shporki_po_stroymat

42 Назначение и способы термической обработки металлов В целях улучшения структуры и придания специально заданных свойств полученные изделия подвергают термической обработке. Такая обработка заключается в изменении кристаллической структуры материала путем его нагрева до определенной температуры, некоторой выдержки и послед. охлаждения по заданному режиму. На практике применяют следующие основные виды термической обработки металлов и сплавов: отжиг, нормализацию, закалку, отпуск, отличающиеся температурой нагрева и скоростью охлаждения, а также термомеханическую и химико- термическую. Отжиг применяют для получения мелкозернистой, однородной структуры стали, полного снятия внутренних напряжений. Нормализация устраняет внутренние напряжения, повышает пластичность. Для повышения механической прочности и твердости, сохранения достаточной вязкости пользуются термической обработкой, состоящей из двух процессов – закалки и отпуска. Закалка включает нагрев изделия на 30 – 50 оС выше температуры вторичной кристаллизации, выдержку при этой температуре и быстрое охлаждение. Для предохранения металла от окисления нагрев выполняют в газовой среде азота или углекислого газа. Отпуском называют термическую обработку, при которой закаленную сталь повторно нагревают до 150 – 600 °С, выдерживают при этой температуре, а затем медленно охлаждают для снятия напряжений. Среди различных упрочняющих способов обработки, предназначенных для повышения механических свойств, большое развитие за последние годы получил метод термомеханич. обработки (ТМО), предусмат- ривающий нагрев поверхностного слоя стального изделия на нужную глубину, обкатку его роликами, закалку и отпуск. Уникальная особенность этой обработки – одновременный рост прочности и пластичности. Химико-термическая обработка стали приводит к изменению хи- мического состава, структуры и, следовательно, свойств поверхностного слоя стальных изделий. Цель ее – повышение твердости, прочности, изно- соустойчивости. Различают следующие виды химико-термической обработки изделий: цементация – высокотемпературное насыщение поверхности изделий из стали углеродом; азотирование – азотом; цианирование – параллельное обогащение поверхности азотом и углеродом. Диффузионная металлизация – поверхностное насыщение стали алюминием, хромом, кремнием, бором и другими химическими элементами. Осуществляют этот процесс путем нагрева и выдержки стальных изделий в контакте с одним или несколькими из указанных веществ, которые могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Такая обработка придает поверхностным слоям жаростойкость, износоустойчи- вость, повышает сопротивляемость коррозии.

43 Способы получения изделий из металлов Способы получения изделий из металлов: Прокат-наиболее распространенный и дешевый способ производства металлических изделий. Сущность проката заключается в обжатии металла между вращающимися валками прокатного стана. Прокатывают металл в холодном и горячем состоянии. Холодный прокат применяют для металлов, обладающих высокой пластичностью (медь, свинец, олово, алюминий), или для получения тончайших стальных листов. Способом проката получают большинство стальных строит. изделий: балки, листовую и прутковую сталь, арматуру. Ковка – процесс деформации металла под действием повторяющих ударов молота или пресса. Ковка может быть свободная, когда металл при ударе молота свободно растекается во все стороны, и штампованная, когда металл, растекаясь под ударами молота, заполняет формы штампов. Штамповка позволяет получить изделия очень точных размеров. В условиях строительства пользуются преимущественно свободной ковкой при использовании таких деталей, как болты, скобы, анкеры. Волочение заключается в протягивании металлической заготовки через отверстие, сечение которого меньше сечения заготовки. В результате этого металл обжимается, а профиль его строго соответствует форме отверстия. Способом волочения изготовляют тонкостенные изделия-трубки, а также круглые, квадратные, шестиугольные прутки и арматуру. В процессе прессования металл выдавливают через круглое или фа- сонное отверстие, форма и размеры которого определяют форму и сечение прессуемого изделия – прутков, труб, фасонных профилей из сталей, цветных металлов и их сплавов. Прессование проводят на гидравлических или механических прессах.

