2. Чугун. Виды. Применение.

Чугун-сплав железа с углеродом (обычно 2-4,3%), содержащий по­стоянные примеси кремния, марганца, фосфора и серы, а иногда и легирую­щие элементы (никель, хром, медь, алюминий и др.).

Чугун разделяют на передельный, используемый для пере­дела в сталь, и литейный, служащий одним из основных компонентов шихты для литья элементов строи­тельных конструкций, санитарно-технических и других изделий.

В зависимости от вида излома, обусловленного степенью графитизации, различают серый, белый и поло­винчатый чугуны. Широко приме­няемый серый чугун имеет пластин­чатые включения графита. Модифици­рованный чугун с непластинчатой ша­ровидной и раздробленной формой включений обладает повышенной ме­ханической прочностью и коррозион­ной стойкостью. Прочность чугуна с включениями шаровидной формы достигает 500 МПа (а в литом состоянии до 1200 МПа). Такой чугун называют высокопрочным. Легиро­ванные чугуны применяют как жаро­прочные, коррозиестойкие материалы.

Из ЧУГУНОВ в современном строительстве применяют серый ли­тейный чугун, имеющий более высо­кое, чем у стали, отношение предела текучести к пределу прочности при растяжении. Мар­ку литейного чугуна обозначают бук­вами (СЧ-серый чугун, ВЧ-высоко­прочный чугун, КЧ-ковкий чугун и др.) и цифрами (для серых чугунов приводят в кгс/мм² показатели пре­делов прочности при растяжении и из­гибе, для высокопрочного и ковкого — предел прочности при растяжении и удлинении в %): например, СЧ21-40 или ВЧ60-2 и т.д.

Ряд чугунов, лишь немного усту­пающих углеродистой стали по про­чности, могут с успехом заменять ее в элементах конструкций, подвер­женных действию коррозирующей среды и высоких температур. Серый чугун идет также на отливку опорных частей колонн, труб, радиаторов, санитарно-технических изделий, решеток и пр. Чугун, как и прежде, остается прекрасным материалом для литья ар­хитектурно-художественных деталей (кронштейнов, фонарей, деталей оград, малых форм и т.д.) и скульптуры.

3. Алюминий и сплавы на основе алюминия.

Алюминий - серебристо-белый ме­талл (при обычных условиях покрыт окисной пленкой), самый распростра­ненный в природе среди металлов; в свободном состоянии из-за высокой химической активности не встречается, содержится в бокситах, нефелинах, каолинах и пр. Плотность 2,7 г/см³; отличается высокой коррозионной стойкостью, пластичностью, легко под­дается прокатке, ковке, прессованию и другой механической обработке; предел прочности при растяжении 80-100 МПа (после холодной прокатки до 250 МПа), предел текучести 30 МПа.

В чистом виде алюминий приме­няют в строительстве в виде алюми­ниевой пудры (используемой для при­готовления красок, эмалей, клеев, в производстве ячеистых бетонов) и для алюминирования (нанесения тон­ких защитно-декоративных покрытий) других материалов и изделий, а также в качестве легирующих и других доба­вок. В строительных конструкциях из-за незначительной прочности чистый алюминий не применяют; для этой цели эффективно используют сплавы его с медью, марганцем, цинком, кремнием и магнием.

Алюминиевые сплавы, впервые полу­ченные в 50-е годы XIX в. (сплав алю­миния с кремнием), отличались невысокими прочностью и коррозионной стойкостью. В начале XX в. были по­лучены сплавы алюминия с медью (двойные сплавы), а затем алюминий-медь-марганец (тройные сплавы).

Со­временные алюминиевые сплавы, отли­чающиеся малой плотностью, высокой прочностью (особенно удельной про­чностью), коррозионной стойкостью и другими ценными свойствами, мож­но разделить на две основные группы:

1. деформируемые, используемые для из­готовления листов, профилей, плит, труб, фольги и т.п.,

2. литейные для фасонных отливок.

В строительстве применяют, в ос­новном, деформируемые сплавы, на долю которых приходится около 80% всех алюминиевых сплавов. Двойные сплавы системы алюминий-магний (магналии), имеющие высокую корро­зионную стойкость, хорошо свари­ваются, их применяют в мостостроении. Анодная обработка сплавов системы алюминии-магний-кремний (авиали) позволяет получать красивые декоративно-конструкционные профи­ли. Четверные сплавы системы алюми­ний - марганец - кремний - медь имеют самую высокую прочность (до 750 МПа), но весьма чувствительны к концентрации напряжений, разупрочняются при нагреве свыше 100°С, имеют пониженную коррозионную стойкость (из-за меди). Современные многокомпонентные сплавы (с добав­ками цинка, марганца, меди, магния, примесями железа и кремния, малыми дозами хрома, титана, бериллия и др.), применяемые для изготовления конструкционных профилей, панелей, штампованных изделий, характеризуются высокими пределами прочности (до 670 МПа) и текучести (до 630 МПа), хорошими эксплуатационными и эстетическими свойствами.