Виды металлоизделий: классификация, свойства и применение

Металлоизделия встречаются во множестве отраслей — от жилищного строительства до машиностроения. Форму, состав и рабочие характеристики определяют стандарты проката и специфика конечной задачи.

По основе различают три главные группы: чёрные, цветные и комбинированные, включающие композиции с неметаллической матрицей. По геометрии выделяют лист, сортовой прокат, трубы, метизы, порошки.

Чёрная группа охватывает сталь и чугун. Сталь ценят за прочность и технологичность сварки, чугун — за литейную текучесть и вибропоглощение. Минусом служит склонность к коррозии без защитного слоя.

Цветные варианты — алюминиевые, медные, цинковые, титановые, никелевые и другие сплавы. Они отличаются низкой плотностью, высокой электропроводностью и антикоррозионной стойкостью, что упрощает эксплуатацию во влажной среде.

Листовой прокат

Пластины получают горячей или холодной прокаткой. Толщина варьирует от фольги 0,05 мм до толстолистового материала 160 мм. Холодная обработка придаёт ровный глянец и высокие допуски, горячая — снижает внутренних напряжения. Для защиты поверхности применяют цинкование, лакокраску, ламинацию полимерами. Основные сферы: облицовка фасадов, кровля, воздуховоды, корпуса бытовых устройств.

Сортовой прокат

К этой категории относят балки, швеллеры, уголки, квадраты, круги, арматуру. Элементы формируют несущие каркасы, фермы, лестничные марши, мебельные каркасы, ограждения. Форма профиля подбирается по расчётному моменту инерции и массе конструкций. Рифлёные прутки арматуры увеличивают сцепление с бетоном.

Трубная продукция

Трубы производят сварным или бесшовным методомом. Сварные версии из листа экономичны, бесшовные выдерживают высокое давление. Профильный вариант квадратного или прямоугольного сечения удобен для лёгких ферм и рекламных опор. Диапазон наружных диаметров — от капиллярных 6 мм до магистральных 1420 мм. Внутренние покрытия, включающие цементно-песчаный и эпоксидный слой, снижают гидравлическое сопротивление.

Метизы объединяют крепёж, проволоку, сетки, канаты, пружины. Болты и гайки по классам прочности маркируют цветным кольцом на торце. Нержавеющие винты работают в агрессивной среде без дополнительной окраски. Оцинкованная проволока служит основой ограждений и армирующих каркасов лёгких панелей.

Порошковая металлургия выпускает шестерни, фильтрующие пористые втулки, режущие вставки. Прессование порошка под вакуумом даёт плотную структуру без усадочных раковин. Допустимо легирование участков детали разными порошками для сочетания твёрдости и ударной вязкости.

Финишная обработка включает термоцинкование, термообработку, анодирование, напыление порошковой краски, фосфатирование. Методы выбирают по температурной стойкости основы и условиям эксплуатации.

При подборе изделий учитывают нагрузку, климат, эстетические требования, способ соединения, срок службы. Российские регламенты задаёт комплекс ГОСТ, СП, ТУ, а мировые — стандарты ASTM, ISO, EN.

Складирование ведут в закрытых проветриваемых помещениях на подкладках. Контакт со щёлочью и хлоридом исключают, конденсат удаляют вентиляцией либо адсорбентом. Правильная логистика сводит отход к минимуму, ускоряет монтаж, снижает бюджет.

Многообразие металлоизделий предоставляет проектировщику гибкую палитру возможностей для прочного, долговечного, экономичного результата на стройплощадке или в частном хозяйстве.

Металлоизделиями принято называть конечные продукты металлообработки — от массивных балок до миниатюрных шайб. При сходном исходном сырье ассортимент впечатляет: предметы отличаются формой, массой, химическим составом, функцией. Рабочие характеристики зависят от сплава, метода производства, последующей обработки.

