§ 17. Свойства чёрных и цветных металлов. Свойства искусственных материалов.
§ 17. Свойства чёрных и цветных металлов. Свойства искусственных материалов.
Металл как конструкционный материал играет огромную роль в жизни человека.
В 5 классе вы ознакомились с тонколистовым металлом и проволокой, с технологиями их получения и обработки, изготовили изделия из этих материалов. Однако не все задуманные вами в 6 классе творческие проекты можно выполнить, опираясь лишь на полученные ранее знания и умения.
Чтобы изготовить проектное изделие из металла, вам необходимо продолжить изучение свойств чёрных и цветных металлов, способов и приёмов резания, рубки и опиливания металлических заготовок.
Прежде чем приступить к изготовлению какого-либо изделия, нужно выбрать наиболее подходящий для него материал. Металлы в технике применяют, как правило, не в чистом виде, а в виде сплавов. Их получают путём смешивания в расплавленном состоянии двух или нескольких металлов в точно определённом соотношении. Правильно выбрать для изготовления изделия металл или сплав можно лишь зная его свойства.
Каждый металл и сплав обладает определёнными физическими, механическими, химическики и технологическими свойствами.
Физические свойства– отличительные стороны материалов, которые проявляются при взаимодействии их с окружающей средой.
Цвет – способность материалов вызывать определенные зрительные ощущения.
Блеск – это способность материалов отражать свет.
Плотность– количество массы материала в единице объёма (измеряется в кг/м 3, гр/см 3 )
Теплопроводность– это свойство передавать теплоту от более нагретых мест к менее нагретым, обусловленное тепловым движением атомов тела и их взаимодействием.
Электропроводность – это свойство проводить электрический ток.
Температура плавления– тепловое состояние металлов и сплавов, при котором они из твердых становятся жидкими.
Намагничиваемость – способность материалов и сплавов намагничиваться под действием магнитного поля.
К механическим свойствам относят прочность, твёрдость, упругость, пластичность.
Прочность— способность металла или сплава воспринимать действующие нагрузки не разрушаясь. Например, если сделанные вами подвески для стенда не разрушаются от его веса при закреплении на стене, значит, они обладают достаточной прочностью.
Твёрдость — свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твёрдого материала. Например, если в стальной или медной пластине сделать лунки с помощью кернера, ударив по нему молотком с одинаковым усилием, то в медной пластине глубина лунки будет больше, чем в стальной. Это свидетельствует о том, что сталь твёрже меди.
Упругость — свойство металла или сплава восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия на него внешних сил. Если положить на две опоры металлическую линейку и в центре её поместить небольшой груз, то она немного прогнётся, а после снятия груза примет первоначальное положение. Это доказывает, что материал, из которого сделана линейка, обладает упругостью.
Пластичность — способность изменять форму под действием каких-либо нагрузок не разрушаясь. Это свойство используют при правке, гибке, прокатке, штамповке заготовок.
Химические свойства – способность материалов взаимодействовать с окружающей средой при различных температурах.
Коррозионная стойкость – это свойство противостоять коррозии, не разрушаясь.
Окисляемость – это свойство противостоять воздействию химических элементов, не разрушаясь.
Растворимость– это свойство растворяться в других химических веществах.
К технологическим свойствам относят ковкость, жидкотекучесть, обрабатываемость резанием, свариваемость и др.
Ковкость — свойство металла или сплава получать новую форму под действием удара. Это свойство основано на использовании механического свойства — пластичности.
Жидкотекучесть — свойство металла в расплавленном состоянии хорошо заполнять литейную форму, что позволяет получать плотные отливки.
Обрабатываемость резанием — свойство металла или сплава поддаваться обработке резанием разными инструментами.
Свариваемость — свойство металлов соединяться в пластичном или расплавленном состоянии.
Коррозионная стойкость — свойство металлов и сплавов противостоять коррозии (ржавчине).
Обратите внимание на цвет металлов и сплавов:
Рис. 1. Металлы: а — алюминий; б — медь;
сплавы металлов: в — сталь; г — чугун; д — латунь; е — бронза
В 5 классе вы кратко ознакомились с искусственными материалами — пластмассами, состоящими из сложных веществ — полимеров, получаемых на предприятиях химической промышленности. Эти материалы при изготовлении (формовании) изделий нагревают, в результате чего они становятся пластичными, а при охлаждении — стеклообразными.
Кроме полимера, пластмассы содержат добавки: наполнители, пластификаторы, красители и др. Наполнители необходимы для придания пластмассе таких свойств, как прочность и устойчивость к высоким температурам. Пластификаторы повышают пластичность материала, а красители позволяют окрасить пластмассу в разные цвета.
Пластмассы хорошо обрабатываются, поэтому из них изготовляют разнообразные изделия: посуду, бытовые приборы, мебель, трубы, спортивный инвентарь, предметы интерьера и многое другое.
Лабораторно-практическая работа "Ознакомление со свойствами металлов и сплавов, искусственных материалов"
Рассмотрите образцы металлов и сплавов, определите их цвет.
Положите справа от себя образцы из чёрных металлов и сплавов, а слева — из цветных. Определите вид металлов, из которых сделаны образцы.
Проделайте опыт: растяните и отпустите пружины из стальной (закалённой) и медной проволоки. Сделайте вывод об упругости стали и меди.
Положите на плиту для рубки металла образцы из стальной и алюминиевой проволоки и попытайтесь расплющить их молотком. Сделайте вывод о ковкости стали и алюминия.
Закрепите в тисках стальной и латунный образцы и проведите по ним напильником. Сделайте вывод об обрабатываемости стали и латуни.
Найдите в Интернете, какие искусственные материалы человек применяет в науке, технике, повседневной жизни.
