Эксплуатационно-технические, эстетические и формообразующие свойства металлов

1. 7. Эксплуатационно-технические, эстетические и формообразующие свойства металлов

7. Эксплуатационнотехнические, эстетические и
формообразующие свойства
металлов

2. Металлы – твердые кристаллические вещества, получаемые из охлажденных расплавов природного каменного сырья.

Сплавы металлов получают сплавлением нескольких
металлов или металлов с неметаллами (например,
железоуглеродистые сплавы).
Кристаллическая
микроструктура металла

3.

Металлы
и металлические
сплавы
чрные металлы
(чугун, сталь)
е
цветные металлы
(алюминий, медь, цинк,
олово, никель, титан,
магний, бронзу, латунь)
Эксплуатационно
- технические
свойства изделий
на основе
металла зависят
от его состава.

4.

Чугун – сплав железа с углеродом (до 4,3 %).
Низкая прочность при растяжении и изгибе;
Низкое сопротивление удару;
Высокие плотность, прочность на сжатие, твёрдость.
Плохо сваривается.
Сталь – сплав железа с углеродом (до 2 %).
Высокие
плотность,
прочность на сжатие и растяжение,
твёрдость,
тепло - и звукопроводность,
пластичность.

5.

Цветные металлы
Алюминий, медь, серебро, золото, цинк, олово,
свинец.
Высокие
коррозионная стойкостью на воздухе;
пластичность, тепло- и электропроводность.
Низкие
прочность на сжатие, твердость.

6.

Сплавы цветных металлов
Бронза – сплав меди с оловом: прочность, твердость.
выше, чем у меди.
Латунь - сплав меди с цинком: коррозионная стойкость
выше, чем у меди.
Сплавы алюминия с магнием, марганцем, медью:
коррозионная стойкость выше, чем у алюминия.

7.

Эксплуатационно-технические свойства
готовых изделий регулируют:
1. На стадии подготовки сырья:
изменения в процентном соотношении компонентов в
составе сырья;
введение в расплав добавок: металлы и неметаллы,
легирующих добавок, регулирующих прочность,
твердость, коррозионную стойкость, жаропрочность и
другие эксплуатационные характеристики изделий из
металлов и сплавов.
Например:
получение
углеродистых
сталей,
содержание углерода в сырье.
получение легированных сталей.
регулируя

8.

2. На стадии полученных готовых
изделий или заготовок – термическая
обработка.

9.

Термическая обработка
Термическая обработка - процесс изменения
микроструктуры готовых изделий без изменения
химического состава.
Последовательность операций при термической
обработке:
нагрев изделия с определённой скоростью до температуры,
приближенной к температуре плавления;
выдержка изделия в течение некоторого времени при этой
температуре;
охлаждение с заданной по процессу скоростью.

10.

Основное оборудование для нагрева муфельные печи, в которых можно
равномерно разогревать металлические
изделия любых размеров.
Высокую скорость нагрева обеспечивает
оборудование с применением токов высокой
частоты – индукционный нагрев.
Для верхних слоев изделий применяют
газопламенный или лазерный нагрев.

11.

Муфельные термопечи

12.

Установка для индукционного нагрева токами высокой частоты

13.

Газопламенный нагрев

14.

Охлаждение изделий
после закалки в разных
средах в закалочной ванне

15.

Назначение термобработки
Улучшение свойств готовых изделий.
Снятие внутренних напряжений, возникающий при
формовании изделий.

16.

Виды термической обработки
Отжиг, нормализация.
Повышение прочности на изгиб, растяжение,
сопротивление удару готовых изделий.
Закалка.
Повышение твердости; износоустойчивости.
Обязательное проведение после закалки
термической обработки - отпуск.
Отпуск.
Уменьшение остаточных напряжений в после закалки
и формования изделий.
Уменьшение твердости, повышение сопротивления
удару.

17.

Термомеханическая
обработка
– сочетание нагрева и механического
воздействие на изделие.
Повышение: твердости; износоустойчивости наружного
слоя изделия.
Сохранение пластичности; прочности и вязкости
внутреннего слоя изделия.

18.

Химико - термическая обработка
- включает термическую обработку изделия с
последующим воздействием на поверхность
азотом, хромом или углеродом.
Повышение прочности, твердости, износостойкости,
огнестойкости, коррозионной стойкости изделий.

19.

