Тема 5. Металлы. Абразивные инструменты. Гравировальные инструменты. Резцовая гравюра. Химическое гравирование. Печать.

Основные сведения о металлах и сплавах и их свойствах.

Общие сведения о металлах и сплавах.

Чтобы осуществить целесообразное использование машин и орудий, организовать правильный уход за ними, исправлять возможные дефекты, необходимы сведения о составе, свойствах, и назначении металлов и других материалов, используемых в полиграфии и творческой деятельности художника – графика.

Сведения о металлах приобрели характер науки только в 19в. в связи с успехами физики, химии и других наук. В развитии науки о металлах – металловедения исключительно большие заслуги принадлежат многим нашим соотечественникам и прежде всего выдающимся русским ученым П.П. Аносову, впервые при изучении металлов применившем микроскоп, Д.К. Чернову, разработавшему научные методы исследования металлов и положившем начало науке о внутреннем строении металлов.

Успехи научного исследования металлов имеют огромное практическое значение, так как позволяют правильно решать вопросы о способах обработки металлов и их использовании для различных целей.

Собственно металлами называются химические элементы, обладающие определенными, характерными для металлов, признаками.

Характерными признаками металлов являются их внешний блеск, непрозрачность, хорошая проводимость тепла и электрического тока. Большинство металлов обладают ковкостью и способностью свариваться. К группе, так называемых, технических металлов, относят железо, алюминий, медь, олово, свинец, цинк, никель, хром и т.д. В практике металлами называют не только химические элементы, но и соединения металлов с другими веществами. Например металлами называют чугун, сталь, несмотря на то, что в их состав входят, кроме железа, углерод, кремний, марганец, фосфор, сера. Ввиду тог, что такие сложные металлы обычно получаются в результате плавления, их правильнее называть сплавами (сталь, чугун, бронза, латунь, дуралюминий и др.). Свойства металлов и сплавов не являются постоянными и изменяются в зависимости от различных условий их производства и обработки. Например, один и тот же металл или сплав может иметь различную прочность, твердость и другие свойства в зависимости от того, подвергался он после остывания прокатке, ковке, термической обработке.

В зависимости от назначения металлов и сплавов к ним предъявляются самые разнообразные требования : рабочие детали машин, подвергающиеся в процессе работы значительным нагрузкам, должны обеспечить высокую прочность и твердость против изнашивания; режущие инструменты нуждаются в большой твердости, для электропроводов необходима высокая электропроводность и т.д.

По химическому составу стали делятся на две основные группы: углеродистую и легированную.

По мере возрастания в стали содержания углерода возрастает ее прочность, твердость, упругость и уменьшается ее пластичность. По применению углеродистая сталь делится на конструкционную и инструментальную.

Марка стали	Содержание углерода в %	Твердость Н/В	Назначение (примерно)
У7	0,6-0,74	156-187	Зубила, гладильный кузнечный инструмент, штампы, клейма, кувалды, слесарные и кузнечные молотки, плотницкий инструмент
У8	0,75-0,85	156-187	Ножи и пилы по металлу, пробойники, пуансоны, клейма, штампы, инструмент для обработки камня
У9	0,86-,94	159-192	Дыропробойные штемпеля, кернеры, деревообрабатывающий инструмент
У10	0,95-1,09	163-197	Резцы, сверла, метчики, развертки, плашки, ножовочные полотна, зубила для насечки напильников
У12	1,10-1,25	170-207	Резцы по металлу, фрезы, шаберы, развертки
У13	1,26-1,40	170-217	Резцы по твердому металлу, бритвы, шаберы, сверла

Легированные стали отличаются большим разнообразием в связи с возможностью изменения числа примесей и их содержания. По применению легированная сталь носит название конструкционной, инструментальной и стали с особыми химическими и физическими свойствами.