Закладные детали
Для соединения ж/бетонных элементов между собой изготавливают из стали Ст3 в виде пластин с приваренными анкерами или из стержневой стали Ст5 периодического профиля
Пластины располагаются на поверхности ж/бетона, а анкеры в его теле.
Фото закладных деталей
Монтажные петли
Из арматурной стали класса А-I, диаметр определяют расчетом петли на разрыв под действием силы тяжести бетонного элемента.
Фото перемычки ж/бетонные
Стальной прокат и стальные конструкции Цветные металлы и сплавы
В чистом виде цветные металлы в строительстве применяются редко, чаще в виде сплавов. Большое распространение получили медные и алюминиевые сплавы.
Медные сплавы. К медным сплавам относятся латуни и бронзы.
Латунь – это сплав меди с цинком, маркируется буквой Л и числом, указывающим содержание меди, а цинк – остальное. Например, Л 96, Л 68. Латуни обладают хорошей теплопроводностью, электропроводностью, коррозионной стойкостью. С целью улучшения физико-механических свойств их легируют другими элементами – оловом, марганцем, никелем, алюминием. После буквы Л добавляются буквы, указывающие названия легирующих элементов: С – свинец, О – олово, Ж – железо, А – алюминий, К – кремний, Мц - марганец, Н- никель. Цифры, стоящие после букв, показывают содержание легирующих элементов. Из латуней изготавливаются трубы и другие санитарно-технические изделия, проволока и др.
Бронзы – сплавы меди с оловом, марганцем, алюминием и другими элементами. Бронза маркируется буквами Бр, а далее следуют буквы и цифры, показывающие содержание легирующих элементов. Содержание меди определяется по разности между 100% и общим процентным содержанием остальных элементов. Например, бронза марки БрОЦС 8-4-3 содержит 8% олова, 4% цинка, 3% свинца и 85 % меди. Различают бронзы оловянистую (устойчива против действия атмосферы, морской воды, растворов солей и кислот), алюминиевую (очень прочна, химически стойкая, обладает антифрикционными свойствами., кремнистую (хорошо работает в условиях трения и высокой температуры) и бериллиевую (искробезопасная). В строительстве бронзы чаще всего используют для изготовления оконной и дверной фурнитуры, декоративных деталей и др.
Алюминиевые сплавы. Достаточно широко в строительстве применяется алюминий и сплавы на его основе. Применение алюминия и его сплавов наиболее эффективно при возведении легких конструкций зданий и сооружений, конструкций, подверженных действию агрессивной внешней среды, а также конструкций, к внешнему виду которых предъявляются повышенные требования – элементы выставочных павильонов, рамы и переплеты окон. Предел прочности чистого алюминия ~`10МПа, а некоторых сплавов до 60 МПа, причем алюминий легче стали почти в три раза. На воздухе поверхность алюминия быстро теряет металлический блеск, покрываясь тонкой и прочной защитной пленкой, состоящей из оксида алюминия, которая предохраняет его от дальнейшего окисления и обладает хорошей коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах.
К основным сплавам на основе алюминия относят силумины (сплавы алюминия с кремнием) и сплавы алюминия с небольшим количеством меди (до 4%) и магния (до 1%), называемые дюралюминами или дюралями. Силумины маркируются АЛ1, АЛ2, АЛ3. А – алюминиевый сплав, Л – литейный, число указывает порядковый номер в ГОСТе. Они используются для изготовления цилиндров, ступиц колес и др. деталей.
Дюрали маркируются буквой Д и числом, обозначающим порядковый номер в ГОСТе. Например, Д16, Д20 , из которых изготовляют легкие конструкции, элементы обшивки кузовов машин и механизмов и т.д.
Алюминиевые сплавы при низких температурах сохраняют свои основные механические свойства.
ЧУГУНЫ
Белые чугуны имеют ограниченное применение, так как они очень твердые и плохо поддаются обработке. Серые чугуны обладают пластинчатой формой графита, что дает неплохую прочность при сжатии, но очень низкую пластичность. Для улучшения механических свойств их модифицируют различными добавками (ферросилиций, силикокальций и др.). Высокопрочные чугуны характеризуются шаровидным строением графитовых включений и обладают повышенной прочностью. Ковкие чугуны обладают хлопьевидным строением графита и занимают промежуточное значение между серыми и высокопрочными чугунами по свойствам.
Белые чугуны маркировки не имеют, а остальные чугуны маркируются следующим образом. Первые буквы означают тип чугуна: СЧ – серый чугун, ВЧ – высокопрочные чугун, КЧ – ковкий чугун. За буквами следуют одна или две цифры, характеризующие механические свойства чугуна (первая - значение сопротивления при растяжении в кгс/мм2, вторая – минимальное относительное удлинение в %).
Основы термической обработки металлов.
Термической обработкой стали называют процессы нагрева и охлаждения, проведенные по определенному режиму, для повышения качества стали в связи с изменением ее структуры.
Основными видами термической обработки являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
Отжиг стали производится в том случае, когда необходимо уменьшить твердость, повысить пластичность и вязкость, улучшить обрабатываемость при резании. Полный отжиг стали производится путем нагрева ее до температуры выше верхних критических точек на 30-50о, выдержки при такой температуре до полного прогрева слитка с последующим очень медленным охлаждением.
Нормализация применяется в тех случаях, когда необходимо получить мелкозернистую однородную структуру с более высокой твердостью и прочностью, но с несколько меньшей пластичностью, чем после отжига. При нормализации производят нагрев стали до температуры на 30-50о выше верхних критических точек с выдержкой и затем охлаждение на воздухе.
Закалка – процесс нагрева металла выше верхних критических точек на 30 - 50о с выдерживанием при этой температуре до полного прогрева слитка и последующим очень быстрым охлаждением.
Отпуск – нагрев закаленной стали до температуры ниже критических точек. Различают три вида отпуск: низкий, средний и высокий. В результате отпуска неустойчивая структура стали превращается в более устойчивую.
Термической обработкой можно улучшить качество сталей и чугунов. Наиболее часто для повышения твердости, прочности и сопротивления износу производят закалку стали при 800-820оС, а затем отпуск при 400оС.
Химико-термическая обработка заключается в изменении химического состава стали на поверхности изделия и последующем проведении термообработки. При этом производится насыщение поверхности различными элементами (С, N, Al, Si, Cr и др.). Проникая в основную решетку металла, атом элемента образует твердый раствор внедрения или замещения либо химическое соединение.
Процесс химико-термической обработки включает:
- образование во внешней среде активных атомов диффундирующего вещества;
- поглощение поверхностью основного металла атомов активного вещества (адсорбция);
- перемещение активных атомов с поверхности внутрь основного металла (диффузия).
Цементация – поверхностное насыщение малоуглеродистой стали углеродом с целью получения детали с твердой поверхностью и вязкой сердцевиной. В результате диффузии углерод внедряется в поверхность на глубину 1-2 мм. Содержание углерода в поверхностном слое можно довести до 2%.
Азотирование – это процесс поверхностного насыщения стали азотом путем длительной выдержки ее при нагреве до 600-650оС в атмосфере аммиака. Происходит следующая реакция
2NH3 → 2N + 3H2
Процесс длится 60-80 часов для получения глубины слоя до 1 мм. Преимущества азотированных сталей по сравнению с цементированными заключаются в более высокой твердости, повышенной сопротивляемости коррозии.
Цианирование (газовое) – одновременное насыщение металла азотом и углеродом производится для повышения износоустойчивости и усталостной прочности.
Алитирование, хромирование, силицирование являются разновидностями диффузионной металлизации и выполняются аналогично цементации в соответствующих средах (Al, Cr, Si). Такой вид обработки стали может придать ей ряд ценных свойств: жаростойкость, износостойкость, коррозионную устойчивость.