37. Декоративные свойства металлов.

 

Достоинства металла общеизвестны. Диапазон свойств металла, как конструкционного и декоративного материала, необычайно широк. Металл может быть исключительно твердым и прочным, а может - изумительно пластичным. Он может быть грубым, но надежным, а может - изящным, легким и ажурным. Он может служить основой конструкции, а может лишь украшать изделие или сооружение из других материалов.Многое, конечно, зависит от того, какой металл выбрать. Мягкая, податливая медь и бронза, ставшая символом твердости, хоть и близкие родственники, но находят применение в разных областях.

Но есть один металл, который сочетает в себе лучшие свойства всех металлов вообще. Этот металл может быть и удивительно пластичным, и фантастически прочным, и даже едва ли не единственный его недостаток - подверженность коррозии - в наше время научились успешно преодолевать.

Начиная с Железного века, названного в его честь, на этом металле держится вся человеческая цивилизация. Железо и его производные - чугун и сталь - используется буквально везде, и было бы странно, если бы но не нашло применения в ландшафтном дизайне.В малых архитектурных формах железо применяется и как основной конструкционный материал, и как декоративный.

Декоративные свойства железа определяются в первую очередь тем, что оно поддается весьма тонкой обработке. Существуют разнообразные способы промышленной обработки железа, но если необходима не только функциональность, но и красота, то нет метода лучше, чем старая добрая ручная ковка.

В технике художественной ковки могут быть выполнены практически все виды малых архитектурных форм. Коваными могут быть несущие конструкции и ограждения беседок, садовая мебель, навесы, решетки, декоративные мостики, арки, светильники и фонари, а также украшения, предназначенные только для того, чтобы радовать глаз - например, металлические цветы и другие декоративные композиции.

38. Чёрные и цветные металлы

Все применяемые в технике металлы и сплавы делятся на чёрные и цветные.

К чёрным металлам относят железо и его сплавы (сталь, чугун, ферросплавы). Все остальные металлы и сплавы составляют группу цветных металлов.

Наибольшее распространение в технике получили чёрные металлы. Это обусловлено большими запасами железных руд в земной коре, сравнительно простой технологией выплавки чугунов и сталей, их высокой конструктивной прочностью (прежде всего сталей) и относительно небольшой стоимостью.

Сталь - железоуглеродистый сплав, в котором углерода содержится от 0,02 до 2,14%. Сплав с меньшей концентрацией углерода называется техническим железом.

Стали присущи свойства, делающие её незаменимым материалом в машиностроении. Сталь обладает высокой прочностью и твёрдостью, достаточной пластичностью и вязкостью, хорошей свариваемостью. Ее можно обрабатывать резанием и давлением, отливать. Путем легирования и специальной обработки (термической, химико-термической, термомеханической и др.) стали можно придать нужные свойства, удовлетворяющие самым разнообразным требованиям современной техники.

Чугун - железоуглеродистый сплав с содержанием углерода свыше 2,14%. В технике наибольшее применение получили чугуны, содержащие от 2,4 до 3,8% углерода.

Чугун дешевле стали, он более хрупок, хуже сваривается, но обладает лучшими литейными свойствами и лучшей обрабатываемостью резанием. Изделия из чугуна получают исключительно литьем. Однако прокатка чугуна также принципиально возможна. Большая часть чугуна идет на переплавку в сталь.

Цветные металлы применяются в технике реже, чем чёрные. Это объясняется незначительным содержанием многих цветных металлов в земной коре, сложностью процесса их выплавки из руд, недостаточной прочностью. Цветные металлы дороже чёрных, и, когда это возможно, их заменяют чёрными металлами, пластмассами и другими более дешёвыми материалами. Однако цветные металлы имеют свойства, которые делают их применение в технике незаменимым. Например, медь и алюминий обладают высокой электро- и теплопроводностью и используются для изготовления проводников электрического тока в электротехнике, в различных теплообменниках, радиаторах, холодильниках. Сплавы магния, алюминия и титана благодаря малой плотности, высокой удельной прочности широко применяются в самолётостроении, космической технике и т.д.

Из цветных металлов и сплавов наибольшее распространение получили сплавы алюминия и меди. Из года в год возрастает интерес к титану и его сплавам, которые широко применяются в авиа- и ракетостроении, в химической промышленности, цветной металлургии и т.д.

Цветные металлы условно подразделяются на:

легкие (литий, магний, бериллий, алюминий, титан и др.), обладающие малой плотностью (до 5000 кг/м3);

легкоплавкие (ртуть, цезий, галлий, рубидий, олово, свинец, цинк и др.), имеющие низкую температуру плавления;

тугоплавкие (вольфрам, тантал, молибден, ниобий и др.), температура плавления которых более высокая, чем железа (1539 °С);

благородные (золото, серебро, металлы платиновой группы), обладающие высокой коррозионной стойкостью;

урановые - актиниды, используемые в атомной технике;

редкоземельные (РЗМ) (скандий, иттрий, лантан и лантаниды), применяемые в качестве присадок к сплавам других элементов;

щелочные (натрий, калий, литий и др.), не находящие применения в свободном состоянии (за исключением особых случаев, например в качестве теплоносителей в ядерных реакторах).