44 Способы получения конструкций из металлов Способы получения изделий из металлов: Прокат-наиболее распространенный и дешевый способ производства металлических изделий. Сущность проката заключается в обжатии металла между вращающимися валками прокатного стана. Прокатывают металл в холодном и горячем состоянии. Холодный прокат применяют для металлов, обладающих высокой пластичностью (медь, свинец, олово, алюминий), или для получения тончайших стальных листов. Способом проката получают большинство стальных строит. изделий: балки, листовую и прутковую сталь, арматуру. Ковка – процесс деформации металла под действием повторяющих ударов молота или пресса. Ковка может быть свободная, когда металл при ударе молота свободно растекается во все стороны, и штампованная, когда металл, растекаясь под ударами молота, заполняет формы штампов. Штамповка позволяет получить изделия очень точных размеров. В условиях строительства пользуются преимущественно свободной ковкой при использовании таких деталей, как болты, скобы, анкеры. Волочение заключается в протягивании металлической заготовки через отверстие, сечение которого меньше сечения заготовки. В результате этого металл обжимается, а профиль его строго соответствует форме отверстия. Способом волочения изготовляют тонкостенные изделия-трубки, а также круглые, квадратные, шестиугольные прутки и арматуру. В процессе прессования металл выдавливают через круглое или фа- сонное отверстие, форма и размеры которого определяют форму и сечение прессуемого изделия – прутков, труб, фасонных профилей из сталей, цветных металлов и их сплавов. Прессование проводят на гидравлических или механических прессах.

45 Цветные металлы и сплавы, их применение в строительстве Основным сырьем для производства алюминия служат бокситы,содержащие до 75 % оксида алюминия. По распространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди металлов. По объему производства и масштабам применения он уступает только черным металлам. Алюминий – серебристо-белый металл, устойчивый против коррозии. В строительстве алюминий используют главным образом в виде сплавов. Алюминиевые сплавы классифицируют по технологии изготовления изделий на литейные, порошковые и деформируемые. Литейные и порошковые сплавы предназначены для изготовления фасонных отливок в машиностроении. Деформируемые сплавы предназначены для изготовления листов,профилей, проволоки, труб методами холодной или горячей деформации. В строительстве наиболее широкое применение нашли сплавы алюминия и магния, алюминия с медью и магнием, алюминия, магния и кремния. Конструкции из алюминиевых сплавов используют в случае необходимости значительного снижения массы ограждающих и несущих конструкций, повышения их архитектурной выразительности, коррозионной стойкости, а также при предъявлении специальных требований: отсутствие искро- образования, магнитных свойств и надежность работы при отрица- тельных температурах. К ограждающим конструкциям относятся модульные перегородки, подвесные потолки, кровельные и стеновые панели с полимерным плитным утеплителем («сэндвич»); к несущим – сварные и клепаные конструкции типа ферм, колонн, пространственных решетчатых покрытий, сборно-разборные каркасы зданий. Алюминиевые профили с защитным покрытием выпускают двух видов: «холодные» с высокой теплопроводностью без термовставки и «теплые» – комбинированные с низкой теплопроводностью, имеющие термоизолирующую вставку из армированного стекловолокном полиамида. Из утепленных профилей выполняют отделку фасадов, окна, двери, витражи любых форм и конфигураций. Соединение элементов выполняют с использованием дуговой сварки и присадочного алюминий содержащего материа- ла. Методом горячего прессования получают трубы, которые могут быть круглыми и фасонными с толщиной стенок до 5 мм – тонкостенные и более 5 мм – толстостенные. Важнейшим сырьем при получении меди являются сернистые руды, в частности, медный колчедан. Медь – металл красновато-розового цвета, который обладает высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью и коррозионной стойкостью, хорошей обрабатываемостью давлением в хо- лодном и горячем состоянии. В строительстве нашли применение в основном два вида сплавов меди: латунь – сплав меди с цинком, бронза – сплавы меди с оловом или с алюминием, железом и марганцем. Латунь используют в виде листов, прутьев, проволоки, труб, а также архитектурных изделий для от- делки интерьеров зданий; бронзу – для внутренней отделки зданий. Чистую медь в виде тонких листов применяют в качестве долговечного кровельного материала. Цинк – металл синевато-белого цвета. Он обладает высокой коррозионной стойкостью, поэтому служит для оцинкования различных стальных изделий (кровельной стали, закладных деталей, болтов и т.д.). Свинец – тяжелый металл серовато-синего цвета, химически стоек, обладает высокими защитными свойствами по отношению к действию рентгеновских лучей. В строительстве свинец используют при изготовле- нии специальных труб, защитных покрытий и экранов.