Metalen
INLEIDING
Gebruik van metalen markeert begin van beschaving: ijzertijd, bronstijd -> ontginnen,
verwerken, vormgeving ervan vereist technologische bekwaamheid
Aanvankelijk voor gebruiksvoorwerpen en wapens (tijdens de prehistorie)
Als bouwmateriaal eerst onder vorm van kleine elementen zoals beslag, verankering, …
Vanaf eind 18de eeuw en tijdens industriële revolutie:
- Gietijzer als constructiemateriaal (bruggen en gebouwen)
Vanaf 19de eeuw:
- Ontdekking en gebruik staal (stabiliteit)
- Ontwikkelingen nieuwe architectuur: Le Corbusier
Algemene eigenschappen metalen:
- Hard en compact (zacht: aluminium)
- Warmtegeleidend
- Geleider voor elektriciteit
- Onderhevig aan corrosie (= chemisch proces, roesten)
- Uitzetting door temp-verhoging
- Vaste vorm bij omgevingstemp
- Smeltbaar door temp-verhoging -> biedt vormgevingsmogelijkheden (vormgieten,
lassen)
- Vormgeving in vaste toestand: warm -> smeden en walsen (door rollen), koud ->
persen en trekken
FERROMETALEN
Ferro = ijzer + afgeleide producten
Gewonnen uit ijzererts: steenachtige massa met 48 tot 70% ijzer, de rest is zuurstof en
andere
IJzer wordt gesmolten in hoogovens en verwerkt tot gietijzer, staal en legeringen
1. Gietijzer
Bevat -> 2% koolstof
Eigenschappen:
- Broos (breekt makkelijk)
- Verdraagt drukspanning
- Geen trekspanning
- Minder corrosiegevoelig (roest niet zo snel)
- Moeilijker te lassen
- Relatief goedkoop
Toepassingen: rioolputdeksel, kachel
, 2. Staal
Gezuiverd ruwijzer: bevat < 2% koolstof
Goed bestand tegen trekspanning
Zeer taai < breekt pas na aanzienlijke vervorming
Constructiemateriaal bij uitstek (ook voor meubels)
Warm vervormbaar (smeden, walsen, …)
Mechanische eigenschappen van staal
Diagram
Rek = vervorming van de boog
Last =
Hoe meer naar boven hoe meer rek/vervorming je krijgt
Spanning-rekdiagram
- Stijfheid: weerstand tegen elastische vervorming
- Stevigheid/ Stugheid: weerstand tegen plastische vervorming
- Sterkte: weerstand tegen breuk
- Taaiheid: vermogen om vervorming op te nemen alvorens te breken
- Hardheid: weerstand tegen krassen (hard><zacht)
Gedrag van staal bij brand:
Vanaf 250°C sterktevermindering en vervorming
Staal moet geïsoleerd worden!!!!
Andere eigenschappen van staal
- Smeltbaar, lasbaar, thermische uitzetting, bewerkbaar, geleidend voor warmte en
elektriciteit
INLEIDING
Gebruik van metalen markeert begin van beschaving: ijzertijd, bronstijd -> ontginnen,
verwerken, vormgeving ervan vereist technologische bekwaamheid
Aanvankelijk voor gebruiksvoorwerpen en wapens (tijdens de prehistorie)
Als bouwmateriaal eerst onder vorm van kleine elementen zoals beslag, verankering, …
Vanaf eind 18de eeuw en tijdens industriële revolutie:
- Gietijzer als constructiemateriaal (bruggen en gebouwen)
Vanaf 19de eeuw:
- Ontdekking en gebruik staal (stabiliteit)
- Ontwikkelingen nieuwe architectuur: Le Corbusier
Algemene eigenschappen metalen:
- Hard en compact (zacht: aluminium)
- Warmtegeleidend
- Geleider voor elektriciteit
- Onderhevig aan corrosie (= chemisch proces, roesten)
- Uitzetting door temp-verhoging
- Vaste vorm bij omgevingstemp
- Smeltbaar door temp-verhoging -> biedt vormgevingsmogelijkheden (vormgieten,
lassen)
- Vormgeving in vaste toestand: warm -> smeden en walsen (door rollen), koud ->
persen en trekken
FERROMETALEN
Ferro = ijzer + afgeleide producten
Gewonnen uit ijzererts: steenachtige massa met 48 tot 70% ijzer, de rest is zuurstof en
andere
IJzer wordt gesmolten in hoogovens en verwerkt tot gietijzer, staal en legeringen
1. Gietijzer
Bevat -> 2% koolstof
Eigenschappen:
- Broos (breekt makkelijk)
- Verdraagt drukspanning
- Geen trekspanning
- Minder corrosiegevoelig (roest niet zo snel)
- Moeilijker te lassen
- Relatief goedkoop
Toepassingen: rioolputdeksel, kachel
, 2. Staal
Gezuiverd ruwijzer: bevat < 2% koolstof
Goed bestand tegen trekspanning
Zeer taai < breekt pas na aanzienlijke vervorming
Constructiemateriaal bij uitstek (ook voor meubels)
Warm vervormbaar (smeden, walsen, …)
Mechanische eigenschappen van staal
Diagram
Rek = vervorming van de boog
Last =
Hoe meer naar boven hoe meer rek/vervorming je krijgt
Spanning-rekdiagram
- Stijfheid: weerstand tegen elastische vervorming
- Stevigheid/ Stugheid: weerstand tegen plastische vervorming
- Sterkte: weerstand tegen breuk
- Taaiheid: vermogen om vervorming op te nemen alvorens te breken
- Hardheid: weerstand tegen krassen (hard><zacht)
Gedrag van staal bij brand:
Vanaf 250°C sterktevermindering en vervorming
Staal moet geïsoleerd worden!!!!
Andere eigenschappen van staal
- Smeltbaar, lasbaar, thermische uitzetting, bewerkbaar, geleidend voor warmte en
elektriciteit
