Fémek és fém szerkezetek

Általános információk a fémek és ötvözetek

Fémek - kristályos anyagok, amelyek jellemző tulajdonságai nagy szilárdság, alakíthatóság, hő- és elektromos vezetőképesség, különös ragyogást nevű fém. Fém tulajdonságok jelenléte miatt a saját kristályrács a nagyszámú mozgó elektronok. Fémek alkotják mintegy 75% -a az elemek D. I. Mendeleeva periódusos rendszerben.

Általában a fémek nem használható tiszta formában, de az ötvözetek formájában.

A szilárd oldatok bekövetkezett való behatolás a rács az alapfém (az oldószer), egyéb fém vagy nem fém atom (az oldható komponens). Oldható alkatrész atomi elrendezése a kristályrácsban az oldószer helyettesítés és megkülönböztetni szilárd intersticiális oldatok ().

A szubsztitúciós szilárd oldat az eredménye része cseréjének az atomok a kristályrácsban az alapfém atomok oldott komponenst. Példák A szubsztitúciós szilárd oldatok ötvözetek réz nikkel, vas, nikkel, króm, szilícium, mangán.

A szilárd oldatot az oldott atomok vannak elrendezve szabad terek az atomok között az alapfém. Jellemzően, egy szilárd oldatot előfordul rendszerének bevezetésével álló fém és nem-fém, mint például ötvözet vas szén. A formáció a szilárd oldatok a fémek nagyobb szilárdság, keménység és elektromos ellenállása, de csökkent képlékenység összehasonlítva a fém alapanyag. A szilárd oldatok alapján mérnöki ötvözetek az építési, rozsdamentes és saválló acélok, a sárgaréz, bronz.

Kémiai vegyületek előállítása mellett szigorúan meghatározott mennyiségi komponensek aránya. A kémiai vegyületek közé tartoznak, például, a vas-karbid (cementit), része a vas-szén ötvözet:

Cementitet jellemzi nagy szilárdságú és keménységű, de nagyon törékeny. fém-fém kémiai vegyületek úgynevezett intermetallikus. Ezek közé tartozik, például, alumínium-vegyületek SiA12 réz, magnézium és cink, stb MgZn2. Intermetallikus vegyületek gyakran nem felel meg a szabály normális vegyértékét. A jelenléte kémiai vegyületek erősíti az ötvözetek, hanem csökkenti a plaszticitás.

Mechanikus keverékek erednek accretion kristályok a komponensek egyidejűleg kicsapjuk a folyékony olvadék van a hűtés. A kristályok tartozó mechanikai keverékéből a kristályrács megmarad nyers ötvözet összetevői. Így minden egyes alkatrész megőrzi sajátos tulajdonságait. A mechanikus keverék állhat tiszta komponensek, szilárd oldatok, vagy kémiai vegyületek.

Minden fémek és ötvözetek oszlanak fekete és színes.

Vastartalmú fémek közé tartozik a vas és ötvözetei - acél és öntöttvas. A részesedése színesfémek figyelembe veszi a mintegy 95% -át a világ acél. Annak érdekében, hogy kölcsönöz speciális tulajdonságokat színesfémek összetételükben vagy adagolhatjuk javítására ötvözőelemek (nikkel, króm, réz, stb). Fekete fémek függően széntartalom oszlik az acél és öntöttvas.

Szénacél mellett vasat tartalmaz szenet és legfeljebb 1% mangán, legfeljebb 0,4% szilíciumot, valamint kén és a foszfor szennyeződéseket. Ha a szennyező anyagok mennyiségét nem haladja meg előre meghatározott felső határt, a továbbiakban a szokásos módon.

Fehér öntöttvas tartalmaz szenet, kémiailag kötött állapotban formájában vas-karbid, Fe3C.

A szürke vas a szén szabad állapotban a grafit formájában.

Vastartalmú fémek. Szín (színesfém) tartalmaz minden más fémek, mint a vas. A leggyakrabban használt az építőiparban a fémek és ötvözetek alapuló alumínium, a réz, a cink, és titán.

Fémek nagyon gyártható: először, a termék, amelynek állíthatók elő különböző ipari eljárásokkal (amelyeket hengerléssel, húzással, kovácsolás, stb), másrészt, fémből készült termékek és szerkezetek könnyen kapcsolódnak egymáshoz csavarok segítségével, szegecsek és a hegesztés.

Azonban abból a szempontból, építő, fémek vannak hátrányai. A nagy termikus vezetőképessége fémek eszköz szükséges hőszigetelő acélszerkezetek épületek. Bár a fémek éghető, de fém épületszerkezetek különleges módon kell védeni az intézkedés a tűz. Ez azért van, mert erőssége fémek melegítéssel drasztikusan csökken és a fém elvesztik stabilitásukat és deformált. Jelentős gazdasági veszteséget okoz fémkorróziós (). Végül a fém széles körben használják más iparágakban, így használatuk az építőiparban indokolni kell gazdaságosan.