Металлические изделия, пригодные для использования в домашних мастерских, могут быть самых разных типов, размеров и профилей. Они продаются, конечно, уже остывшими и отвердевшими, но ранее все были разогреты и, будучи жидкими, очищены от нежелательных элементов или смешаны с новыми, в соответствии с требованиями к их составу. В результате получились тысячи разнообразных металлов и сплавов, у каждого из которых - уникальные состав и свойства. Черные металлы Один из металлов — железо и группа его сплавов настолько распространены, что их выделяют в особый вид - черные металлы. Железо, руды которого составляют примерно 5% земной коры, используется для изготовления кованого железа, чугуна и стали. Они высоко ценятся за универсальность. Сплав железа с самым незначительным содержанием углерода (фактически низкоуглеродистая сталь) иногда неверно называют железом (чистое железо встречается очень редко). С другой стороны, чугун содержит больше углерода, чем сталь — от 2 до 4%. Чугун отливается в формы, и в результате получаются изделия, работающие под большими нагрузками, например станины станков и блоки цилиндров. Чугун выдерживает многое, но невысокая упругость делает его очень хрупким. Самый широко распространенный сплав железа — сталь. Самая дешевая сталь называется нелегированной, или углеродистой. По содержанию углерода стали делятся на три вида:
Низкоуглеродистые стали (они же мягкие) содержат менее 0,3% углерода. Они сравнительно легко поддаются изгибанию, сверлению и резанию и поставляются в виде разных профилей, что делает их крайне удобными для холодной обработки. Среднеуглеродистые стали, содержащие от 0,26% до 0,46% углерода, тверже, из них изготовляются многие инструменты, такие как молотки и струбцины. Высокоуглеродистые стали, самые твердые, после специальной термообработки, уменьшающей их хрупкость, используют для изготовления режущих инструментов. Кроме углерода, добавляемого в сталь для увеличения твердости, для изменения свойств стали можно добавлять более редкие металлы. Например, хром делает сталь нержавеющей, то есть коррозионно-стойкой. Ванадий, пластичный металл, устраняет хрупкость стали. Вольфрам, со своей высокой температурой плавления, позволяет стали сохранять твердость при экстремальных температурах. Титан, а также ниобий увеличивают коррозионную стойкость стали. Цветные металлы В отличие от сталей, с их давней историей появления и распространения, алюминий стал основой другой группы сплавов. Например, добавка меди, цинка или марганца увеличивает твердость и прочность алюминия. У сплавов алюминия с этими и другими компонентами - много преимуществ перед сталями: они не ржавеют, их легко гнуть, сверлить, резать и отливать. Изделия из алюминия поставляются в таком же разнообразии профилей и размеров, что и стальные. Медь и ее сплавы, самые известные из которых — латунь и бронза, составляют третью группу легкообрабатываемых металлов. Медь можно гнуть, резать и ковать, она поставляется в виде листов, брусков, пластин и проволоки. Из бронзы и латуни, которые легко отливаются и имеют большую твердость, чем чистая медь, можно изготовить прекрасные петли, поручни, ручки для дверей и запоры. Такие металлы как цинк, олово, серебро и золото также могут найти применение в домашней мастерской. Олово и цинк чаще всего используют для защитных покрытий, наносимых для замедления коррозии железа и стали. Серебро и золото - большей частью для изготовления украшений. Идентификация металлов Отличающиеся по своим характеристикам металлы, тем не менее, часто неразличимы по внешнему виду. Для различения используют систему нумерации. Идентификационные номера часто наносят на металлические заготовки, однако многие поставщики используют собственную систему, включающую цветные метки и цифровую маркировку. При хранении в домашней мастерской лучше использовать свою систему маркировки и хранить металл упорядоченно. Определение металла можно начинать с общих умозаключений, но для уточнения следует произвести кое-какие испытания. Одно из них состоит в проверке выраженных магнитных свойств. За некоторыми исключениями (никель и определенные легированные стали), черные металлы обладают этими свойствами, а цветные — нет. Еще одно испытание - проба на искру на шлифовальном круге. Сравнение искр проверяемого с искрами известного металла в условиях домашней мастерской - разумный и даже надежный метод идентификации. Как правило, низкоуглеродистая сталь дает длинные, прямые, желтоватые искры. По мере увеличения содержания углерода искры становятся короче, а искровой пучок плотнее и включает крошечные звездочки. Чугун дает небольшие, красные искры, а никель — крошечные оранжевые. Другие цветные металлы, такие как алюминий, вообще не дают искр. Хранение металла В хорошо организованной мастерской идентификация металла - обычно не проблема. Металлические заготовки следует хранить на полках над поверхностью пола, разделенными по принадлежности к одному металлу и одному профилю. Инструменты удобнее хранить над верстаком (при его наличии), подвешенными на плите для закрепления инструментов. А стальной шкаф с такой плитой вверху и с полками под ней надежно сохранит ценные инструменты: метчики, плашки и измерительный инструмент. Есть два типа верстаков: общего назначения и специальные. Если условия позволяют иметь только один, следует выбрать какой-нибудь из стандартных верстаков столяра и установить его так, чтобы высота достигала 850 мм. Если возможно установить еще один верстак, необходимо подбирать его для выполнения специальных работ, таких как сварка или рихтовка. Для удобства сделайте этот верстак на несколько сантиметров ниже. На верстаке предусмотрите место для слесарных тисков или приспособлений для гибки. Однако наковальню (если в ней есть необходимость) нужно устанавливать на отдельной опоре.
