Металопрокат: групи, фізичні характеристики

Металопрокат створюється з різних сплавів, які можна поділити на дві групи:

1. Чорні метали. Сюди входить залізо та сплави, основним компонентом яких виступає залізо.
2. Кольорові метали. До цієї групи входить мідь, алюміній, олово, свинець, золото їх сплави.

Усі метали та сплави мають кристалічну структуру. Кожен кристал має конкретну форму. Коли сплав застигає, молекули створюють особливу структуру у формі міцних ґрат. Якщо провести лінії між кожним атомом такої заготовки, можна отримати грати з паралелепіпедів.

Особливості атомної структури металів

Атоми заліза створюють грати з квадратів – периметр цих квадратів дуже маленький. Якщо ці компоненти з’єднуються, виходить зерно. Всі метали та сплави, які застосовуються для створення деталей, складаються з величезної кількості зерен.

Кристалічну структуру металу та сплаву можна побачити за допомогою рентгенівського обладнання. Таким чином, можна побачити розташування компонентів кристалічних ґрат і навіть визначити відстань між ними.

Відстань між атомами всередині таких ґрат надзвичайно мала – вона змінюється за допомогою ангстремів.

Що відбувається, коли змінюється структура ґрат металу?

Всередині деяких металів грати змінюють стан. Це називається алотропіею. До цієї групи металів належить залізо, нікель, вольфрам та інші. Коли кристалічні грати змінюють структуру, то фізичні властивості металу також змінюються. Якщо нагріти залізо до температури 770 С, то воно матиме об’ємний і центрований вид решітки, яка має магнітні властивості (притягує сталеві та залізні деталі).

Якщо нагріти до температури 1400 градусів, структура стане гранецентрованою, а магнітні властивості зникнуть. Якщо підняти температуру вище 1400 градусів, то грати знову стануть об’ємними і центрованими.
Перетворення структури грат відбувається стрибками.

На що слід звернути увагу у процесі вибору металу?

В процесі металообробки слід брати до уваги показник міцності, пластичності та інші характеристики металу. Рішення приймається на основі атомної структури виробу. Тверде тіло зберігає властивості за рахунок тяжіння атомів. Силу тяжіння можна розрахувати.

Якщо порівняти підрахунки з фізичними властивостями, то показник міцності металевого виробу завжди в десятки разів нижче за теоретичні підрахунки. Дріт із заліза повинен мати міцність на розрив у 1 тонну, проте він навряд чи витримає вантаж у 40 кг. Причинами цього є дефекти у структурі металу, особливості будови зерна, межі, наявність добавок та інші фактори.

Зважаючи на вимоги, що пред’являються до металу, відправленого на обробку, проводиться перевірка його механічних можливостей. На основі результатів перевірки виноситься рішення, чи заготівля відповідає вимогам замовника і чи може вона застосовуватися для певних цілей. Важливо вибрати якісну сировину, в якій буде міститися мінімальна кількість домішок, адже саме вони на молекулярному рівні змінюють фізичні властивості металу.