Криогенная обработка
- охлаждение изделия в камере при
температуре минус 195 °C., медленное
нагревание в камере до температуры
окружающей среды.
Изменения микроструктуры изделий из
металлов и сплавов.

20. Защита металлических материалов и изделий от коррозии и огня

21.

Коррозией
называется
процесс
химического
и
электрохимического
разрушения металлов под воздействием
окружающей среды:
Бензина, масел, мазута, спиртов, воды,
водных растворов солей, кислот, щелочей.

22.

Методы защиты о коррозии
1. На этапе изготовления изделий:
вводят легирующие добавки;
проводят термообработку изделий.
2. На этапе эксплуатации изделий:
покрывают
окрасочной, обмазочной,
оклеечной изоляцией.

23.

Распространёнными средствами
огнезащиты металлических
конструкций являются экраны из
изделий тяжелого и легкого бетона;
керамического кирпича;
огнезащитные штукатурные
покрытия.

24.

Эстетические и формообразующие
свойства металлов и сплавов
Эстетические свойства изделий: цвет, блеск, фактура.
Формообразующее свойство - способность расплава или
заготовки к формованию изделий различной формы.
Способы формования:
1. прокат
2. ковка
3. волочение
4. штамповка
5. прессование
6. литьё

25.

26.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ и ИЗДЕЛИЯ

27.

Виды
металлического
профиля

28.

Металлические
балки
Металлические ферм

29.

30.

31.

32.

33.

Трубы

34.

Виды стальной арматуры для железобетонных изделий:
а - гладкая стержневая; б - гладкая проволочная;
в - проволочная прядь;
г - горячекатаная периодического профиля;
д - холодносплющенная

35.

Стержневая,
профильная арматура
Проволочные
арматурные сетки

36. Изделия из латуни

37.

РУЛОННЫЕ, ЛИСТОВЫЕ
МАТЕРИАЛЫ и ИЗДЕЛИЯ

38.

Оцинкованный рулонный
прокат
Оцинкованный рулонный прокат с полимерным покрытием

39.

Оцинкованный
рулонный прокат с
волнистой
поверхностью

40.

Мост Волны с облицовкой из рулонов бронзы

41.

Панели для фасада и внутренней отделки

42.

43.

Листовые
отделочные
материалы
из алюминия

44.

45.

Потолок из алюминиевых панелей

46.

Кровельные и гидроизоляционные
Фальцевая кровля из рулонов
алюминия
меди

47.

Стальная металлочерепица с
полимерным покрытием

48.

Алюминиевый
шифер

49.

Медная черепица

50.

Сэндвич панели
Оцинкованный профнастил

51.

Фольгированный
утеплитель для стен и
перекрытий

52.

Методы улучшения эстетических
свойств металлических изделий

53.

1. Накатка —нанесения изображения или нужной
фактуры на изделие.
Накатка на токарном станке
Накатка прокатом

54.

2. Штамповка — обработка заготовки в
штамповочной форме под давлением для получения
рельефного изображения.

55. 3d стеновые панели стеновые

56.

3. Нанесение декоративно-защитных покрытий.
- Серебрение, чернение – втирание или наложения на
поверхность изделия серебряного порошка или
легкоплавкого сплава черного цвета (черни).
- Эмаль ( финифть) —стеклообразное цветное покрытие,
которое наносится на металлическую поверхность в
холодном или горячем виде.

57.

4. Гальванопластика — прием изготовления тонких
изделий электролитическим способом. В раствор
электролита цинка, меди, серебра помещают формы из
гипса, воска или графита. Под действием электрического
тока происходит процесс наращивания металла для
придания изделию нужных очертаний.

58.

5. Инкрустация - углубления, образованные
травлением или гравировкой, заполняют латунью или
медью, сургучом различного цвета.

59.

6. Художественная ковка.

60. Кованные изделия из чугуна

61.

7. Художественное литьё
Литьё в форме

62.

8. Чеканка - выбивание рельефа на металлическом
листе.

63.

9. Тиснение - процесс чеканки с использованием
матричных (басманных) досок с рельефом будущего
изделия.

64.

10. Скань – спаянные фрагменты из скрученных
проволки или нити. Прием изготовления изделий, в
которых узор из скани набран на металлическую основу,
называется филигранью.

65.

11. Рифление, зернение - контур рисунка зубилом
переносят на изделие с помощью шаблона,
12. Травление - часть металла с поверхности
удаляется химическим способом.

66.

Элементы ландшафтного дизайна