Металлические материалы и изделия

К металлам относятся вещества, обладающие рядом специфических особенностей: блеском, ковкостью, высокой тепло- и электропроводностью.

В современной технике, в том числе в строительстве, наиболее широко применяют железоуглеродистые сплавы — стали (до 2,14% С) и чугуны (от 2,14 до 6,67% С). Удельный вес их в общем объеме металлических конструкционных материалов составляет 95—97%. Чугуны и стали являются основными представителями группы черных металлов, в группу цветных металлов входят алюминий, магний, медь, цинк и др., а также их сплавы.

Основы научного металловедения заложены русским металлургом Д. К- Черновым (1839—1921 гг.), который открыл зависимость свойств стали от температуры нагрева и охлаждения, выявил взаимосвязь структуры и свойств стали.

Металлические материалы в строительстве применяют преимущественно в виде различных изделий — листа, уголковых, двутавровых и швеллерных профилей, труб. Ежегодно в строительстве используется 31—33 млн. т черных металлов, из которых 12—13 млн. т расходуется на арматуру для железобетонных конструкций, около 8 млн. т — на фасонный и листовой прокат для изготовления металлоконструкций и И —12 млн. т — на трубы. В энергетическом строительстве из прокатных профилей возводят несущие конструкции зданий и сооружений (рис. 3.1), опоры ВЛ, мостовые конструкции, резервуары, конструкции для специальных гидротехнических сооружений и т. п.

Непрерывно увеличивается производство легких стальных конструкций из экономичных профилей проката и низколегированных, высокопрочных сталей. Масса легких конструкций по сравнению с обычными стальными конструкциями меньше в 4— 6 раз, стоимость их сокращается на 30—40%, примерно на одну треть уменьшаются трудовые затраты.

Расширяется применение легких сплавов на основе цветных металлов и в особенности алюминия (рис. 3.2). В 12-й пятилетке применение алюминиевых сплавов в строительстве намечено увеличить в 1,5—2 раза. Из алюминиевых сплавов изготавливаются наружные стеновые панели, конструкции подвесных потолков и перегородок, оконные переплеты, двери, витражи, жалюзи и т. п. Приближаясь по прочности к конструкциям из строительных сталей, конструкции из алюминиевых сплавов имеют меньшую массу (2,7—2,9 т/м3) и обладают лучшей огнестойкостью и сейсмостойкостью, хладостойкостью и долговечностью.

Важной народнохозяйственной задачей является всемерное снижение расхода металлов, замена их менее дефицитными материалами.