Виды металлических изделий: промышленных, художественных, хозяйственных

Человек уже много веков пользуется металлическими изделиями. В современном мире из металлов и их сплавов изготавливают самые разные хозяйственные приспособления, украшения и детали, используемые в промышленности. Из этой статьи вы узнаете о том, какие виды металлических изделий применяют в различных областях промышленности.

Виды изделий металлопроката

Металлопрокатом называют изделия разной формы из стали и сплавов либо чистых металлов. Они могут изготавливаться методом холодной или горячей прокатки на специальных станках.

Существует множество видов металлопроката, используемых в машиностроении, судостроении, строительной отрасли. Он играет ключевую роль в производстве оборудования, монтаже строительных конструкций любого характера – от радиовышек до монолитных жилых домов.

Нередко металлопрокат служит заготовкой для более сложных деталей или типов проката.

Кроме того, среди всего металлопроката выделают разные виды металлических изделий:

• Листовые: листовая сталь, толстолистовой прокат (толщиной не менее 2 мм), лента, пр.
• Сортовые, которые производятся при помощи сортовых станков. Разные виды имеют отличающиеся формы сечения, так, сюда относятся арматура, круг, шестигранник, полоса, квадрат, проволока, пр.
• Фасонные, имеющие сложную форму профиля. В эту группу входят швеллер, уголок, рельс.
• Трубопрокат: сварные, холоднотянутые, горячекатаные трубы, имеющие прямоугольное, круглое, овальное сечение.

Разные виды металлопроката предназначаются для разных отраслей промышленности, поэтому каждый из них имеет свои особенности и сферы использования.

• Труба

Может иметь прямоугольное, квадратное или круглое сечение. Для ее производства нередко используются другие типы металлопроката: труба может быть сварена из листов стали, изготовлена методами холодной и горячей прокатки из стального круга.

Данный вид металлических изделий и конструкций широко используется в большинстве промышленных отраслей: при бурении скважин, разработке нефтегазовых месторождений, строительстве нефтегазопроводов, канализаций, водопроводов, изготовлении производственного оборудования, рекламных конструкций. Кроме того, трубы нередко играют роль заготовок для различных деталей в машиностроении.

• Полоса

Для данного вида металлических изделий предусмотрен ГОСТ 103-76 или ГОСТ 103-2006. Для его изготовления могут использоваться разные сорта стали, например, такие, как конструкционный, пружинный. Полоса имеет внешний вид стальной пластинки с прямоугольным сечением. Она предназначена для производства стальных листов, рессор, различных деталей, а также используется в строительстве.

• Арматура

Речь идет о сортовом типе металлопроката, который представляет собой пруток с ребристой поверхностью. Чаще всего его используют при армировании железобетонных изделий и монолитных зданий, строительстве разных видов металлоконструкций. Для производства арматуры используют низколегированную или углеродистую сталь.

• Уголок

Выглядит как согнутая вдоль металлическая пластина. Уголок необходим для монтажа железобетонных перемычек, соединения деревянных и металлических элементов во время строительства. Также его активно используют в вагоно-, автомобиле- и машиностроении при производстве крупногабаритной техники.

• Квадрат

Этот вид металлических изделий производится в форме прутков с квадратным сечением. Для его изготовления используют быстрорежущую, нержавеющую сталь, цветные металлы. Квадраты нашли свое применение в художественной ковке, используются в качестве основы для режущего инструмента, различных деталей, например, толкателей, втулок, шпинделей. Может играть роль заготовки для сортового и фасонного проката.

• Круг

Круг является одним из востребованных типов металлопроката, поскольку используется как заготовка для металлических бесшовных труб, втулок, деталей, валов, крепежных изделий. Круг имеет внешний вид прутков с круглым сечением. Для его производства используют методы горячей и холодной прокатки.

• Шестигранник

В соответствии с названием, такой пруток имеет сечение в форме правильного шестигранника. Обычно играет роль заготовки во время производства разных видов деталей, болтов, гаек, шпилек, пр.

• Швеллер

Это тип фасонного проката, который имеет П-образную форму в поперечном сечении. При его производстве используется метод горячей прокатки, а роль заготовки для швеллеров играют стальные слитки или гнутые стальные полосы (со скругленным углом). Предприятия изготавливают швеллеры с параллельно расположенными полками либо с небольшим углом между ними, не превышающим 10 %.

Данный вид металлических изделий выдерживает большие поперечные, продольные нагрузки. Поэтому его применяют при возведении металлоконструкций, анкерных столбов, армировании железобетона, а также в машиностроении.

