Stal i metale

Stal i metale – jak dużo o nich (nie)wiemy

Stal i metale są materiałami, odgrywającymi kluczową rolę w rozwoju wielu gałęzi gospodarki. Pełnią ważną funkcję m.in. w przemyśle maszynowym i kolejowym, a także w budownictwie i górnictwie. Wykorzystuje się je przy produkcji elementów, które następnie odpowiadają za trwałość i wytrzymałość całych konstrukcji.

Wytrzymała i plastyczna stal

Stal charakteryzuje się jednorodną strukturą i waha się w przedziale od 3000 do 6500 kG/cm2, co jest uzależnione od jej rodzaju. Główną cechą, na podstawie której, charakteryzuje się ją pod kątem wytrzymałości, jest jej granica plastyczności. Przykładowo w branży budowlanej oraz stalowych konstrukcjach, jakie są w niej wykorzystywane, materiał ten powinien wyróżniać się plastycznością, jaką można uzyskać, a niekiedy nawet podwyższać poprzez przeprowadzenie specjalnej obróbki cieplnej.

Istotną rolę w obróbce stali odgrywa temperatura, pod wpływem której stal wydłuża się lub kurczy. Liniowy współczynnik wydłużenia termicznego dla tego materiału przy temperaturze w przedziale od 0-1000oC średnio wynosi Lt=0,000012. Trzeba jednak pamiętać, że stal to także doskonały przewodnik ciepła i tak jego współczynnik przewodności cieplnej wynosi λ=58,15 W/m*K. Dzięki tym właściwościom można uznać, że stal jest materiałem szczególnie trwałym i bezpiecznym zarówno przy pracy konstrukcji stalowych, jak też ich użytkowaniu. Dużym zagrożeniem dla trwałości stali jest korozja, która powstaje w wyniku utleniania się metalu.

Konstrukcje stalowe, ich wady i zalety

Należy pamiętać, iż pomimo dużej odporności i wytrzymałości stal posiada również wady, które w niektórych przypadkach mogą przyczynić się do zmniejszenia trwałości konstrukcji metalowych. Zacznijmy jednak od jej najmocniejszych stron:

  • mały ciężar konstrukcji metalowych w porównaniu z konstrukcjami wykonanymi z innego rodzaju materiału
  • duża wytrzymałość na rozciąganie
  • możliwość przystosowania konstrukcji stalowych do wysokich wymagań technologicznych związanych z rozpiętością i obciążeniem
  • konstrukcje stalowe mogą być użytkowane od razu po ich wykonaniu
  • wykonane ze stali istniejące konstrukcje można dostosować do zmian technologicznych.

Bez wątpienia stal ma więcej mocnych stron, niż tych, które stawiają przed specjalistami zajmującymi się wykonaniem konstrukcji stalowych oraz obróbką materiałów pewne ograniczenia. Jednak należy o nich wspomnieć, aby mieć możliwość najbardziej efektywnego wykorzystania tego materiału:

  • mała odporność na działanie korozji
  • wrażliwość na zmiany temperatur
  • przewodność cieplna i akustyczna.

Metale – doskonałe przewodniki ciepła i elektryczności

Obok wytrzymałej i solidnej stali do produkcji wielu konstrukcji wykorzystuje się metale. Jedną z charakterystycznych dla nich cech jest zdolność o przewodzenia ciepła, co ma szczególne znaczenie np. przy spawaniu. Ponadto, metale wyróżniają się przewodnością elektryczną, czyli doskonale przewodzą prąd elektryczny. Najlepszymi przewodnikami są miedź, srebro i aluminium. Należy również podkreślić, że w stanie ciekłym pochłaniają one gazy, które najpierw rozpuszczają się w stopionym metalu, a następnie podczas stygnięcia ponownie się wydzielają. Metale pod wpływem ciepła powiększają swoją objętość. Te o dużym współczynniku rozszerzalności wykazują się także dużym skurczem. Przy spawaniu może to oznaczać powstawanie dużych naprężeń i odkształceń spawalniczych.

Zastosowanie niektórych metali

Metale stanowią dużą grupę składników, które stanowią aż 75% układu okresowego pierwiastków. Są wykorzystywane w wielu gałęziach gospodarki i przemysłu.

  • Żelazo – jeden z ważniejszych metali, bardzo dobrze reaguje z innymi pierwiastkami. Wyróżnia się względną ciągliwością oraz miękkością.
  • Złoto – jest najbardziej miękkim i rozciągliwym metalem. Znalazło swoje zastosowanie m.in. w jubilerstwie. Wykorzystywane jest także do produkcji niektórych barwników.
  • Srebro – wykazuje się doskonałą przewodnością cieplną i elektryczną. Podobnie jak złoto jest materiałem wykorzystywanym w jubilerstwie, ale również w produkcji niektórych luster.
  • Platyna – metal o szarobiałym kolorze. Jego charakterystyczną cechą jest wysoka temperatura topnienia. Platynę wykorzystuje się m.in. do produkcji narzędzi laboratoryjnych.

Stal i metale to niezwykle ważne substancje, podlegające obróbce, mogą stanowić doskonały materiał wykorzystywany w produkcji wielu narzędzi, maszyn i konstrukcji. Znajomość ich właściwości jest niezwykle ważna, ponieważ to one warunkują trwałość i odporność powstałych produktów.

Aktualności

więcej
  • Zakup nowego centrum obróbczego Hermle C400
    02 / 02 / 2017
    Dynamiczne centrum obróbcze C 400 stanowi idealny model podstawowy do obróbki 5-osiowej z 5 stron. Centrum obróbcze C 400 jest oparte na sprawdzonej kluczowej technologii 5-osiowej Hermle. Jest mocne i dynamicznie, dzięki czemu precyzyjnie i niezawodnie spełnia wymagania rynku.Łoże maszyny o minimalnych wibracjach jest wykonane z kompozytu mineralnego i zapewnia niezbędną stabilność s...więcej

Partnerzy

  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo
  • logo