Метали и метални конструкции
Обща информация за метали и сплави
Метали - кристални вещества, които са характерни свойства на висока якост, формоване, топлинна и електрическа проводимост, по-специално блясък наречен метал. Метални свойства се дължат на присъствието в кристална решетка им на голям брой движат електрони. Метали съставляват около 75% от елементи Г. И. Mendeleeva периодичната система.
Обикновено металите не се използват в чиста форма, но под формата на сплави.
Твърдите разтвори възникват в резултат на проникване в решетката на основния метал (разтворителя), друг метал или неметални атом (разтворимия компонент). Чрез разтворим тип компонент атомен подреждане в кристалната решетка на заместването на разтворител и разграничение твърди междинни решения ().
А заместващата твърд разтвор е резултат от заместване на част от атомите в кристалната решетка на неблагородни метали атома разтворено вещество компонент. Примери на заместители твърди разтвори са сплави на мед с никел, желязо, никел, хром, силиций, манган.
Твърдият разтвор на разтвореното вещество атоми са разположени в свободните пространства между атомите на основния метал. Обикновено, твърд разтвор се среща в въвеждане на система, състояща се от метални и неметални, като сплав на желязо с въглерод. При образуването на твърди разтвори на метали повишена якост, твърдост и електрическо съпротивление, но намалена еластичност в сравнение с основния метал. Твърдите разтвори са в основата на инженерни сплави на строителството, неръждаема и киселинно-устойчиви стомани, подложки, бронз.
Химични съединения, получени при строго определен количествено съотношение на компонентите. химични съединения включват, например, железен карбид (цементит), част от желязо-въглеродните сплави:
Цементит се характеризира с висока якост и твърдост, но е много крехка. метално химични съединения, наречени интерметални. Те включват, например, алуминиеви съединения SiA12 мед, магнезий и цинк и т.н. MgZn2. Интерметални съединения често не отговарят на правило нормалната валентност. Наличието на химични съединения укрепва сплави, но също така намалява тяхната пластичност.
Механични смеси резултат от натрупване на кристали на компонентите едновременно се утаяват от течната стопилка при неговото охлаждане. В кристалите, принадлежащи към механичната смес на кристалната решетка се запазва суровини компоненти сплави. По този начин, всеки компонент запазва специфичните си свойства. Механичната смес може да се състои от чисти компоненти, твърди разтвори или химични съединения.
Всички метали и сплави се подразделят на черно и цветно.
За цветни метали включват желязо и неговите сплави - стомана и чугун. Делът на цветни метали се падат около 95% от световното производство на стомана. За да се придаде специфични свойства на цветни метали в състава или се прилагат за подобряване легиращи елементи (никел, хром, мед и т.н.). Черни метали в зависимост от съдържанието на въглерод е разделена на на стомана и чугун.
Въглеродна стомана освен желязо съдържа въглерод и до 1% манган, до 0,4% силиций и сяра и фосфор примеси. Ако количеството на примеси да не надвишава предварително определена горна граница, по-долу нормално.
Белият чугун съдържа въглероден в химически свързано състояние под формата на железен карбид, Fe3C.
В сив чугун въглеродът е в свободно състояние под формата на графит.
Цветни метали. Чрез цвят (цветни) включва всички метали, различни от желязо. Най-често се използва в строителството на метали и сплави на базата на алуминий, мед, цинк и титан.
Метали много manufacturable: първо, продуктът от който могат да бъдат получени от различни промишлени методи (чрез валцоване, изтегляне, коване, и т.н.), и второ, метални продукти и структури са лесно свързани един с друг посредством болтове, нитове и заваряване.
Въпреки това, от гледна точка на строител, метали имат недостатъци. Високата топлопроводимост на метали изисква устройство топлоизолация на стоманени конструкции на сгради. Въпреки метали горими но метални строителни конструкции трябва да бъдат специално защитени от действието на огъня. Това е така, защото силата на метали чрез нагряване е драстично намалена и метал губят своята стабилност и са деформирани. Големи икономически загуби предизвиква корозия на метала (). И накрая, метала се използва широко в други индустрии, така че използването им в строителството трябва да бъде оправдано икономически.