• Двутавр

Данный вид фасонного проката более известен как балка и имеет поперечное сечение в форме буквы «Н». Такая форма позволяет добиться повышенной жесткости конструкции и несущей способности при снижении массы. Двутавр наиболее распространен в строительной сфере, где используется в качестве перекрытий и опорных элементов. Его изготавливают из углеродистой и низколегированной стали.

• Рельс

Речь идет о разновидности стальной балки с отличающейся формой профиля. Главная задача рельса – создать надежную опору для движущихся составов, поэтому такой тип конструкции применяется для строительства железнодорожных магистралей, путей, находящихся на территории крупных производств.

• Лист

Наравне с кругом, входит в число чаще всего используемых видов металлопроката. На предприятия такие металлические изделия привозят в рулонах либо в нарезанном виде.

Получившийся листовой металлопрокат необходим для сооружения ограждающих и кровельных конструкций, изготовления переходов, пр.

Как рассчитать вес металлических изделий

Прежде чем покупать какой-либо из видов металлических изделий для производственных или личных нужд, важно понять, какое количество вам понадобится. При расчете опираются на сведения, указанные в таблицах металлопроката. В последних представлены все виды металлических изделий, а также указаны необходимые характеристики: вес, форма, плотность, пр. Подобные данные можно найти в справочниках по металлопрокату, учебниках по металловедению и в другой специализированной литературе.

Однако необязательно брать информацию именно в печатной литературе, сегодня все необходимое можно найти в онлайн-таблицах или компьютерной программе «Калькулятор металлопроката». С их помощью любой может ввести исходные показатели и рассчитать необходимое количество товара.

Отметим, что такой способ наиболее простой, так как позволяет избежать поиска дополнительных сведений и, что немаловажно, всегда находится под рукой. В электронных таблицах указывается как вес конкретного вида металлических изделий, так и его установленные ГОСТом технические характеристики. Также немаловажно, то таблицы обычно дополняют фотографиями продукции, а значит, невозможно допустить ошибку при выборе изделий.

Помните! Перед покупкой металлопроката важно заранее просчитать необходимый вес, чтобы потом сравнить его с результатом практического взвешивания. Так вы сможете убедиться в добросовестности продавца и в том, что на предприятии не была нарушена технология производства металлических изделий.

Вес арматуры является важной величиной, которую учитывают при необходимых для процесса бетонирования расчетах. Если вы знаете вес одного метра арматуры, можно понять, сколько металлических изделия одного вида потребуется для определенного объема бетона. Иными словами, так можно рассчитать коэффициент бетонирования. Узнать вес арматуры еще на этапе покупки позволит простая операция: нужно сложить общую длину прутьев и умножить на массу одного погонного метра. В таблицах указан вес метра арматуры разного диаметра.

Для примера рассчитаем вес арматуры диаметром 8 мм. Допустим, нужно закупить 15 прутьев длиной по 6 м. Их общая длина составит: 15 × 6 = 90 м. В таблице указан вес одного погонного метра такой арматуры, равный 0,395 кг/м. Тогда 0,395 × 90 = 35,55 кг. Несложно рассчитать количество метров в тонне арматуры, для этого 1000 кг делят на вес метра арматуры.

Поскольку двутавровые балки используются для удержания, обеспечение прочности крупных строительных конструкций, к правильности расчетов предъявляются очень жесткие требования. Приступая к проектированию строения, в первую очередь нужно представлять себе вес балки.

В некоторых случаях приблизительный расчет веса металлических изделий приходится делать без помощи онлайн-таблиц, когда под рукой есть только калькулятор в телефоне и рулетка. Можно узнать вес изделия, умножив удельный вес на объем. Определить удельный вес несложно, тогда как с объемом все не так просто. Для решения этой задачи нужно использовать принцип Гюльдена: умножить площадь поперечного сечения на высоту. Необходимые данные вы получите, замерив параметры металлического изделия.

Приведем формулы для расчета веса самых распространенных видов металлических изделий.

Вес трубы:

M = (D – s) × s × 0,02466, где:

M – масса одного погонного метра трубы, кг;

D – наружный диаметр трубы, мм;

s – толщина стенки, мм;

0,02466 – коэффициент при плотности стали 7,850 г/см³.

Вес металлического листа:

M = S × 7,85, где:

M – масса стального листа, кг;

S – площадь листа, м²;

7,85 – вес листа толщиной 1 мм и площадью 1 м², кг.

