Конструкційні матеріали умовно поділяють на дві групи: металеві та неметалеві.
Металами називають прості речовини, які мають високу теплову та електричну провідність.
Найбільш розповсюджені в природі метали — це алюмінійта залізо.
Якщо змішати різні метали один з одним або з іншими речовинами, розплавити у спеціальній печі, а потім дати затвердіти, то отримаємо тверде тіло, яке називають сплавом.
КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ №3
Сплави часто мають кращі властивості, ніж їх складові частини, і тому знаходять широке застосування в техніці. Наприклад, чисте залізо отримати дуже важко та й міцність його низька.
У зв'язку з цим залізо використовують у вигляді сплавів з вуглецем та іншими речовинами.
Якщо вуглецю у сплаві більше 2 %, то це чавун, якщо менше — сталь.
КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ №4
Метали і сплави поділяють на два види: чорні та кольорові.
До чорних сплавів належать залізо і сплави на його основі. Це сталі й чавуни. Всі інші метали і сплави належать до кольорових.
Метали і сплави — важливі конструкційні матеріали, від їхніх властивостей залежить надійність і довговічність технічних пристроїв.
Розрізняють фізичні, механічні та інші властивості металів і сплавів.
КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ №5
Метали і сплави мають механічні властивості — міцність, твердість,пружність. Наприклад, сталь і чавун мають високу міцність, тому із них виготовляють ферми мостів, рами для автомобілів і тракторів, станини верстатів тощо.
Додаючи в сталь такі метали, як хром, вольфрам та інші, можна значно покращити її властивості.
Зі сплавів, які мають високу пружність, виготовляють різні пружини, ресори та ін.
Дуже важливою механічною властивістю металів є пластичність — здатність змінювати форму і розміри під впливом навантаження і зберігати їх після зняття навантаження.
Ця властивість широко використовується під час випрямляння, гнуття, прокатування, волочіння, кування, штампування.
КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ №7
У промисловості широко застосовуються такі кольорові метали, як мідь, алюміній, чистий алюміній, дюралюміній.
Мідь — важкий, м'який, червонувато-коричневий метал — у природі трапляється у вигляді самородків, а також входить до складу різних руд і мінералів.
Чиста мідь плавиться при температурі 1083 °С, що дає змогу легко розливати її у форми.
Мідь дуже пластична і тому легко піддається ковальській обробці. Завдяки своїм властивостям мідь використовувалась людиною ще за 3000 років до нової ери. Сучасне використання міді пов'язане з її здатністю проводити електричний струм.
КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ №8
Олово — сріблясто-білий метал, теж м'який і пластичний. Використовують його для виготовлення білої жерсті і для паяння та лудіння виробів.
Свинець — важкий метал голубувато-сірого кольору, м'який і дуже пластичний. Свинець використовують для акумуляторів, у хімічній промисловості, для захисту від радіоактивного випромінювання, з нього виготовляють плавкі запобіжники та ін.
КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ №9
Цинк — метал синювато-білого кольору, не ржавіє. Використовують його для виготовлення оцинкованої листової сталі та інших потреб.
У техніці кольорові метали часто застосовують у вигляді сплавів. Наприклад, сплав міді з цинком називається латунню. Вона пластична і м'яка. Сплав міді з оловом називається бронзою. Це твердий і крихкий сплав.
КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ №10
Однак мідь — надто м'який метал, і тому в промисловості більше використовують сплави міді — бронзу і латунь.
Мідний дріт використовують для виготовлення побутових електропроводів, електромагнітів, електродвигунів тощо.
КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ №12
Алюміній — пластичний легкий метал сріблясто-білого кольору.
Він добре проводить електричний струм, має високу корозійну стійкість і широко застосовується у різних галузях господарства — авіації, будівництві, харчовій промисловості.
Шматок алюмінію важить утричі менше, ніж такий самий за розмірами шматок сталі.
Алюміній проводить електричний струм так само добре, як мідь. Тому при виробництві дротів і кабелівсьогодні часто використовують алюміній.
КОНСТРУКЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ №13
Дюралюміній (сплав алюмінію з міддю, магнієм, марганцем) має високу міцність і малу масу — це ідеальний матеріал для літакобудування.
Термін «дюралюміній» походить від двох слів — «дюраль», що утворилося від назви німецького міста Дюрен, де вперше почали виробляти цей сплав, і слова «алюміній».