Щільність, властивості та колір металів - Художнє та холодне кування металу, металоконструкції
Художнику, який використовує метал як матеріал для творчості, доводиться враховувати багато механічних, хімічних та фізичних властивостей металів. Водночас він особливу увагу приділяє кольору, відбивній особливості металу, декоративному оздобленню. Адже від цього залежить вплив художнього виробу.
Знання механічних, хімічних та фізичних властивостей металу дозволяє художнику знайти найбільш прийнятні способи його обробки, що розкривають з найбільшою повнотою закладені в ньому декоративні можливості. Про такого художника кажуть, що він відчуває матеріал. Художник, який працює в галузі декоративно-ужиткового мистецтва, перетворює на твори мистецтв навколишній предметний світ. Посуд, світильники, ковані меблі, створені за його безпосередньої участі, вносять до нашого побуту частинку радості, доставляючи естетичну насолоду.
Властивості металів поділяються на фізичні, механічні, хімічні та технологічні.
Основні фізичні властивості металів: щільність, температура плавлення, теплопровідність, теплове розширення, питома темплоємність, електропровідність, відбивна здатність.
Основні механічні властивості металів: міцність, пластичність, в'язкість, пружність, твердість.
До технологічних і хімічних властивостей металів відносяться: ковкість, рідкотірність, зварюваність, оброблюваність різанням, корозійна стійкість, зносостійкість.
У повсякденному житті досить часто зустрічаються вирази "сталевий колір", "бронзова засмага", "мідна шкіра", "свинцеві хмари". Вони вказують на певний колір, властивий кожному металу. З розвитком у металургії прийнято ділити метали на кольорові та чорні. Для художника усі метали кольорові. Іноді один металвідрізняється від іншого ледь вловимими відтінками, як, наприклад, сталь, цинк, алюміній, свинець.
У Стародавньому Єгипті залізо називали небесним металом, і не тільки тому, що доводилося використовувати метеоритне залізо, яке буквально падало з неба. Око древнього художника добре розрізняло синювате кольорове забарвлення металу, забарвлення, що нагадує колір неба. Тому залізні предмети зображували синім кольором. У фольклорі українського народу залізо та його сплав – сталь – теж мають синій колір. У старовинних загадках сталева голка «синенька, маленька містом скаче, всіх людей фарбує» чи «синенька синичка весь білий світло одягла».
У сучасному хімічному енциклопедичному словнику деяких випадках підкреслюються колірні відтінки металів. Якщо срібло – білий метал, то олово – сріблясто-білий, свинець – синювато-сірий. Око художника вловлює легку зелень у фарбуванні цинку та ледь помітну жовтизну алюмінію, особливо в порівнянні зі сталлю. Мідь має чітко виражений рожево-червоний колір. Стародавні китайці називали його «кольором осені». Чисте золото забарвлене яскравим жовтим кольором. Забарвлення це переважає в осінньому пейзажі України. Недарма один із наймальовничіших осінніх періодів називають у нас «золотою восени». Хоча сплави на мідній основі - латунь і бронза - теж жовтого кольору, але вони швидко покриваються патиною, що має приємний буро-оливковий колір. Так звана благородна патина – одна з характерних рис бронзи.
Колір металу має важливе значення в декоративних виробах. Залежно від художніх завдань, які збирається вирішити майстер, він іноді підкреслює природне забарвлення металу, поліруючи його і потім покриваючи тонким шаром лаку, що оберігає метал від окислення. В інших випадках художник наносить патину наповерхню металу, виявляючи природний колір металу лише окремих місцях. Так роблять при декоративному оздобленні литого та карбованого рельєфу.
Вибираючи метали та його сплави до роботи, художник має враховувати характер зображення. Відомо, що мідь, латунь та бронза мають теплий відтінок, тоді як сталь, алюміній, цинк – холодний. Виходячи з цього, скажімо: карбування за мотивами зимової природи краще виготовити з металу з холодним відтінком, наприклад алюмінію. Вміло підібраний колір металу може набагато посилити виразність твору декоративно-ужиткового мистецтва.
На різниці колірного фарбування металів ґрунтується інкрустація, аплікація (аплікація) та наведення. При інкрустації метал врізають шматочки іншого металу, контрастного за кольором. Така насічка золотом по залізу. Сутність техніки аплікації полягає в накладанні на поверхню, що прикрашається, різнокольорових металевих накладок. Наприклад, якутські майстри накладками з листового срібла прикрашали посуд та металеві деталі сідел. Наведення, по суті, це аплікація на міді дуже тонкими шарами золота та срібла, нанесеними за допомогою амальгами.
Якщо відлити кубики з різних металів зі стороною 1 см, а потім зважити, можна дізнатися щільність кожного з цих металів. Після такого зважування з'ясується, що золотий кубик буде вдвічі важчим за мідний, утричі — олов'яний, у сім разів — алюмінієвий. Кубики з різних металів вже давно зважені з високою точністю, і густину будь-якого металу можна дізнатися з довідкової таблиці.Щільність дуже важлива характеристика металу.
Відомий історичний факт, коли щільність металу послужила основним доказом при викритті шахраїв, що жили в III столітті до н. е. Коли придворні ювеліри зробилисиракузькому тирану Гієрону золоту корону, він засумнівався в тому, що для її виготовлення було використано чисте золото: дуже легкою здалася йому корона. Він доручив Архімеду перевірити якість золота. Зваживши корону, вчений опустив її в посуд з водою. За рівнем, що піднявся, він визначив обсяг витісненої води і розділив на нього масу корони. Визначена таким способом щільність металів, що пішов на виготовлення корони, виявилася нижчою за щільність чистого золота. На цій підставі Архімед зробив висновок, що в короні містяться значні домішки легшого та дешевшого металу.
Щільність металів враховується за найрізноманітніших обставин, особливо при холодному кованні металу. Скажімо, нікому на думку не спаде зробити рибальське грузило з алюмінію, що має, як відомо, низьку щільність. У той же час легкий алюмінієвий казанок у поході зручніший, ніж зроблений з міді, чавуну, сталі. З тієї ж причини, а саме через густину металів, алюміній широко застосовується в авіабудуванні. Порівняно невелика вага карбованих і литих рельєфів із алюмінію спрощує їх монтаж при декоративному оформленні архітектурних споруд.