Металлические материалы и изделия

Металлами называют вещества, которые обладают металлическим блеском, пластичностью, высокой прочностью, электропроводностью и теплопроводностью, ковкостью и свариваемостью. Все эти свойства обусловлены крупнокристаллическим строением и абсолютной плотностью этих материалов. К недостаткам металлов относятся относительно низкая коррозионная стойкость по отношению к газам и водным растворам кислотного характера, хрупкость при низких температурах и деформативность при высоких.

Производство и обработка металлов возникли очень давно и достигли современного технического уровня развития в результате использования практического опыта и достижений науки многих поколений. Сначала человек использовал для различных целей самородные металлы: золото, серебро, медь. Затем он научился получать металлы и сплавлять их друг с другом. Получение бронзы (прочного и твердого сплава меди и олова) открыло новую эпоху в развитии материальной культуры, называемую «бронзовым веком». Позже была освоена выплавка железа. Первыми плавильными агрегатами для получения железа из руд были неглубокие земляные ямы (горны), в которые загружали измельченную руду и древесный уголь. При горении древесного угля руда превращалась в сыродутное железо. Его извлекали из горна в виде слитков и подвергали ковке. К ХШ – ХIV вв. нашей эры сыродутные горны заменили круглыми шахтными печами – домницами. В них развивались более высокие температуры, чем в сыродутных горнах, и происходило насыщение железа углеродом. В результате в нижней части домницы получался жидкий металл – чугун. Из чугуна изготовляли простые отливки. Эти отливки обладали достаточной прочностью, но были хрупкими и не поддавались ковке. Примерно в середине XIV в. научились перерабатывать хрупкий чугун в очень прочный и ковкий металл – сталь, выжигая углерод из жидкого чугуна в так называемых кричных горнах. Позднее кричный процесс сменили более совершенные способы передела чугуна в сталь – бессемеровский, томасовский, мартеновский. Эти способы, а также электроплавка находят широкое применение в современном производстве. Существенную роль в развитии металлургии чугуна и стали сыграли работы М.В. Ломоносова, М.А. Павлова, А.А. Байкова, Д.К. Чернова и др.

В строительстве металлы используют при возведении каркасов промышленных и гражданских зданий, пролетных строений мостов, в изготовлении железобетонных и металлических конструкций, труб, кровельной стали и других изделий. Номенклатура металлических изделий, выпускаемых в Беларуси, достаточно обширна. Так, стальные сварные металлоконструкции выпускают заводы Минска, Минской и Гомельской областей, завод ЖБИ треста № 2 Брестской области, алюминиевые – Новогрудское металлообрабатывающее ПО, прокат – Могилевский завод, продукцию порошковой металлургии – завод в г. Молодечно, арматуру – металлургический завод в г. Жлобине.