Podstawowe pojęcia, podział i dziedziny stosowania Metalami nazywamy substancje, które w skondensowanych stanach skupienia (stałym i ciekłym) charakteryzują się bardzo dobrą przewodnością cieplną i elektryczną, dużą plastycznością (zdolnością do odkształceń pod wpływem sił zewnętrznych bez zniszczenia spójności), specyficznym połyskiem oraz nieprzezroczystością, a ponadto w stanie stałym występują wyłącznie w formie krystalicznej. Do metali zalicza się około 80 pierwiastków chemicznych oraz stopy, tj. substancje składające się z dwu lub więcej pierwiastków i zachowujące wymienione wyżej główne właściwości stanu metalicznego. Mimo bardzo dużego rozpowszechniania metali w przyrodzie, występują one w stanie rodzimym tylko w nielicznych przypadkach (platyna, złoto, miedź, rtęć), natomiast najczęściej spotykane są w postaci rud, będących związkami chemicznymi metalu z domieszkami mineralnymi (tlenki, wodorotlenki, węglany, siarczki i krzemiany). Metale techniczne i stopy uzyskuje się z rud w procesach metalurgicznych, wiążących się z wkładem dużej ilości energii. Tak więc metale znajdują się w wyższym stanie energetycznym niż ich związki chemiczne trwałe w warunkach normalnych i stąd naturalna tendencja metali do powrotu do niższego stanu energetycznego, tłumacząca m.in. przyczynę zjawiska korozji.
Do celów praktycznych metale dzieli się na:
- metale i stopy żelazne, w których głównym składnikiem jest żelazo (stal, żeliwo ),
- metale i stopy nieżelazne, których podstawowy składnik stanowią np. aluminium, miedź, cyna itp.
Stosuje się także podział metali pod względem ich gęstości; metale o gęstości do 4,5 g/cm 3 zalicza się do grupy lekkich (np. magnez i glin), natomiast pozostałe tworzą grupę metali ciężkich (np. cynk, żelazo, miedź), wśród których wyróżnia się grupę metali szlachetnych najbardziej odpornych chemicznie (srebro, złoto, platynowce).
Metale i ich stopy mają bardzo szerokie zastosowanie w technice, począwszy od materiałów konstrukcyjnych do budowy ustrojów nośnych, maszyn i narzędzi, a skończywszy na materiałach pomocniczych i dekoracyjnych. W budownictwie pierwsze miejsce w zużyciu metali zajmuje stal, a następnie żeliwo. Udział w tym względzie metali nieżelaznych jest niewielki i szacuje się go na ok. 5% ogólnego zużycia metali i ich stopów w budownictwie.
Stal budowlana Podstawowe zagadnienia technologiczne
W wyniku procesu metalurgicznego, którego schemat przebiegu podano w p. 14.1, uzyskuje się z rud żelaza - przez wytapianie ich w wielkim piecu z dodatkiem koksu (paliwo) oraz topników - jako produkt główny tzw. surówkę oraz jako produkty uboczne żużel i gaz wielkopiecowy. Surówka jest niekowalnym stopem żelaza z węglem (zwykle 3-4,5% C), krzemem, manganem, fosforem i siarką o łącznej zawartości domieszek (około 6%). Z surówki szarej, zawierającej węgiel głównie w postaci grafitu, uzyskuje się przez jej przetopienie ze złomem staliwnym, odpadkami z odlewni, koksem i topnikami - żeliwo, które z uwagi na wiele cennych zalet (dobra lejność, mały skurcz odlewniczy, dobra skrawalność, duża odporność na ścieranie, łatwość obrabiania, tłumienie drgań, taniość), znajduje zastosowanie w odlewnictwie. Przez odpowiednie regulowanie wsadu, warunków wytopu oraz dobór warunków krzepnięcia można wpływać na skład chemiczny i strukturę, a tym samym na właściwości mechaniczne i chemiczne żeliwa. Na ogół jest żeliwo stopem kruchym, nie mającym właściwości plastycznych; wykazuje natomiast większą odporność na korozję niż stal
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)