune ele au practic aceeași ca și la compresiune (materiale y piatră flexiune și rezistență la rupere de 10 ... rezistenta la compresiune de 15 ori mai mic). Astfel, rezistența oțelului cu mai mult de 10 ori mai mare decât rezistența la compresiune a betonului și de 100 ... 200 de ori la încovoiere și la tracțiune; Prin urmare, în ciuda faptului că densitatea oțelului (7850 kg / m) este beton structural densitate de 3 ori mai mare (2400 + 50 kg / m), structura metalică, la aceeași capacitate de încărcare este semnificativ mai ușor și mai compact betonul. Acest oțel modul ridicat, de asemenea, promovează (de 10 ori mai mare decât cea a betonului și a altor materiale de piatră). Chiar mai eficiente sunt modelele de aliaje ușoare.
Metale foarte manufacturable: în primul rând, produsul din care pot fi preparate prin diferite metode industriale (prin rulare, tragere, ștanțare, etc ...), și în al doilea rând, produse și structuri metalice sunt ușor conectate între ele prin intermediul unor șuruburi, nituri și sudură.
Cu toate acestea, din punctul de vedere al constructorului, metalele au dezavantaje. Conductibilitatea termică ridicată a metalelor necesită o izolare termică a structurilor metalice ale clădirilor. Deși metalele nu sunt combustibile, structurile metalice ale clădirilor trebuie să fie protejate în mod special de efectele focului. Acest lucru se datorează faptului că, la încălzire, rezistența metalelor este redusă drastic, iar structurile metalice își pierd stabilitatea și sunt deformate. Un prejudiciu mare pentru economie este cauzat de coroziunea metalelor. Metalele sunt utilizate pe scară largă în alte industrii, astfel încât utilizarea lor în construcții ar trebui să fie justificată din punct de vedere economic.
Știința, studiind compoziția, structura și proprietățile metalelor și aliajelor, precum și relația dintre structura internă (structura) și proprietățile aliajelor metalice se numește știința metalului.
Trăsăturile distinctive ale metalelor sunt: luciu, ductilitate, opacitate, conductivitate termică și conductivitate electrică.
Astfel, termenul "metale" se referă la întregul grup de materiale metalice - metale pure și aliaje. Metalele pure sunt utilizate numai în acele cazuri în care sunt necesare o conductivitate ridicată a căldurii, o conductivitate electrică și un punct de topire ridicat din material. Aceste proprietăți sunt întotdeauna mai mari pentru ele decât pentru aliaje.
Principalele materiale pentru instalarea structurilor metalice, conductelor și echipamentelor sunt aliajele care au următoarele avantaje față de metalele pure: - rezistență mai mare; - capacitatea de schimbare a proprietăților atunci când se modifică compoziția chimică; "- capacitatea de îmbunătățire a proprietăților sub influența tratamentului termic; - temperatură de topire mai scăzută; - fluiditate mare în stare topită; - mai puțin contracție.
Aceste proprietăți ale aliajelor au o mare importanță practică, deoarece fac posibilă obținerea tuturor tipurilor de structuri metalice cu parametrii corespunzători condițiilor de funcționare necesare.
Aliajele utilizate în construcții sunt împărțite în două grupe:
Grupa I - aliaje pe bază de fier (oțel, fontă);
II - aliaje de grup pe bază de metale (aliaje pe cupru, aluminiu, magneziu și alte baze - bronz, alamă, silumine etc.).
Proprietățile fizice ale metalelor includ: greutatea specifică, conductivitatea termică, conductivitatea electrică și punctul de topire.
Greutatea specifică este greutatea de 1 cm3 de metal, aliaj sau orice altă substanță, exprimată în grame. De exemplu, greutatea specifică a fierului este de 7,88 g / cm3. Greutățile specifice ale celor mai comune metale sunt prezentate în tabelul. 1.
Conductibilitatea termică - capacitatea metalelor și a aliajelor de a conduce căldură. Conductivitatea termică este măsurată prin cantitatea de căldură care trece printr-o bară metalică cu o secțiune transversală de 1 cm2 per 1 min.
Conductivitatea electrică este capacitatea metalelor și a aliajelor de a conduce electricitatea. Această proprietate este cea mai tipică pentru metalele pure. Pentru aliaje, caracteristica pe care conversea conductivității electrice este rezistența electrică este mai caracteristică.
Rezistența electrică specifică se numește rezistența unui conductor cu secțiune transversală de 1 mm2 și lungime de 1 m, exprimat în ohmi.
Punctul de topire este gradul de încălzire la care metalul trece de la starea solidă la starea lichidă (tabelul 1).
Proprietățile mecanice ale metalelor și aliajelor includ: duritate, rezistență, elasticitate, plasticitate.
Aceste proprietăți sunt, de obicei parametri decisivi care determină capacitatea de metale pentru a rezista la detalii din dotare, noduri și sarcini exterioare metalice ce caracterizează adecvarea aliajului „sau a produselor la diferite condiții de funcționare.
Duritatea este capacitatea unui metal de a rezista la introducerea unui alt corp mai rigid în suprafața sa.
Forța - capacitatea unui metal de a rezista distrugerii sub acțiunea unei sarcini pe el.
Elasticitatea - capacitatea unui metal de a-și lua forma și dimensiunile originale după terminarea încărcăturii.
Plasticitatea (vâscozitatea) este capacitatea unui metal de a schimba forma și mărimea originală sub acțiunea unei sarcini și de a păstra formele și dimensiunile atașate după încetarea acțiunii sale.
Pentru proprietăți tehnologice includ prelucrabilitatii, forgeability, fluiditate, contracție, sudabilitatea și alte proprietăți care determină caracterul adecvat al materialului pentru prelucrare sau în alt mod.
Masini de prelucrare prin tăiere - capacitatea unui metal este manipulată mai mult sau mai puțin ușor de o unealtă ascuțită de tăiere.
Kovkost - capacitatea metalului de a fi supus unui tratament sub presiune, de a lua o nouă formă și mărime sub influența încărcăturii aplicate, fără a încălca integritatea.
Lichiditatea lichidă este capacitatea unui metal sau aliaj topit de a umple o matriță.
Reducerea reducerii volumului turnării atunci când aliajul este răcit.
Sudabilitatea - capacitatea metalelor de a forma legături puternice de preforme metalice individuale prin încălzirea lor locală în stare topită sau plastică.
Proprietățile chimice ale metalelor sunt capacitatea metalelor de a se uni cu compuși cu diferite substanțe și, în primul rând, cu oxigen. Cu cât metalul vine mai ușor în contact cu alte elemente, cu atât mai ușor se prăbușește. Distrugerea metalelor și a aliajelor sub influența mediului se numește coroziune.
Multumesc, pagina ta ma ajutat foarte mult. Și cele cinci pe care le-am primit nu sunt ale mele, (nu merit), dar a ta este grozavă. Mulțumesc pentru ajutor.
- Tatyana · 25 ian., 21:51 · #
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: