Леговані сталі

Для зміни структури і властивостей сталей вводять легуючі добавки. Легуванням підвищують корозійну стійкість сталей (легуючі елементи – Cu, Si, Cr, Mo, Ni), надають їм стійкості за умов низьких та високих температур, тисків, підвищують міцність, твердість (Si, Mn, Cr, Mo, Ni), в’язкість (V, Co, Ni), зносостійкість (Cr, Mn, Ni). Легуючі елементи позначають літерами: С – кремній, Г – марганець, Х – хром, Н – нікель, М – молібден, В – вольфрам, Р – бор, Т – титан, Ю – алюміній, Ч – рідкоземельні метали, Ф – ванадій, Ц – цирконій, Б – ніобій, А – азот, Д – мідь, К – кобальт, П – фосфор. Наприклад, сталь марки 35ХНЗМА – високоякісна сталь, містить 0,35% вуглецю, 1% хрому, 3% нікелю, 1% молібдену.

За хімічним складом леговані сталі поділяють на три класи: низьколеговані із загальним вмістом легуючих елементів до 2,5%, середньо леговані – 2,5 – 10%, високолеговані, які містять понад 10% легуючих елементів. Низьколеговані застосовують для виготовлення будівельних сталевих конструкцій (ферм, мостів, нафто- та газопроводів) та арматури для залізобетонних конструкцій. Попередньо напружені конструкції армують високоміцними середньо та високовуглецевими низьколегованими (марок 45С, 80С, 35ГС, 45ГС, 20ХГ2С, 20Х2Г2Т) сталями у гарячекатаному або термічно зміцненому стані за допомогою загартування та відпускання.

Для будівельних виробів і конструкцій, які експлуатуються у ґрунтових та морських водах чи інших агресивних середовищах, застосовують корозійно стійкі сталі. Найширше застосовуються хромисті нержавіючі та хромонікелеві сталі, в яких головним легуючим елементом є хром, марок 08Х13, 12Х13, 30Х13, 40Х13, 12Х17, 08Х17Т, 14Х17Н2.

Кольорові метали і сплави

Сплави кольорових металів застосовують для виготовлення деталей, що працюють в умовах агресивного середовища, піддаються тертю, повинні мати високу теплопровідність, невелику масу, бути електропровідними.

Мідь – метал, який має високі теплопровідність, пластичність, стійкість щодо атмосферних впливів, міцність до 250МПа.

Латунь – сплав міді з цинком, добре піддається холодному прокатуванню, штампуванню, витягуванню, міцність до 400 МПа.

Бронза – сплав міді з оловом, алюмінієм, марганцем, свинцем. Має хороші ливарні властивості.

Алюміній – легкий метал, стійкий до атмосферної корозії. Алюмінієві сплави – силуміни (ливарні – для відливання виробів), дюралюміни (для прокатування профілів, листів). Застосовують для виготовлення несучих і огороджувальних конструкцій.

Термічна обробка металів

Ефективним способом зміни структури металів з метою отримання потрібних властивостей є термічна обробка, яка полягає у нагріванні до проектної температури, витримуванні та охолодженні із заданою швидкістю до певної температури. Процеси термообробки поділяють на загартування (нагрівання металів до температури не нижче критичних точок, наступному витримуванню та швидкому охолодженню), відпалювання (повільне охолодження під шаром піску, попелу, шлаку для зменшення твердості, підвищення пластичності, в’язкості, здатності до обробки), відпускання (для усунення внутрішніх напружень, що виникають при загартуванні сплавів, досягнення найкращої комбінації міцності і пластичності), нормалізацію (для зниження пластичності збільшення твердості); термомеханічну обробку при комбінованій дії теплоти і пластичного деформування; фізико-термічну обробку при поєднанні дії теплоти та зміни хімічного складу металу.