Вес арматуры:

M = (0,02466 × D²) / 4, где:

M – масса погонного метра арматуры, кг;

D – диаметр круга, мм;

0,02466 – коэффициент при плотности стали 7,850 г/см².

Отметим, что благодаря расчету по приведенным выше формулам можно добиться более точных результатов, чем при помощи онлайн-калькулятора. Дело в том, что последний округляет значения величин.

Виды металлических хозяйственных изделий

В данном случае металлические изделия принято делить на виды, исходя из назначения: посуда, приборы и принадлежности для упрощения домашнего труда, ножи и столовые приборы, металлические изделия ремонтно-строительного назначения, инструменты, товары для личного подсобного хозяйства, нагревательные и осветительные приборы.

Можно отдельно классифицировать все перечисленное на подвиды. Дело в том, что для изготовления металлических хозяйственных товаров могут использоваться разные материалы, технологии, отделки, фасоны, размеры, комплектность.

К металлическим бытовым приборам и принадлежностям относятся все виды устройств для приготовления пищи. Такие приспособления могут использоваться для рубки мяса, шинковки, а также уборки, стирки, глаженья белья, пр. Кроме того, в этой группе можно назвать бытовые весы, сушилки для тарелок.

Различают хозяйственные ножи (для хлеба, кухонные, так называемая «поварская тройка», то есть мясной, хлебный, коренчатый ножи), буфетные (для масла, сыра, лимона, фруктов) и складные.

Среди ножниц существует много видов, которые зависят от их назначения: портновские, хозяйственные, закройные, конторские, маникюрные, парикмахерские, пр.

К столовым принадлежностям относятся ложки столовые, десертные, чайные, кофейные, разливательные, для специй. Ножи чаще всего производят и продают в комплекте с вилками. Вилки могут быть двух видов: столовые и буфетные, а также двух-, трех- и четырехрожковые. Также здесь стоит упомянуть столовые наборы на шесть или двенадцать человек, куда входят ножи, вилки, столовые и чайные ложки.

Под товарами ремонтно-строительного назначения понимают разнообразные изделия для крепежа (гвозди, крюки, болты, гайки, пр.), металлическую фурнитуру для окон и дверей (ручки, петли, шпингалеты, замки, пр.).

Классификация инструментов может быть самой разной – все зависит от выбранного признака. С точки зрения выполняемых ими функций, такие изделия делят на обрабатывающие, монтажные и измерительные. Принято среди каждого вида металлических инструментов выделять группы, исходя из конструкции, фасона, габаритов, отделки. Кроме того, их делят на виды по обрабатываемому материалу. Так, можно встретить инструменты для обработки дерева, металла, кожи, монтажные, для огородных работ, пр.

Если говорить подробнее, металлические инструменты для древесины – это пилы поперечные, лучковые, ножовочные полотна по дереву, топоры долбежные, сверлильные, строгальные, пр.

Инструменты для работы с металлами могут быть для ручной рубки (зубило, крейцмейсели), зажимные (тиски, струбцины) и ударные инструменты (кувалды, молотки, наковальни). В эту же группу относятся приспособления для распиловки (ножовки, ножовочные полотна), для опиливания (напильники, надфили), сверлильные инструменты и устройства для нарезания резьбы.

Металлические инструменты для монтажных работ дают возможность удерживать детали (плоскогубцы), справляться с резьбовыми соединениями (отвертки), выдергивать гвозди (клещи) и резать проволоку (кусачки).

Приспособления для садовых работ включают в себя садовый инвентарь для обработки растений, а также лестницы, инструменты для обработки почвы (лопаты, грабли, рыхлители), для сбора урожая (косы, серпы, плодосъемники), для обработки от вредителей (опрыскиватели).

Такая категория, как нагревательные и осветительные приборы, включает в себя газовые плиты; устройства для нагрева воды, такие как газовые водонагреватели, колонки; электрокотлы для отопления помещений и аппараты, работающие на твердом и жидком топливе; керосиновые лампы, фонари.

На большинство названных видов металлических изделий наносят товарный знак завода, размер и сорт, если речь идет об изделии второго сорта. Маркировка может осуществляться при помощи литья, выдавливания, нанесения краски, наклеивания этикетки. Если требуется маркировать мелкие крепежные изделия, например, гвозди, шурупы, болты, необходимую информацию указывают на упаковке. Сведения о листовой и сортовой стали, проволоке можно найти на прикрепленных ярлыках.

