3.8. Цветные металлы и сплавы.

Алюминий и его сплавы. Алюминий - легкий серебристо-белый металл низкая плот­ность (2700 кг/м³). В чистом виде алюминий мягок, пластичен, хорошо отливается, прокатывается, температура плавления со­ставляет 657 °С. Алюминий обладает повышенной стойкостью к коррозии на воздухе за счет образования защитной пленки (А1₂О₃), имеет высокую тепло- и электропроводность. Предел прочности у алюминия при растяжении - 90... 120 МПа, относи­тельное удлинение - 20...30 %, твердость НВ = 25...30, коэффи­циент теплопроводности - 200 Вт(м • °С).

В чистом виде в строительстве алюминий применяется для отливки деталей, изготовления порошков (алюминиевые краски и газообразователи при изготовлении ячеистых бетонов), фоль­ги, электропроводов. Из алюминиевой фольги делают высоко­эффективный утеплитель (альфоль), используют ее в качестве отражателя тепловых лучей, а также декоративного материала.

Путем анодного оксидирования из алюминиевых сплавов полу­чают архитектурные детали различной расцветки.

Для строительных изделий алюминий применяют в виде сплавов, в состав которых входят Сu, Mn, Mg, Si, Fe.

Сплавы, состоящие из алюминия, меди, магния и марганца, носят название дюралюминий. Сплавы алюминия имеют предел прочности при растяжении более 100 МПа. Из них изготовляют плоские и волнистые листы, прокатные, гнутые, клепаные и сварные профили, трубы. Конструкции и изделия из таких спла­вов весьма эффективны для устройства оконных коробок и пе­реплетов, дверей и дверных коробок, наружной облицовки зда­ний и для изготовления легких трехслойных панелей с пенопла­стовым утеплителем.

Медь и ее сплавы. Медь - металл красного цвета с плотно­стью 8800 кг/м³, температурой плавления - 1083 °С, пределом прочности при растяжении - около 200 МПа, относительным удлинением - 30...60 %. Медь - мягкий и пластичный металл, хорошо проводит электричество и теплоту. Ее применяют для изготовления электрических проводов и в качестве составной части различных сплавов.

Сплав, состоящий из меди и цинка (до 50 %), называют ла­тунью. Латунь обладает высокими механическими и антикорро­зийными свойствами и поддается горячей и холодной обработке. Иногда к сплаву латуни добавляют свинец, олово, алюминий, кремний и другие (в сумме до 10 %).

Сплав меди с оловом (до 10 %) называют оловянистой брон­зой. Сплавы меди с алюминием, никелем, кремнием носят на­звание безоловянистых бронз. Бронзу применяют в виде изделий для внутреннего оборудования зданий (сантехническая арма­тура, вентиляционные решетки, детали карнизов, фурнитурыи др.).

Кроме бронз и латуни известны другие сплавы, содержащие медь. Например, мельхиор (20 % никеля и 80 % меди), никелин (45 % никеля и 55 % меди), Константин (40 % никеля, 59 % ме­ди и 1 % марганца).

Цинк получают из сульфидных цинковых руд ZnS. Плот­ность цинка - 7000 кг/м³. Его температура плавления - 410 °С. При обычной температуре цинк хрупок, при нагревании до 150 °С он становится пластичным. Его применяют главным об­разом для оцинкования различных стальных изделий (гвоздей, болтов, кровельной стали), в качестве компонента сплавов.

Свинец - мягкий пластичный тяжелый металл. Плотность свинца - 11400 кг/м³; температура плавления — 325 °С. Свинец хорошо льется и прокатывается, хорошо противостоит действию серной и соляной кислот. Предел прочности при растяжении -до 20 МПа, твердость НВ = 5,9. Свинец непроницаем для рент­геновских лучей и частично не пропускает у-лучи. Он применя­ется в строительстве для специальных труб, антикоррозионных покрытий, звуко- и гидроизоляции и как составная часть неко­торых легких сплавов. Свинец добывают из сульфидных руд.

Олово. Плотность олова - 7230 кг/м³; температура плавле­ния - 232 °С. Олово - мягкий, стойкий против коррозии металл. Применяется для лужения стали и меди в качестве припоя и как составная часть цветных легкосплавких сплавов. Предел проч­ности при растяжении - 35...45 МПа, относительное удлине­ние - 40 %, твердость НВ =12. Олово добывают из руды, кото­рая называется оловянным камнем.

Титан, а точнее, титановые сплавы, приобретают в послед­нее время все большую популярность; они сочетают в себе низ­кую плотность (4500 кг/м³), высокие прочность (R_p — 700... ... 1200 МПа), твердость (НВ > 1000) и коррозионную стойкость. Из-за очень высокой стоимости и дефицитности титан в строи­тельстве применяют только для уникальных сооружений.