Заказать обратный звонок
 
Главная / Статьи / Свойства металлов в металлопрокате

Свойства металлов в металлопрокате

В состав металлопроката входят металлы и сплавы. Специалисты обычно делят их на два класса:

  • черные металлы — в эту категорию входят железо, а также все сплавы, в которых оно является основной составной частью (стали и чугуны);
  • цветные металлы — все другие металлы и их сплавы, начиная от меди, алюминия, цинка, свинца и золота и заканчивая бронзой, латунью и т.д.;

Кристаллическая структура и ее особенности

Общим признаком черных и цветных металлов является кристаллическая структура. Когда металл застывает, атомы и молекулы выстраиваются в строго определенном порядке, результатом чего становится т.н. кристаллическая решетка. Если мысленно представить ее себе и соединить центры атомов воображаемыми линиями, то решетка будет выглядеть так, словно она состоит из множества параллелепипедов одинаковых размеров.

Когда застывает железо, его атомы располагаются таким образом, что образуют кубики. Размер каждого кубика чрезвычайно мал, когда они соединяются друг с другом, то образуют зерна. Из таких зерен состоят все металлы и сплавы, которые применяются в производстве металлопроката.

Рентгеновский анализ позволяет выяснить расположение атомов в кристаллической решетке и расстояние между ними. Для анализа различных металлов и сплавов применяется специальное оборудование.

Невооруженным глазом отдельные атомы увидеть невозможно, расстояние между ними тоже чрезвычайно мало и измеряется в таких единицах, как ангстремы.

Аллотропия

Ученые давно открыли такое свойство некоторых металлов, как аллотропия. Это способность кристаллической решетки переходить из одного вида в другой. Аллотропию демонстрируют железо, никель, вольфрам и ряд других металлов, обычно для этого требуется нагревание, причем изменение кристаллической решетки приводит к изменению физических свойств металлов.

Например, если мы будем нагревать обычное железо, то, пока его температура не достигнет 770 градусов Цельсия, оно будет иметь объемноцентрированную решетку и сохранять магнитные свойства. Но если нагревание продолжится и температура превысит 770 градусов, но еще не достигнет 1400 градусов Цельсия, решетка станет кубической гранецентрированной, а магнитные свойства исчезнут. Впрочем, стоит железу нагреться свыше 1400 градусов, как решетка снова станет объемноцентрированной. Переход одного вида решетки в другой происходит скачкообразно.

Такие свойства металлов и сплавов, как прочность, пластичность и т.д., в значительной степени зависят от их атомной структуры, а это значит, что это необходимо учитывать. При этом физикам известно, что если рассчитать прочность металла исходя из сил, действующих между образующими его атомами, то фактическая прочность будет значительно (в 20-50 раз) меньше теоретической. С чем это связано? Такое расхождение между теорией и реальностью объясняется различными дефектами в строении зерен металла, наличии примесей и т.д.

Чтобы больше узнать о свойствах различных металлов и сплавов, проводятся специальные испытания, позволяющие лучше понять, что представляет собой тот или иной материал. Такие эксперименты дают возможность понять, соответствуют ли металлы и сплавы стандартам, какие нагрузки они могут перенести, какие инструменты могут быть использованы при их обработке, или наоборот, можно ли их применять для обработки металла.

Наши услуги
Наши новости