Книги по строительству и ремонту

Мастеру на все руки

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

К таким металлам относят легкие металлы с плотностью не менее 3,5 г/см3, например алюминии и цинк, тяжелые металлы — свинец и медь, благородные металлы — золото и серебро, сплавы — бронзу и латунь. Многие цветные металлы отличаются очень высокой коррозийной устойчивостью.

Алюминий

Этот легкий металл серебристого цвета, имеющий точку плавления 658°С, используется в промышленности в виде сплавов. Наряду со сталью, алюминий находит самое многостороннее использование, особенно в домашней мастерской. Его применяют повсюду, где необходим металл для решения практических задач. Алюминий при низкой плотности (втрое меньшей, чем у стали) имеет высокую прочность, его легко обрабатывать, пилить, сверлить, нарезать на нем резьбу, сгибать, паять и сваривать; он легко обрабатывается (при литье следует принять во внимание усадку до 7%). Алюминий образует сплавы с медью, магнием, никелем и кремнием, обладающие различными свойствами. Эти сплавы прочны, погодо- и коррозиеустойчивы и даже невосприимчивы к морской воде.

При ковке молотом твердый алюминий следует сначала нагреть. Так как по цвету алюминия трудно определить его температуру, ее устанавливают с помощью деревянной щепки. Если при наложении раскаленного алюминия на щепку она начнет дымить, то требуемая температура нагрева достигнута.

Сплавляют алюминий с медью, магнием и кремнием при температуре 500°С, после чего сплав медленно охлаждают в воде. Если материал после нескольких часов охлаждения остается мягким и ковким, то его подвергают термообработке (закалка и отпуск) в течение 12 ч, пока конструкционный сплав не обретет твердость и прочность.

Торговые (промышленные) обозначения алюминиевых сплавов: дюралюминий — для строительных элементов, работающих при повышенных нагрузках; гидроалюминий — для строительных деталей, работающих при средних нагрузках, незакаленный, хорошо полирующийся, коррозиеустойчивый (цвет желто-зеленый); антико-родал — для средних нагрузок, закаленный, легко формирующийся и коррозиеустойчивый (цвет белый) — особенно пригоден для домашней мастерской. Применяется также анодированный алюминий, на поверхности которого имеется искусственная пленка оксида (электрически анодированный алюминий), которая служит защитой от коррозии.

В соединениях с тяжелыми металлами, такими, как сталь или медь, алюминий следует электрически изолировать от этих металлов, для того чтобы избежать электромеханической коррозии.

Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью.

Свинец

Серый с голубым проблеском, этот металл имеет температуру плавления 327°С. Свинец очень тяжелый и очень мягкий металл, легируется сурьмой (15%), втрое увеличивая твердость. Он поддается ковке молотком, не твердея при этом, очень хорошо поддается литью, устойчив к кислотам (например, к серной, соляной и плавиковой), но поддается воздействию свежего гипсоцементного раствора, углекислоты, азотной кислоты, уксуса и мягкой воды.

Свинец и его соединения очень ядовиты, поэтому следует остерегаться посуды со свинцовой глазурью и окраской. В прошлом свинец благодаря своей коррозиеустойчи-вости при воздействии воздуха и      влаги      преимущественно использовался для водопроводов. При их использовании для жесткой воды в трубах образовывался слой карбоната свинца, который не растворялся в жесткой воде. Но карбонато-свинцовый слой можно было растворить, используя другие водные растворы.

В домашнем быту иногда приходится кое-что мастерить из свинца. Свинец поддается сварке, при этом следует учитывать его низкую температуру плавления.

Кроме того, имея в виду высокую плотность свинца и легкость сварки, его можно использовать, например, для изготовления уличных фонарей.

Бронза

Этот сплав меди и олова с минимальным содержанием меди 78% превосходит по твердости и медь, и олово. Еще большей твердостью и корро-зиеустойчивостью отличается алюминиевая бронза, т. е. сплав меди и алюминия. Бронза очень подходит для литья, особенно для отливки колоколов.

Золото

Точка плавления золота составляет 1360°С. В химически чистом виде (чистое золото) — это слишком мягкий материал для практического применения, поэтому его легируют медью и серебром.

Содержание чистого золота в золотом сплаве выражается в каратах. Это обозначение пришло из истории торговли золотом: семена растения кера-тона (Ceratonia siligna) использовались арабскими купцами в качестве единицы массы в торговле золотом: от слова Ceratonia произошло название «карат».

