HomeСвойства металла › Металлы и их свойства

Металлы и их свойства

Металлы и их свойстваПри слове „металл\» прежде всего возникает представление о твердости, прочности этого материала. Вот это самое свойство и будет служить главным препятствием к большому разнообразию работ юного мастера-металлиста. Но, несмотря на некоторую трудность работ с металлом, всё же у наших мастеров найдется их достаточно.

 

Это будут работы самостоятельного значения и всевозможные мелкие работы вспомогательного характера в тех случаях, когда при изготовлении той или иной вещи нам понадобятся металлические детали. Надо знать качество материала, надо знать приемы обработки, надо умело выбрать необходимый материал и выполнить все рабочие операции.

Сначала мы разберемся в тех металлах, с которыми может встретиться юный мастер. Металлы, идущие в обработку, могут представлять собою чистые металлы и сплавы и делятся на две основные группы: черные металлы и цветные. Черные металлы — это чугун, сталь, железо. Все остальные составляют группу цветных. Мы будем работать с медью, алюминием, цинком, свинцом, оловом и их сплавами.

Чугун — основа всей металлопромышленности и главной ее части, черной металлургии,— в практике юного мастера будет, вероятно, редким гостем. Обычно он встречается в отливках. В этом виде он может попасться и нам  в виде какого-нибудь кронштейна, лапки, башмака для подшипника и тому подобных деталей. Различные сорта чугуна плавятся при температуре 1150° и выше. Самому построить печь для плавки чугуна нельзя, и потому отливать нам из него ничего не придется.

В промышленности употребляется несколько основных типов чугуна. Различие заключается в их структуре. Чугун — это сплав железа с углеродом; углерода в чугуне бывает 3—4%, но не меньше 1,7%. Он может входить в чугун в свободном состоянии в виде графита и может быть химически связан с железом, образуя цементит.

Белый чугун имеет в своем составе только связанный с железом углерод — цементит. Он обладает очень высокой твердостью и хорошо противостоит стиранию, но хрупок.
Серый чугун, кроме цементита, имеет вкрапления свободного углерода — графита. Он обладает достаточной прочностью, хорошо обрабатывается инструментами и достаточно износоустойчив. Из серого чугуна изготавливается основная масса отливок, благодаря его хорошим литейным свойствам и относительной легкости обработки.

Ковкий чугун получается из белого чугуна путем термической обработки. Готовую отливку из белого чугуна подвергают длительному обжигу или томлению в печах. В результате этого хрупкий белый чугун получается вязким и легко обрабатываемым. По своей прочности ковкий чугун стоит между серым чугуном и сталью.

Из серого чугуна при меньшем содержании углерода получают сталь. В ней углерода от 0,25 до 1,6%. Сортов или марок стали очень много. В состав стали часто входят еще и другие металлы: никель, марганец, хром и другие.

Свойства различных сортов ее весьма различны, и для правильного применения стали надо знать ее марку. Для наших целей чаще всего может понадобиться обыкновенная углеродистая сталь, из которой делают всевозможный инструмент, зубила, напильники. По сравнению с серым чугуном сталь в изломе бо^ее светлого цвета, мелкозерниста. Излом крепко закаленной стали матово-серый, гладкий.

 

Крупное зерно служит признаком плохого качества стали. Кусок стали издает при ударе характерный звон. Сталь упруга и обладает способностью закаливаться. Нагретый до красного каления и опущенный в воду кусок стали приобретает различные степени твердости и упругости. При нагревании и медленном охлаждении сталь теряет эти свойства, или, как говорят, отпускается.

 

Куется сталь хорошо, режется труднее, чем чугун. Закаленную сталь вообще нельзя обрабатывать инструментами, ее надо сначала отпустить. В закаленном виде она поддается обработке только так называемыми абразивными материалами — обточке и шлифовке на различных точильных камнях (естественных и, главным образом, искусственных).
При еще меньшем содержании углерода, от 0,25 до 0,05%, мы получаем сталь специального назначения, называемую в обиходе железом.

 

Термин этот не точен, однако имеет большое распространение. Из малоуглеродистой стали делают жесть и кровельную сталь (кровельное железо), гвозди, проволоку, заклепки и другие изделия. Такая сталь мелкозерниста в изломе, имеет слегка волокнистое строение, светлосерого цвета, легко обрабатывается инструментами и куется.

Чем меньше в стали углерода, тем она мягче. Большая мягкость достигается ее отжиганием, которое состоит в том, что сталь нагревают докрасна и затем медленно охлаждают. Если куски стали мелки (например, мелкие заклепки), то их надо охлаждать в горячей золе или песке* иначе они быстро остынут и несколько закалятся.

Из металлов чугун обыкновенно выпускается металлургическими заводами в чушках и слитках. С чушками чугуна имеют дело большие заводы и мастерские, которые имеют вагранки и пламенные печи (печи для переплавки чугуна). Юному мастеру с ними не придется возиться.

Сталь выпускается в виде так называемого сортового материала, в виде рельсов, полос, балок различного сечения, углового, таврового, двутаврового, коробчатого. Все эти материалы делают на сталепрокатных заводах. Там же делают из этих металлов материалы круглого сечения — круглую сталь, прутья,  толстую  проволоку-катанку,  из которой на проволочных заводах тянут проволоку. На трубопрокатных заводах из стали делают трубы разнообразных размеров. Сталепрокатные заводы выпускают листовую сталь, начиная от толстых плит и кончая тонкой жестью.

Юному мастеру доступны будут эти материалы главным образом в обрезках и в самых мелких размерах. Куски полосовой и угловой стали, труб, стержни, прутки и проволока, жесть — вот „те материалы, с которыми придется иметь дело.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.