Metale
<!-- @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } -->
Metale należą do odrębnej pod względem właściwości technicznych grupy materiałów budowlanych. Właściwości fizyczne i chemiczne metali związane są z ich budową atomową. Bezkierunkowość wiązań atomów metali wpływa na zdolność ich do krystalizacji w układy o dużej liczbie płaszczyzn symetrii, co warunkuje plastyczność metali i stanowi o ich jednorodnej budowie. Dzięki takiej budowie metale odznaczają się jednakowymi właściwościami fizycznymi i mechanicznymi we wszystkich kierunkach. Metale są nieprzezroczyste, mają zdolność do odbijania światła, są kowalne, dobrze przewodzą ciepło i prąd elektryczny, są plastyczne.
Od siły wzajemnego oddziaływania na siebie atomów metalu zależy w dużym stopniu temperatura topnienia metalu. W korelacji z temperaturą topnienia pozostaje twardość i wytrzymałość mechaniczna metalu. Na ogół im wyższa temperatura topnienia tym większa twardość i wytrzymałość mechaniczna. Metale możemy podzielić na dwie zasadnicze grupy: metale żelazne (stale, staliwo, żeliwo) i metale nieżelazne – kolorowe (aluminium, miedź, cynk, ołów, brąz, mosiądz.
W procesie produkcji żelaza i stali uzyskuje się szereg różnego rodzaju produktów różniących się między sobą w istotny sposób właściwościami technicznymi.
Surówka stanowi produkt przerobu rud żelaza w wielkich piecach. Sama nie ma zastosowania w technice, jest materiałem wyjściowym do wytwarzania żeliwa, staliwa, stali. Zawiera 2,5 do 4,5% węgla oraz siarkę, fosfor, mangan i krzem.
Żeliwo otrzymuje się przez przetopienie surówki z dodatkiem złomu i domieszek stwarzających odpowiedni skład chemiczny. Zależnie od rodzaju surówki i dodatków rozróżnia się żeliwo szare (duża wytrzymałość na rozciąganie i gięcie, daje się obrabiać, jest miękkie) białe i pstre (duża twardość). W przemyśle duże zastosowanie ma żeliwo odporne na korozję i żeliwo żaroodporne.
Staliwo jest lanym stopem żelaza z węglem (do 1 %) i innymi pierwiastkami. Dzieli się na węglowe i stopowe. Ma zastosowanie do licznych odlewów w przemyśle.
Stal węglowa jest stalą zawierająca pierwiastki pochodzące tylko z przerobu hutniczego. Dzieli się na stale niskowęglowe (do 0,25% C), średniowęglowe (0,25-0,6% C) i wysokowęglowe (ponad 0,6% C).
Stale stopowe produkuje się, wprowadzając w procesie metalurgicznym dodatkowe składniki nadające odpowiednie cechy techniczne. W zależności od właściwości dzielimy stale stopowe na:
-
konstrukcyjne (stosowane na szyny kolejowe, kotły, łożyska),
-
narzędziowe (stosowane na narzędzia, na walce w hutnictwie),
-
specjalne (należą do nich stale odporne na korozję, kwasoodporne, żaroodporne, magnetyczne, oporowe),
Ze względu na ciężar objętościowy metale możemy podzielić na:
-
lekkie < 4,5g/cm3 (magnez, glin),
-
ciężkie > 4,5 g/cm3,
