Kas nosaka metāla izturību - materiāla sastāvs, apstrāde vai uzglabāšana?

Metāla izturība nav atkarīga tikai no viena konkrēta faktora, tā rodas gan no metāla sastāvā esošajiem elementiem, gan tālākas metāla apstrādes un uzglabāšanas pirms montāžas. Pat visizturīgākais tērauds ilgtermiņā var korodēt un zaudēt savu izturību, ja tas tiks neatbilstoši apstrādāts vai uzglabāts mitrumā. Šajā rakstā aplūkosim, kā metāla sastāvs, apstrāde un uzglabāšana var ietekmēt metāla izturību. 

Metāla sastāva nozīme metāla izturībā - ķīmisko elementu pievienošana 

Metāla izturību, pirmkārt, raksturo tā sastāvs. Ķīmiskais sastāvs nosaka to, cik stiprs, elastīgs vai trausls būs konkrētais materiāls, cik labi tas izturēs mehānisko slodzi un cik noturīgs būs pret koroziju vai deformācijām ilgtermiņā. Katra metāla sastāvā ir pamatelements, piemēram, tēraudā tas ir dzelzs, kam tiek pievienoti papildu elementi jeb leģējošie elementi, kas uzlabo dažādas metāla īpašības. 

Kā piemēru varam apskatīt tēraudu un tā izturības maiņu atkarībā no dažādu ķīmisko elementu pievienošanas:

Ogleklis - tas ir elements, kas nosaka tērauda stiprumu. Jo vairāk tas tiek pievienots tēraudam, jo vairāk metāls kļūst cietāks un izturīgāks. Zema oglekļa tērauds, kas satur līdz 0,2% oglekļa ir elastīgs un viegli metināms, taču augsta oglekļa tērauds, kas satur virs 0,5% oglekļa ir ļoti izturīgs, taču grūtāk apstrādājams. 

Mangāns - palielina metāla triecienizturību, padarot tēraudu izturīgāku pret deformāciju. Mangāns ļauj tēraudam saglabāt izturību pat intensīvas mehāniskās slodzes apstākļos.

Hroms - tiek pievienots metālam, lai radītu izturību pret koroziju. Ja hroms metāla sastāvā ir vismaz 10-12%, metālam veidojas aizsargplēve, kas pasargā to no korozijas. Hroms ir galvenā sastāvdaļa nerūsējošā tēraudā un ļauj tam saglabāt savas īpašības ilgtermiņā  pat skarbākajos laikapstākļos un vidē pie jūras, rūpnieciskās zonās vai vietās ar augstu mitruma līmeni.

Niķelis - palielina metāla elastību un izturību zemā temperatūrā, padarot to piemērotu sarežģītiem klimatiskajiem laikapstākļiem. Apvienojumā ar hromu niķelis nodrošina spēcīgu aizsardzību pret koroziju, noturību pret sāļiem un citām vielām. 

Varš - piešķir metālam papildu ilgtermiņa aizsardzību pret koroziju un paaugstina tā noturību pret mitrumu. Tērauds ar vara piejaukumu ir īpaši labi piemērots āra konstrukcijām, jumta un fasādes elementiem, kā arī vietās, kur metāls ilgstoši tiek pakļauts klimatisko apstākļu ietekmei.

Kā metāla izturību ietekmē metāla apstrāde?

Metāla apstrāde ir viens no galvenajiem faktoriem, kas nosaka metāla izturību un kalpošanu ilgtermiņā. Pat tad, ja pēc sastāva izvēlēts augstas kvalitātes izturīgs metāls, tā izturība var ievērojami samazināties, ja apstrāde veikta neatbilstoši vai, neizmantojot nepieciešamās tehnoloģijas. Apstrādes laikā veiktās darbības ir cieši saistītas ar metāla spēju izturēt mehānisko slodzi un laikapstākļu vai apkārtējās vides ietekmi.

Karstā un aukstā velmēšana

Karstā velmēšana tiek veikta augstā temperatūrā, kad metāls ir plastisks un viegli formējams. Šādi iegūts materiāls ir vienmērīgs un piemērots konstrukcijām, kurās ilgtermiņā  jāspēj noturēt liela slodze. Turpretī aukstā velmēšana tiek veikta zemākā temperatūrā, tādējādi palielinot metāla stingrību.

Termiskā apstrāde

Termiskajā apstrādē tērauds tiek sakarsēts līdz noteiktai temperatūrai, izturēts un pēc tam atdzesēts ar precīzi kontrolētu ātrumu. Šī procesa laikā metāla iekšējā struktūra mainās, kas ļauj būtiski ietekmēt tā mehāniskās īpašības - palielināt cietību, elastību vai triecienizturību. 

Metināšana

Nekvalitatīvi metinājumi var radīt sprieguma punktus, plaisas vai nevienmērīgu slodzes sadalījumu, kas ilgtermiņā var kļūt par bojājuma vietu un mazināt metāla izturību. Lai tas nenotiktu, svarīgi izmantot profesionālas metināšanas tehnoloģijas.

Virsmas aizsardzība 

Tieši apstrādes pēdējais posms bieži nosaka metāla izturību un kalpošanas laiku. Tādas metodes kā, piemēram, karstā cinkošana vai pulverkrāsošana pasargā metālu no mitruma, sāļiem un citiem apkārtējās vides faktoriem. Tāpat tiek palielināta metāla izturība pret koroziju un mehāniskiem bojājumiem. Kvalitatīvi veikta virsmas apstrāde var pagarināt konstrukcijas kalpošanas laiku līdz pat vairākām reizēm.

Kā pareizi uzglabāt metālu, lai tas nezaudētu izturību?

Lai metāls līdz montāžai saglabātu savu kvalitāti, virsmas tīrību un izturību, tas ir pareizi jāuzglabā. Pat viskvalitatīvākais metāls zaudēs savas īpašības, ja tas tiks uzglabāts nepiemērotos apstākļos. Mitrums, temperatūras svārstības un mehāniskā iedarbība ir iemesli, kāpēc iespējams novērot, ka konstrukcijas jau pirms montāžas sāk pārklāties ar koroziju vai deformēties. 

Ja tērauds vai alumīnijs ilgstoši tiek glabāts mitrā vidē bez gaisa cirkulācijas vai temperatūras svārstībām pakļautā vidē, uz virsmas veidojas kondensāts, kas izraisa korozijas procesu. Tādējādi tiek zaudēta materiāla izturība, tāpēc ir svarīgi metālu glabāt sausā un labi vēdināmā telpā. 

Kvalitatīvu un izturīgu metālu raksturo tā ķīmiskais sastāvs, precīza un kvalitatīva apstrāde, kā arī atbilstoša uzglabāšana. Katrs no šiem faktoriem būtiski ietekmē gala produkta kalpošanu ilgtermiņā! Metali.lv ir metāla ražotājs, kas nodrošina kontroli visā ražošanas procesā, garantējot kvalitāti, drošību un materiāla ilgmūžību.