Общие сведения о металлах и сплавах

Металлами называют вещества, характерными свойствами которых являются высокая прочность, пластичность, тепло- и электропроводность, особый блеск, называемый металлическим.

Основную долю разнообразных металлических материа­лов, используемых в строительстве, составляют сплавы.

Сплав - это однородная система, состоящая из двух и более химических элементов. Вещества, образующие систему, назы­вают компонентами сплава.

Черные металлы представляют собой сплав железа с угле­родом. Кроме того, в них могут содержаться в большем или меньшем количестве другие химические элементы (кремний, марганец, сера, фосфор). Для придания черным металлам спе­цифических свойств в их состав вводят улучшающие или леги­рующие добавки (никель, хром, медь и др.). В зависимости от содержания углерода черные металлы подразделяют на чугу-ны и стали.

Чугун -железоуглеродистый сплав с содержанием углеро­да 2...4, 3%. В зависимости от назначения различают чугуны литейные, передельные и специальные. Литейные чугуны при­меняют для отливки различных строительных деталей, пере­дельные - для производства стали, специальные чугуны - в ка­честве добавок при производстве стали и чугунного литья спе­циального назначения.

Сталь - ковкий железоуглеродистый сплав с содержани­ем углерода до 2%. По способу получения стали разде­ляют на мартеновские, конвертерные и электростали, по химическому составу-на углеродистые и легирован­ные. К углеродистым сталям относят сплавы железа с углеро­дом и примесями марганца, кремния, серы и фосфора. Углеро­дистую сталь, полученную различными способами, по характеру застывания принято разделять на спокойную, полуспо­койную и кипящую. Легированными называют стали, в состав которых входят легирующие добавки (никель, хром, воль­фрам, молибден, медь, алюминий и др.).

По назначению стали подразделяются на конструкци­онные, применяемые для изготовления различных строитель­ных конструкций и деталей машин, специальные, характеризу­ющиеся высокой жаро- и износостойкостью, а также коррози­онной стойкостью, и инструментальные.

Цветные металлы в чистом виде редко используют в строительстве. Значительно чаще находят применение сплавы цветных металлов, которые по истинной плотности разделяют на легкие и тяжелые.

Легкие сплавы получают на основе алюминия или магния. Наиболее распространенными легкими сплавами являются алюминиево-марганцевые, алюминиево-кремнеземистые, алюминиево-магниевые и сплавы дюралюминия. Их используют для несущих (например, фермы) и ограждающих (оконные пе­реплеты) конструкций зданий и сооружений.

Тяжелые сплавы получают на основе меди, олова, цинка, свинца. Среди тяжелых сплавов в строительстве применяют бронзу (сплав меди с оловом или сплав меди с алюминием, же­лезом и марганцем) и латунь (сплав меди с цинком). Из этих сплавов изготавливают архитектурные детали и санитарно-техническую арматуру.