Все виды хозяйственных металлических изделий сильно страдают от коррозии. Поэтому для их хранения стоит выбирать чистые сухие помещения со стабильной температурой. Дело в том, что ее резкие скачки способны привести к конденсации влаги на предметах. Если стальные приспособления не защищены красочным или лаковым антикоррозийным покрытием, во время хранения они должны быть смазаны неокисляющейся и не содержащей кислот минеральной смазкой. Иными словами, потребуется смазка из нефтепродуктов.

Если металлические изделия привозят в холодное время года на отапливаемый склад, их придется сначала выдержать в прохладном помещении либо тщательно укрыть. В противном случае холодные металлические предметы отпотевают, на них образуется ржавчина.

Как только на приспособлениях стали заметны очаги коррозии, их нужно обработать керосином после чего покрыть защитной смазкой.

Виды металла для художественных изделий

При художественной обработке могут использоваться не только драгоценные, но и недрагоценные металлы и сплавы. Остановимся на некоторых из них.

Алюминий. Мягкий металл характерного серебристо-белого оттенка, который без труда прокатывается, тянется и подвергается резке. Чтобы увеличить прочностные характеристики, к нему добавляют кремний и ряд металлов, в том числе медь, магний, хром, пр. Алюминиевые сплавы используются при производстве литых архитектурных деталей, скульптур, разных видов ювелирных изделий.

Бронза. Этот металл представляет собой сплав меди с цинком, оловом, свинцом. Кроме того, могут использоваться безоловянистые бронзы. Не секрет, что целая эпоха человеческого развития называется бронзовым веком – на этом этапе человек научился выплавлять бронзу, делать из нее предметы быта, разные виды оружия, монеты, украшения. Сегодня бронза стала материалом для памятников, монументальных скульптур, металлических предметов богатого убранства театров, музеев, станций метро.

Золото. С давних времен этот металл чаще всего выбирают для создания ювелирных изделий, предметов сервировки стола, металлических украшений для интерьера. Помимо этого, он активно применяется для декорирования других металлов, приготовления припоев. Чистое золото имеет приятный желтый цвет, тогда как сплавы на его основе бывают белыми, красными, зеленоватыми и даже черными.

Золото пластичное, вязкое, легко поддается ковке, сплавы с ним можно без труда резать, шлифовать, полировать. Немаловажно, что золото не окисляется и растворяется лишь в селеновой кислоте и царской водке. Последней называют сочетание концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении один к трем.

Иридий. По внешнему виду этот металл похож на олово, однако он имеет высокую твердость, при этом очень хрупок. Несмотря на то, что иридий легко поддается полировке, его сложно резать. Он не боится воздействия щелочей, кислот и их смесей. Обычно иридий используется в ювелирной сфере.

Латунь. Речь идет о сплаве меди и цинка, который используется в качестве материала для предметов сервировки стола, разных видов металлических украшений интерьера, ювелирных изделий. Отметим, что последние могут быть покрыты серебром или золотом. Латунь легко режется, паяется, поддается прокату, штамповке, чеканке, ее часто покрывают никелем, серебром, золотом и оксидируют.

Подобные металлические изделия, если сравнивать их с чистой медью, более прочные и твердые. Также немаловажно, что предметы из латуни гораздо дешевле медных и имеют более привлекательный цвет. Если в латуни содержится мало цинка, в пределах 3–20 %, она отличается красновато-желтым оттенком, ее называют томпаком.

Магний. Имеет в четыре раза меньшую массу, чем бронза. Не так давно стали популярны сплавы из магния, алюминия, марганца, цинка, а также меди и кадмия – их используют при украшении промышленных объектов разными предметами интерьера.

Медь. Данный металл отличается мягкостью, высокой пластичностью, вязкостью, поэтому его легко обрабатывать всеми способами, где используется давление на материал, например, прокаткой и чеканкой. Немаловажно, что его легко шлифовать, полировать, однако он быстро тускнеет. Этот металл сложно точить, сверлить, фрезеровать. Ювелиры любят использовать чистую красную медь, также из нее изготавливают чеканные предметы интерьера. Этот металл подходит для припоев (медных, серебряных, золотых), добавляется в сплавы – о некоторых из которых уже говорилось выше.

Никель. Белый блестящий металл, стойкий к химическим воздействиям, тугоплавкий, прочный, при этом пластичный. Интересно, что чистый никель нельзя встретить в природе. Этот металл обычно играет роль декоративно-защитного покрытия, например, для столовых приборов, ювелирных изделий. Сплавы никеля носят названия мельхиор и нейзильбер, они могут похвастаться стойкостью к ржавчине, прочностью, пластичностью. Поддаются прокатке, чеканке, штамповке, полировке, поэтому из них производят разные виды металлических изделий, в том числе, столовые приборы, металлические ювелирные, интерьерные украшения.

