10. Термообработка металлов.

Моделисту часто приходится сталкиваться с необходимостью повысить прочность и твердость металла, инструмента или готового изделия, а иногда, наоборот, сделать металл более мягким, легче поддающимся обработке. Этого можно достичь термической обработкой, заключающейся в нагреве материала до определенной температуры с последующим быстрым или медленным охлаждением. Нагревание деталей удобнее всего производить в электрических, так называемых муфельных, печах. В практике моделирования также с успехом применяют паяльные лампы, бензиновые и газовые горелки.

Термическая обработка стали разделяется на закаливание, отпуск и отжиг. Закаливание стали применяется для повышения ее твердости. Мягкие малоуглеродистые стали не закаливаются, углеродистые и инструментальные стали увеличивают свою твердость при закалке в тричетыре раза. Процесс закаливания состоит в нагревании стали примерно до температуры 820° С и быстром охлаждении в масле или воде.

Для определения температуры нагрева пользуются специальными приборами - пирометрами. При отсутствии пирометра степень нагрева определяют приблизительно по цвету каления.

В закаленном состоянии сталь обладает большой твердостью и вместе с тем хрупкостью. Чтобы придать стали вязкость, производится так называемый отпуск стали после закалки. Для этого ее нагревают до 220-300° С и охлаждают в воде или масле. Твердость стали несколько уменьшается, так как структура ее изменяется и она становится более вязкой. Меняя температуру отпуска, можно получить разные механические свойства. При нагреве стали на воздухе ее поверхность окрашивается в различные цвета, называемые цветами побежалости. Каждый цвет побежалости соответствует вполне определенной температуре и может служить указателем для определения степени нагрева при отпуске стали.

Отпуск выполняется следующим образом: закаленную деталь, покрытую слоем окалины, зачищают до блеска шкуркой и кладут на песок, насыпанный в металлическую плоскую коробку. Песок вместе с коробкой медленно нагревают и ждут появления на поверхности детали цвета побежалости, соответствующего определенной температуре отпуска. Сначала поверхность стали окрасится в бледножелтый цвет, который по мере нагревания песка перейдет в желтый, коричневый и т. д. Так, например, пружины отпускают до фиолетового цвета, инструмент, требующий по сравнению с пружиной большей твердости, обычно отпускают до соломенно-желтого цвета.

Когда температура нагрева для отпуска будет достаточной, деталь берут пинцетом или щипцами и быстро охлаждают в воде или масле. Степень отпуска пробуют на краю детали бархатным надфилем. Чем мягче отпущенная деталь, тем легче "берет" ее надфиль. По закаленной и неотпущенной детали надфиль скользит, как по стеклу.

10. Применение металлов в строительстве.

Применение металлов в строительствеимеет весьма важное значение, поскольку металлические конструкции часто используют для покрытия одноэтажных производственных зданий пролётом 30 метров и более и колонн высотой свыше 16 метров. Целесообразность их применения зависит от степени ответственности, вида соединений и эксплуатации. Таким образом, эти вещества подразделяют на четыре вида:

-ответственные сварные конструкции и элементы, способные работать в самых тяжёлых условиях (подкрановые балки, элементы транспортных галерей, фасонки ферм, балки рабочих площадок);

-сварные конструкции, которые работают при статической нагрузке (ригели рам, фермы, балки перекрытий и покрытий, изгибаемые элементы);

-сварные конструкции, которые работают при статической нагрузке (прогоны покрытий, стойки, колонны, сжато-изгибаемые элементы);

-дополнительные конструкции и элементы (ограждения, элементы фахверка, связи).

Применение металлов в строительстве

целесообразно в труднодоступных и сейсмических районах, в которых не имеются предприятия по изготовлению сборных железобетонных конструкций. Металлические материалы подразделяют на изготовленные из цветных и черных металлов и их сплавов. Железо в сочетании со многими элементами образует твердые растворы: с металлами - растворы замещения, с углеродом, азотом и водородом - растворы внедрения. Сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14%С, называются сталью, а сплавы, содержащие больше 2,14%С, - чугуном.