Золото 24-каратной пробы — это химически чистое золото. Золото 18-каратной пробы содержит 750/1000 частей чистого золота, 14-каратной пробы    —    585/1000    частей золота и 8-каратной пробы — 330/1000 частей золота. Последнее уже не принимается в торговле в качестве золота.

Золото допускает большие деформации. Из 1 г золота можно вытянуть золотую проволоку длиной 2 км. Для механической позолоты золото выковывают в тончайшие листочки толщиной 0,0002 мм (сусальное золото). Золото используется также для гальванического золочения других металлов.

Медь

В чистом виде этот металл имеет светлокрасную окраску, его температура плавления 1083°С. Название элемента (Cuprum) произошло от острова Кипр, где в древности добывали медь. Медь обладает почти такими же свойствами, как и алюминий, но ее плотность значительно выше. Это мягкий металл, он хорошо формуется как в холодном,так и в нагретом виде, кроме того, медь легко сгибается, плющится и куется молотом. При ковке молотом медь упрочняется до такой степени, что дальнейшая ее обработка становится невозможной. При отжиге медь смягчается.

Если медь нагреть до цвета спелой вишни и затем охладить или медленно погрузить в холодную воду, то в отличие от стали медь не приобретет закалки. Образовавшаяся во время отжига окалина отпадает при охлаждении. Медь можно паять как в мягком, так и твердом виде. Она обладает высокой тепло- и электропроводностью и в прошлом была очень устойчива к воздействию природной среды благодаря матовой зеленой патине, которая образуется под воздействием кислотных дождей и защищает от дальнейшей коррозии. Эта патина не появляется в воздухе, содержащем копоть и серную кислоту, что сейчас   становится   типичным для промышленных зон.

В отличие от безвредной для человека патины, очень ядовитой является медная зелень слабо-зеленого цвета, образующаяся при воздействии органических кислот, поэтому медные емкости, которые входят в контакт с пищевыми продуктами, должны быть вылужены изнутри.

Медь находит применение при покрытии кровли, для тепло- и водопроводов, а также используется для изготовления кухонной посуды, сковородок и т. п.

Латунь

Это сплав меди и цинка, в котором доля меди колеблется от 60 до 90%. Чем выше доля меди, тем лучше способность к холодной деформируемости. Латунь с низким содержанием меди светложелтого цвета и изменяет свою окраску с возрастанием доли меди от золотисто-желтого, желто-зеленого, золотисто-красного до типичного красного цвета меди. Латунь твердая, устойчивая к погоде, хорошо режется и в раскаленном состоянии (200— 300°С) хорошо гнется и плющится.

Латунь с большим содержанием цинка применяется для литья. Латунь находит применение для слесарных, оковочных, клепальных и художественных работ.

Серебро

Точка плавления этого блестящего, белого, мягкого и ковкого металла составляет 961 °С. Легированное медью серебро приобретает значительную твердость. Содержание чистого серебра в сплавах с медью составляет 935/1000, 835/1000, 800/1000. Серебро применяют для изготовления или серебрения столовых приборов, украшений и других художественных предметов.

Цинк

Этот бело-голубой металл плавится при температуре 419°С. Цинком покрывают стальные листы, используемые для кровельных покрытий, водосточных труб, обшивки, так как твердая серая патина на поверхности служит хорошей защитой от коррозии, возникающей вследствие погодных воздействий. Цинк легко паяется.

Цинковые листы можно сгибать лишь перпендикулярно направлению прокатки, так как при обычной температуре они довольно хрупкие и легко ломаются при сгибании в других направлениях. При температуре от 150 до 200 °С цинк становится ковким, а при температуре более 200°С вновь приобретает хрупкость.

Цинк устойчив к щелочам, что позволяет использовать его при изготовлении ведер, баков и т. п. Однако он легко разрушается под воздействием кислот и потому не должен входить в контакт с продуктами питания, так как цинковые соединения ядовиты.

Цинковые покрытия таких металлов, как, например, сталь или медь, образуют с этими металлами гальваническую пару, вследствие чего они являются надежной защитой этих металлов и разрушаются в первую очередь даже при частичном повреждении покрытия.

 Олово

Это серебристый светлый

металл, имеет низкую темпера

туру плавления (232СС), мягкий,

ковкий, при изгибе издает так

называемый  «оловянный

треск». При температуре ниже 18°С превращается в пыль («оловянная чума»). Олово устойчиво к органическим кислотам и поэтому очень удобно для сохранения пищевых продуктов. Для этой цели используют белую жесть, т. е. покрытые оловом с обеих сторон стальные листы.