Ниобий. Перед нами металл, устойчивый к обработке кислотами: он не боится царской водки и большинства кислот. Справиться с ним может плавиковая кислота в чистом виде или в сочетании с азотной. Не так давно на западе появилась мода на ювелирные украшения из ниобия.

Олово. Некогда из олова делали монеты и сосуды. Это мягкий, вязкий металл, который имеет более темный цвет, чем серебро, и более высокую твердость, чем свинец. Ювелиры ценят его как материал для припоев, в качестве составляющей сплавов цветных металлов. Теперь из олова стали делать украшения и предметы интерьера.

Осмий. Это блестящий, твердый металл синевато-серого оттенка, который имеет большой вес. Кислоты и их смеси не способны нанести вреда осмию. Его обычно используют в сплавах с платиной.

Палладий. Вязкий пластичный металл без труда куется и прокатывается. Если говорить о цвете, перед нами что-то среднее между серебром и платиной. Растворить его могут азотная кислота и царская водка. Палладий, наравне с другими металлами, любят ювелиры, также на его основе делают сплавы с золотом, серебром, платиной.

Платина. Является материалом для металлических украшений и декоративного покрытия. Ювелиры ценят в этом металле пластичность, прочность, стойкость к износу, особые переливы оттенков. Речь идет о белом, ковком металле с ярко выраженным блеском, который тяжело вступает в реакцию даже с кипящей царской водкой. В земной коре платину находят с добавлением палладия, рутения, родия, иридия, осмия.

Родий. Твердый, но при этом хрупкий металл, близкий по цвету к алюминию. Он не реагирует с кислотами. Обычно родием покрывают ювелирные изделия, чтобы создать особый декоративный эффект.

Рутений. Внешне он очень похож на платину, однако отличается большей хрупкостью, твердостью. На производствах его используют в сплавах с платиной.

Свинец. За счет своей мягкости, вязкости, он легко подвергается прокатке, штамповке, обработке при помощи пресса, отливки. Этот металл с древности знаком человеку, именно из него создавали скульптуры, декоративные металлические архитектурные элементы. Ювелиры используют его как материал для припоев и составляющую сплавов.

Серебро. Обычно его используют при производстве столовых принадлежностей, интерьерных и ювелирных украшений. Кроме того, из него делают припои, им покрывают изделия и используют как лигатуру в золотых, платиновых и палладиевых сплавах. Это очень пластичный металл, который поддается ковке, резке, полировке, прокатке. Он более твердый, чем золото, однако мягче меди, вступает в реакцию с азотной и серной кислотой, но лишь при условии, что вторая будет нагрета.

Сталь. Ее получают из переплавленного передельного (белого) чугуна. В декоративных целях используют нержавеющую и вороненую сталь, вторая отличается темным оттенком, которого добиваются при помощи специальной обработки. Нержавейка применяется при производстве столовых приборов, интерьерных украшений. Не так давно из нее, как и из вороненой стали, начали делать ювелирные изделия, которые потом золотят и серебрят.

Тантал. Этот металл очень похож на ниобий, он имеет серый цвет с легким свинцовым оттенком. По тугоплавкости уступает только вольфраму. Тантал пластичный, прочный, хорошо сваривается и не боится ржавчины. На западе ювелиры изготавливают из тантала отдельные виды металлических ювелирных изделий.

Титан. Серебристый металл с ярко выраженным блеском, который легко сверлить, точить, фрезеровать, он шлифуется, паяется, клеится. По стойкости к коррозии сопоставим с известными драгоценными металлами. Кроме того, титан очень прочен, но при этом отличается низкой плотностью, легкостью. За границей постепенно приобретают популярность украшения из титана.

Цинк. Еще один светло-серый металл, выделяющийся на фоне других синеватым отливом. Еще в XVIII веке из него отливали скульптуры, барельефы. В конце XIX века цинк стал материалом для подсвечников, настольных светильников, канделябров. Готовые изделия тонировали под бронзу, обрабатывали методом золочения. Ювелиры используют его в качестве припоя, добавляют его в разные виды сплавов.

Чугун. Есть несколько видов этого металла: литейный, известный также как серый, передельный (о нем уже упоминалось выше), и специальный. Художественные изделия производят из двух первых разновидностей, но для литья обычно используется серый чугун. Все чугунные вазы, скульптуры, более мелкие элементы декора сделаны именно из него.