Луганский Национальный Аграрный Университет

Кафедра Материаловедения

Тема: МЕТАЛЛЫ И МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ

Выполнил:

студент 633 гр.

Комаров Роман

Проверил:

Сумасшедший Погостнов

Луганск 2008

Лекция 6. МЕТАЛЛЫ И МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ

6.1 Общие сведения о металлах и сплавах

Металлы – кристаллические вещества, характеризующиеся высокими электро- и теплопроводностью, ковкостью, способностью хорошо отражать электромагнитные волны и другими специфическими свойствами. Свойства металлов обусловлены их строением.

В технике обычно применяют не чистые металлы, а сплавы.

Сплавы – это системы, состоящие из нескольких металлов или металлов и неметаллов. В строительстве применяют сплавы железа с углеродом (сталь, чугун), меди и олова (бронза) и меди и цинка (латунь) и др.

Применяемые в строительстве металлы делят на две группы: черные и цветные. К черным металлам относятся железо и сплавы на его основе (чугун и сталь). Сталь – сплав железа с углеродом (до 2,14 %) и другими элементами. По химическому составу различают, стали углеродистые и легированные, а по назначению – конструкционные, инструментальные и специальные. Чугун – сплав железа с углеродом (более 2,14 %), некоторым количеством марганца (до 2 %), кремния (до 5 %), а иногда и других элементов. В зависимости от строения и состава чугун бывает белый, серый и ковкий.

 

Таблица 6.1. Физико-механические свойства металлов и их сплавов.

Металл Предел прочности при растяжении, МПа

Плотность, кг/м3

Чугун

Углеродистая сталь

Легированная сталь

Алюминиевые сплавы

Титановые сплавы

100…600

200…600

500…1600

100…300

до 1500

7850

7850

7850

2500…3000

4500…5000

К цветным металлам относятся все металлы и сплавы на основе алюминия, меди, цинка, титана. Металлы очень технологичны: во-первых, изделия из них можно получать различными индустриальными методами (прокатом, волочением, штамповкой и т. п.), во-вторых, металлические изделия и конструкции легко соединяются друг с другом с помощью болтов, заклепок и сварки.

Высокая теплопроводность металлов требует устройства тепловой изоляции металлоконструкций зданий. Металлические конструкции зданий необходимо специально защищать от действия огня, т.к. они теряют устойчивость и деформируются. Большой ущерб экономике наносит коррозия металлов. Металлы широко применяют в других отраслях промышленности, поэтому их использование в строительстве должно быть обосновано экономически.

6.2 Строение и свойства железоуглеродистых сплавов

 

Металлы, как и другие вещества, могут существовать в различных кристаллических формах. Полиморфные превращения в металлах происходят при изменении температуры. Так, при температуре свыше 723°С железо переходит из α-модификации в γ-модификацию, при этом изменяются физико-механические свойства металла. При резком охлаждении металла высокотемпературные модификации могут переходить в низкотемпературные. На этом, например, основана термообработка металлов (закалка, отпуск, нормализация).

Химическое соединение железа с углеродом, Fe3C – карбид железа, в котором содержится 6,67 % углерода, называют цементитом. Цементит хрупок и имеет высокую твердость. ............