ХМАО г.Радужный
info@sibirservis.ru
8(34668)74524
8(34668)43498


Коррозия, упругость и пластичность металлов
«Ржа ест железо...» Эта поговорка известна каждому. Все знают, что ржавчина или коррозия металла — первый злейший враг железа. Попав во влажное место, оно начинает быстро разрушаться.

 

Хотя более медленно, но также неуклонно разрушаются и другие металлы. В наше время придумано множество способов защиты металлов, однако коррозия металла ежегодно съедает одну десятую часть всего производимого металла. Коррозия уничтожает предметы быта, машины, технические сооружения и произведения искусства, особенно расположенные на открытом воздухе.

 

В первой половине прошлого века архитектором К. Росси был сооружен Александрийский (ныне имени А. С. Пушкина) театр. Его украсила медночеканная скульптура, выполненная по проекту скульптора С. Пименова. Она изображала покровителя муз Аполлона, держащего в руке лиру и управляющего квадригой — колесницей, запряженной четверкой лошадей. Прошло более ста лет — и скульптура «заболела». Конечно, свое дело сделало время: влажный климат, выбросы заводов, фабрик, автомобилей. При обследовании скульптуры были даже обнаружены пробоины от пуль. Но все же она больше пострадала от ошибки, которая была допущена теми, кто изготовлял детали, а затем монтировал скульптуру над аттиком театра. Они не учли, что металлы, имеющие разные электрохимические потенциалы, несовместимы друг с другом. При попадании на них влаги, порой содержащей кислоты, они становятся электродами. Тот из них, который имеет низкий потенциал, окисляется и постепенно разрушается, подобно цинковым стаканчикам в батарейках для карманного фонаря. В данном случае разрушалось железо. А из него был сделан не только каркас, поддерживающий скульптуру изнутри, но и лира в руке Аполлона, дышло колесницы (оглобля между лошадьми при парной запряжке), а также некоторые другие детали.

 

Было установлено, что свойства меди несовместимы не только с железом, но также с алюминием. Если железо не уживается с медью и ее сплавами, то оно более покладисто к алюминию, цинку и олову. Олово в свою очередь несовместимо с алюминием. С остальными металлами оно совместимо только при пайке. Цинк совместим со многими распространенными металлами, за исключением меди и ее сплавов. Мало того, он так же, как и олово, активно защищает железо от коррозии металлов.

 

Тонкую, как струна, алюминиевую проволоку легко разорвать руками, но не так-то просто сделать это с медной, а тем более стальной. Стальные струны гитары и балалайки при натяжении выдерживают огромные нагрузки. Стальная проволока прочнее, чем медная и алюминиевая.

 

В технике прочность на растяжение определяется в специальном приборе, на образцах, имеющих определенную форму и размеры. При этом с большой точностью определяется не только прочность, но и упругость металлов, а также прочность пластичность металлов и сплавов. В практике высокую прочность на растяжение должны иметь струны музыкальных инструментов, тросы подъемных устройств, провода линий высоковольтных электропередач.

 

Кроме прочности на растяжение, различают прочность на сжатие, изгиб, кручение и др. Все эти характеристики прежде всего 19 имеют большое значение в технике.

 

Если полотно пилы согнуть под небольшим углом, а затем отпустить, оно снова выпрямится. Это свойство называется упругостью металлов. Если бы пила не обладала упругостью металла, то она довольно быстро бы согнулась и помялась настолько, что пилить ею было бы невозможно. Упругость металлов необходима для изготовления всевозможных пружин (для часов, игрушек, механических бритв и т. п.), амортизаторов в автомобилях, пружинящих контактов в электротехнике, булавок и застежек в ювелирном деле.

 

Прочность и пластичность противоположна упругости металлов. Если при неточном ударе молотка сгибается гвоздь, никто не надеется, что он выпрямится без посторонней помощи. От удара на консервной банке остаются глубокие вмятины. Все это проявления прочности и пластичности металла.

 

При художественной обработке металла пластичность имеет очень большое значение. Высокую прочность и пластичность должен иметь металл, используемый для выколотки, чеканки, скани, инкрустации, басмы.

 

Алюминиевую проволоку можно легко строгать ножом, снимая тонкую стружку. Алюминий мягче стали, из которой сделано лезвие ножа. В то же время, проведя алюминиевой проволокой по поверхности свинца, можно оставить на нем глубокую царапину. Свинец мягче алюминия и, разумеется, стали. Говоря иначе, сталь тверже алюминия, а алюминий тверже свинца.

 

Из металлов и сплавов, имеющих высокую твердость, изготавливают всевозможные инструменты: напильники, пилы, сверла, зубила, фрезы, стамески, рашпили, инструменты гравера и резчика по дереву. Инструменты из инструментальной стали обязательно закаляют, благодаря чему увеличивается твердость их рабочей части.

 

Прочность, пластичность и твердость металла можно увеличить не только путем термической, но и химико-термической обработки: цементации и азотирования стали, цианирования и др. Наиболее дешевым и производительным является упрочнение металлических изделий способом поверхностного наклепа. Сейчас разработаны методы упрочнения поверхности металлических изделий нейтральным потоком, но суть остается прежняя: на поверхности металла образуется плотный твердый слой. Его умели создавать еще в медном веке. Чтобы сделать прочным и твердым лезвие медного топора или ножа, их тщательно проковывали на наковальне. При увеличении прочности и твердости соответственно уменьшались пластичность и вязкость меди. Да и теперь такой способ упрочнения для плотности металла широко применяется в быту. В сенокосную пору по утрам и вечерам в деревнях слышен дробный перестук молотка. Это отбивают косы перед выходом на покос или же впрок, к следующему утру. Выражаясь техническим языком, крестьяне упрочняют жало косы «методом поверхностного наклепа».

 

Несколько раньше было рассказано о несовместимости некоторых металлов друг с другом, ставшей причиной их разрушения. Но так бывает не всегда. Приведем один из примеров мирного сосуществования некоторых металлов в текущее время.

 

Найти металл, свойства которого были бы идеальными для какого-то конкретного изделия, не так-то просто. Взять хотя бы обычную кастрюлю. В старину ее делали из меди, так как медь является хорошим проводником тепла, но она быстро окислялась от приготавливаемой в ней пищи. На помощь меди еще в XVIII веке пришел другой металл, стойкий к воздействию слабых кислот,— олово. Медную посуду, в том числе и знаменитые русские самовары, обязательно лудят изнутри. Таким образом, верхний слой посуды был медным, внутренний — оловянным.

 

Недавно шведские специалисты предложили трехслойный сосуд для приготовления пищи, который они назвали «кастрюлей на всю жизнь». Верхний слой сосуда они сделали из меди, имеющей высокую теплопроводность и теплоемкость. Благодаря этому кастрюля быстро нагревается и долго сохраняет тепло. Средний слой был алюминиевый, способствующий равномерному распределению тепла, а внутренний — из нержавеющей стали, которая, как известно, не окисляется и хорошо чистится.

 

 

 
Отправить заявку
Галерея


Gallery

Gallery

Gallery

Gallery

Gallery

 
© 2008 Сибирь-Сервис – художественная и холодная ковка металла. Все права защищены. Карта сайта
Перепечатка любого вида информации запрещена без письменного разрешения редакции сайта Сибирь-Сервис