Сплавы цветных металлов применяют для изготовления деталей, работающих вусловиях агрессивной среды, подвергающихся трению, требующих большойтеплопроводности, электропроводности и уменьшенной массы.
Медь – металл красноватого цвета, отличающийся высокой теплопроводностьюи стойкостью против атмосферной коррозии. Прочность невысокая: σв = 180...240 МПа при высокой пластичности δ>50%.
Латунь – сплав меди с цинком (10...40 %), хорошо поддается холоднойпрокатке, штамповке, вытягиванию σв=250...400 МПа,δ=35...15%. При маркировке латуней (Л96, Л90, ..., Л62) цифры указывают насодержание меди в процентах. Кроме того, выпускают латуни многокомпонентные,т.е. с другими элементами (Мn, Sn.Pb.Al).
Бронза – сплав меди с оловом (до 10%), алюминием, марганцем, свинцом идругими элементами. Обладает хорошими литейными свойствами (вентили, краны,люстры). При маркировке бронзы Бр.ОЦСЗ-12-5 отдельные индексы обозначают: Бр –бронза, О – олово, Ц – цинк, С – свинец, цифры 3, 12, 5 – содержание впроцентах олова цинка, свинца. Свойства бронзы зависят от состава: σв=150...2Ю МПа, δ=4...8%, НВ60 (в среднем).
Алюминий – легкий серебристый металл, обладающий низкой прочностью прирастяжении – σв =80...100 МПа, твердостью – НВ20, малойплотностью – 2700 кг/м3, стоек к атмосферной коррозии. В чистом видев строительстве применяют редко (краски, газообразователи, фольга). Дляповышения прочности в него вводят легирующие добавки (Мn, Сn, Mg, Si, Fe) и
используют некоторые технологические приемы. Алюминиевые сплавы делят налитейные, применяемые для отливки изделий (силумины), и деформируемые(дюралюмины), идущие для прокатки профилей, листов и т.п.
Силумины – сплавы алюминия с кремнием (до 14%), они обладают высокимилитейными качествами, малой усадкой, прочностью σв = 200 МПа,твердостью НВ50...70 при достаточно высокой пластичности δ=5...10%.
Механические свойства силуминов можно существенно улучшить путеммодифицирования. При этом увеличивается степень дисперсности кристаллов, чтоповышает прочность и пластичность силуминов.
Дюралюмины— сложные сплавы алюминия с медью (до 5,5 %), кремнием (менее0,8 %), марганцем (до 0,8 %), магнием (до 0,8 %) и др. Их свойства улучшаюттермической обработкой (закалкой при температуре 500...520°С с последующимстарением). Старение осуществляют на воздухе в течение 4...5 сут при нагреве на170СС в течение 4...5 ч.
Термообработка алюминиевых сплавов основана на дисперсном твердении свыделением твердых дисперсных частиц сложного химического состава. Чем мельчечастицы новообразований, тем выше эффект упрочнения сплавов. Предел прочностидюралюминов после закалки и старения составляет 400...480 МПа и может бытьповышен до 550...600 МПа в результате наклепа при обработке давлением.
В последнее время алюминий и его сплавы все шире применяют в строительстве длянесущих и ограждающих конструкций. Особенно эффективно применение дюралюминовдля конструкций в большепролетных сооружениях, в сборно-разборных конструкциях,при сейсмическом строительстве, в конструкциях, предназначенных для работы вагрессивной среде. Начато изготовление трехслойных навесных панелей из листовалюминиевых сплавов с заполнением пенопластовыми материалами. Путем введениягазообразователей можно создать высокоэффективный материал пеноалюминий сосредней плотностью 100...300 кг/м3.Все алюминиевые сплавы поддаются сварке, но она осуществляется более трудно, чемсварка стали, из-за образования тугоплавких оксидов Аl2О3.
Особенностями дюралюмина как конструкционного сплава являются: низкоезначение модуля упругости, примерно в 3 раза меньше, чем у стали, влияниетемпературы (уменьшение прочности при повышении температуры более 400°С иувеличение прочности и пластичности при отрицательных температурах);повышенный примерно в 2 раза по сравнению со сталью коэффициент линейногорасширения; пониженная свариваемость.
Титан за последнее время начал применяться в разных отраслях техникиблагодаря ценным свойствам: высокой коррозионной стойкости, меньшей плотности(4500 кг/м3) по сравнению со сталью, высоким прочностным свойствам,повышенной теплостойкости. На основе титана создаются легкие и прочныеконструкции с уменьшенными габаритами, способные работать при повышенныхтемпературах.
2.6.Неорганические вяжущие материалы
1. Назначение неорганических вяжущих веществ, классификация, общие технологические принципы получения этих вяжущих.
Вяжущие вещества — строительные материалы, применяемые для изготовления бетонов и растворов. Вяжущие вещества, применяемые в штукатурных работах, подразделяются на три основные группы: минеральные (воздушные и гидравлические); органические и смешанные со специальными свойствами.Неорганические вяжущие вещества появились примерно за 3 ... 4 тыс. лет до н.э. Тогда получали их путем обжига гипсового камня, известняков и применяли при возведении сооружений. Для повышения водоустойчивости к вяжущим веществам прибавляли тонкоизмельченные минеральные порошки, например вулканические пеплы и пемзу. Неорганические (известь, цемент, строительный гипс, жидкое стекло и др.), которые затворяют водой (реже водными растворами солей). Включают: вяжущие воздушные, вяжущие гидравлические, вяжущие автоклавного твердения.Неорганическими вяжущими веществами называют порошкообразные материалы, образующие при смешивании с водой пластичную удобообрабатываемую массу, затвердевающую со временем в камневидное прочное тело.
2. Виды воздушных вяжущих и их сопоставление по свойствам.
Воздушные вяжущие вещества при затворении водой схватываются, твердеют и превращаются в камень только на воздухе. Образовавшийся камень длительно сохраняет прочность также только в воздушной среде. Такие материалы применяют лишь в надземных сооружениях, не подвергающихся действию воды. К этой группе относятся строительная воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие материалы.К основным свойствам вяжущих веществ относятся плотность, насыпная плотность, водопотребность, скорость схватывания и твердения, прочность.Под воздействием воды изделия на их основе постепенно разрушаются. Поэтому воздушные вяжущие вещества используются только в наземных строительных сооружениях.