Материалы

Помимо металлов, в этой главе мы будем вести разговор и о неметаллических материалах, которые обрабатываются теми же способами, что и металлы: пластмассах, гетинаксе, текстолите и т. д.
Металлы. Все металлы и их сплавы делятся на две основные группы: черные (железо и сплавы на его основе) и цветные (все прочие металлы и сплавы).
Черные металлы. Доминирующее положение в обработке черных металлов занимают сталь и чугун. В домашних условиях чаще приходится использовать сталь — сложный сплав железа с углеродом и другими металлами и примесью кремния, марганца, серы и фосфора.
Этот материал, как и многие цветные металлы и неметаллические материалы, посредством соответствующей обработки — литья, проката, прессования, волочения — превращают в профилированный, что облегчает изготовление деталей. Основными профилями металлов являются стержни различных сечений, проволока, листы, трубы и прокат. Стержни бывают плоские, квадратного сечения, шестигранного, круглые. В листовом металле различают толстолистовой, тонколистовой и металл средней толщины.
У проволоки сечение может быть прямоугольным, круглым, квадратным. Поверхность проволоки бывает неизолированная, оцинкованная, луженая, омедненная. Различают проволоки мягкие и упругие.
Трубы из чугуна (серого) используются главным образом в водоканализациоиных системах. Стальные трубы производят сварные (внахлестку) и бесшовные (цельнотянутые). Последние известны как паровые и газовые трубы.
Кроме упомянутых сортов металлов и изделий, имеются и другие детали, необходимые в слесарных работах: винты, гайки и заклепки. Они изготовляются как



Рис. 31. Крепежные детали. Винты: I — с цилиндрической головкой; 2 — с полукруглой головкой; 3 — с полупотайной головкой; 4 — с потайной головкой; 5 — с шестигранной головкой; 6 — с плосковыпуклой головкой; 7 — барашковый; 8 — с накатанной головкой. Прокладочные шайбы: 1 — плоская круглая; 2 — плоская квадратная; 3 — пружинная (Гревера); 4 — волнистая; 5 — с внутренними зубьями; 6 — с внешними зубьями. Гайки: I — квадратная; 2 — шестигранная; 3 — гайка-барашек; 4 — корончатая; 5 — с накатанной головкой; 6 — с отверстиями; 7 — колпачковая (глухая).

из стали, так нередко и из цветных металлов и неметаллических материалов. На рис. 31 изображены типы винтов, прокладочных шайб, гаек и заклепок.
Цветные металлы подразделяются на легкие (алюминий, магний) и тяжелые (медь, цинк, олово, свинец), цельная масса легких металлов менее 5 г/см3, тяжелых — соответственно больше этой величины.
Сплавы цветных металлов могут обладать более ценными свойствами, нежели металлы, из которых они состоят. Существуют следующие сплавы: на основе легких металлов — дюралюминий, силумин (Al — Si), электрон (Mg — Mn, Mg — Al — Zn); на основе тяжелых металлов: бронза, припои, латунь, нейзильбер (Си — Ni — Zn).
Тенденции технологий производства таковы, что во многих случаях металлы и их сплавы заменяются более дешевыми искусственными материалами, которые дешевле в производстве и зачастую обладают более подходящими свойствами.
Неметаллические материалы. Пластмассы получают на основе органических природных или синтетических полимеров. При термической обработке под давлением они способны принимать заданную форму и сохранять ее после охлаждения. Свойства пластмасс изменяют, добавляя в них такие компоненты, как наполнители, красители, стабилизаторы, пластификаторы и др.
Пластмассы обладают (в основном) небольшой плотностью, высокими изоляционными свойствами, стойкостью в химически агрессивных средах, высокой механической прочностью.
По физическим свойствам пластмассы могут быть разделены на термопласты и реактопласты. Первые характерны тем, что после формовки их можно повторно подвергать переработке, так как они способны многократно переходить из кристаллического или стеклообразного состояния в холодном виде в вязкотекучее или пластическое при нагревании. Формовка термопластов происходит при температуре 130—150 "С.
Термопласты в твердом состоянии обрабатывают (если это необходимо) режущими инструментами, в пластическом их можно гнуть, выдувать, в жидком — вспенивать и отливать под давлением. Наиболее известными термопластами являются материалы на основе полиэтилена, винипласт, пластикет, полиамидное волокно, полистирол и т. д.
Реактопласты образуются при повышенной температуре, после остывания затвердевают и при последующем нагревании не плавятся и не размягчаются. Их можно обрабатывать теми же способами, что и термопласты, но нельзя формовать и сваривать в нагретом состоянии. Реактопласты содержат значительное количество наполнителя: бумагу, стекловолокно, ткань, мел, сажу, металлические порошки и т. д.
Самыми распространенными являются реактопласты на основе фенольных смол; помимо них, широкое применение находят дисперсионнонаполненные и армированные термопласты, в которых связующими являются эпоксидная, мочевино-формальдегидная и другие смолы. Среди них в первую очередь следует отметить слоистые пластики: текстолиты (напол- нитель — ткани, гетинакс (бумага), стеклопластики (стекловата, стеклоткань), древесно-слоистые пластики.