Общепринятая классификация строится на нескольких основаниях. Практикующие проектировщики и мастера чаще ориентируются на назначение, материал, технологию изготовления, тип покрытия. Подход упрощает подбор деталей под конкретную задачу, прогнозирует прочность соединений и срок службы конструкции.

По назначению

Конструкционные элементы держат нагрузки каркасов, перекрытий, кровель. Популярные прокатные профили с равномерным сечением, фасонные элементы с переменным геометрическим рисунком, уголки, швеллеры. Крепёжные изделия соединяют детали, создают разъёмные узлы, выдерживают динамические усилия. В группу входят винты, болты, шпильки, дюбели, анкеры, гвозди. Декоративные позиции привносят эстетику: кованые перила, художественные решётки, фасадные панели, мебельная фурнитура. Инженерные изделия обеспечивают передачу энергии, жидкостей, газа — трубы, фитинги, кабеленесущие системы.

По материалу

Черная группа состоит из углеродистой и легированной стали, а также чугуна. Сталь отличается сочетанием прочности и пластичности, чугун — высокой твёрдостью и вибропоглощением. Цветная группа включает алюминиевые, медные, латунные, бронзовые сплавы. Алюминий впечатляет низкой плотностью и стойкостью к атмосферной коррозии, медь проводит электрический ток и тепло, латунь устойчиваяйчива к износу. Для ювелирных и прецизионных изделий применяют сплавы на базе золота, серебра, платины.

Выбор изделий

Перечень параметров подбора зависит от эксплуатационной среды. При высокой влажности предпочтительны оцинкованные или нержавеющие варианты. Для участков с интенсивной вибрацией учитывают пластичность и вязкость металла, надёжность резьбового соединения, применение контргаек. При открытой установке важна декоративная составляющая: полимерное порошковое покрытие или гальваническая никелировка продлевают опрятный вид. Экономическую составляющую определяют суммарные траты на закупку, монтаж, обслуживание.

Производственные методы влияют на геометрию, структуру и стоимость. Прокат выдаёт длинномерный профиль с одинаковым сечением. Горячее и холодное штампование формирует детали с высокой точностью и прочной волокнистой структурой. Литьё заполняет сложные полости, подходит для серийных декоративных форм. Порошковая металлургия создаёт безотходные партии сложной конфигурации. Аддитивное наплавление металлопорошка сокращает сроки прототипирования.

Поверхностная обработка повышает коррозионную стойкость и улучшает внешний вид. Цинкование образует анодное покрытие, пригодное для наружного монтажа. Фосфатирование улучшает адгезию последующей окраски. Порошковая эмаль даёт равномерный цветной слой без подтёков. Хромирование увеличивает твёрдость и снижает трение в движущихся парах.

В строительстве металлоизделия встречаются на каждом шагу: арматура усиливает бетон, балки держат пролёты, стальные кассеты формируют фасады, цельнометаллические двери защищают помещения. В инженерных системах участвуют трубы, фланцы, хомуты, крепёж щитовых кабелей. Монтаж кровли редко обходится без саморезов с прессшайбой и уплотнительной шайбой из EPDM.

В быту ассортимент ещё шире. Кухонные мойки из нержавейки устойчивы к агрессивным чистящим средствам, садовый инвентарь выдерживает механические удары, мебельная фурнитура из латуни работает без скрипов десятки лет, спортивные снаряды из хромированной стали сохраняют геометрию под пиковыми нагрузками.

Правильное хранение удлиняет ресурс изделий. Сухое вентилируемое помещение, периодическая смазка резьб, удаление агрессивных реагентов предотвращают ржавление. При появлении оксидной плёнки участок очищают мягкой щёткой с последующей консервацией. Отслужившие элементы отправляют в пункт приёма вторичного металла: ресурс возвращается в цикл, сокращается захоронение отходов.

При соблюдении грамотного подбора, монтажа и ухода металлоизделия служат десятилетиями, сохраняя жёсткость, геометрию и презентабельный внешний вид.