תפריט English Ukrainian רוסי עמוד הבית

ספרייה טכנית בחינם לחובבים ואנשי מקצוע ספריה טכנית בחינם


הערות הרצאה, דפי רמאות
ספרייה חינם / מדריך / הערות הרצאה, דפי רמאות

מדעי החומרים. הערות ההרצאה: בקצרה, החשוב ביותר

הערות הרצאה, דפי רמאות

מדריך / הערות הרצאה, דפי רמאות

הערות למאמר הערות למאמר

תוכן העניינים

  1. מבנה העץ (סוגי עץ וחלקי עץ. מבנה מקרוסקופי של עץ. מבנה מיקרוסקופי של עץ מחטניים ונשירים. הרכב כימי של עץ)
  2. סוגי פגמי עץ (קשרים, סדקים. פגמים בצורת הגזע. פגמים במבנה העץ. נגעים פטרייתיים. כתמים כימיים, נזקים ביולוגיים ועיוותים. תכלילים זרים, נזקים מכניים ופגמים בעיבוד מכני)
  3. מיני עצים (מפתח מיני עצים. מינים מחטניים עיקריים. מינים נשירים עיקריים. מינים בשימוש מוגבל. מינים אקזוטיים)
  4. תכונות העץ (צבע, ברק ומרקם של עץ. תכולת לחות של עץ ותכונות הקשורות לשינוי שלו. צפיפות עץ. תכונות תרמיות של עץ. תכונות חשמליות ואקוסטיות של עץ. חוזק עץ. תכונות טכנולוגיות של עץ)
  5. סגסוגות (מבנה של מתכות. התגבשות ומבנה של מתכות וסגסוגות. טרנספורמציות דיפוזיה ובלתי-דיפוזיה. סיווג סגסוגות. ברזל וסגסוגותיו. דיאגרמות מצב של סגסוגות)
  6. תכונות מכניות של מתכות (דפורמציה ושבר. תכונות מכניות של מתכות. שיטות חיזוק מתכות וסגסוגות)
  7. סגסוגות ברזל-פחמן (דיאגרמת ברזל-צמנטיט. פלדות: סיווג, פלדות אוטומטיות. ברזל יצוק: לבן, אפור, חוזק גבוה, ניתנים לגימור)
  8. שיטות עיבוד מתכות (השפעת רכיבי סגסוגת על טרנספורמציות, מבנה, תכונות של פלדות. תורת טיפול בחום. תרשים של טרנספורמציה איזוטרמית של אוסטניט. סוגי וזנים של טיפול בחום: חישול, התקשות, טמפרור, נורמליזציה. התקשות פני השטח. כימית. -טיפול תרמי: קרבוריזציה, ניטרוקרבוריזציה. טיפול כימי-תרמי: ניטרידינג, ניטרידת יונים)
  9. סיווג הפלדות ויעודן (פלדות מבניות פחמן וסגסוגת: ייעוד, טיפול בחום, תכונות. פלדות עמידות בפני קורוזיה. פלדות וסגסוגות עמידות חום. חומרי כלי עבודה: כלי עבודה ופלדות מהירות)
  10. סגסוגות קשות וסופר קשות (סגסוגות קרביד וקרמיקה חיתוך. חומרים סופר קשים. חומרים לכלים שוחקים)
  11. סגסוגות של מתכות לא ברזליות (מתכות וסגסוגות לא ברזליות, תכונותיהן ומטרתן. סגסוגות נחושת. סגסוגות אלומיניום. סגסוגות טיטניום. סגסוגות אבץ)
  12. מאפיינים של חומרים לא מתכתיים (חומרים לא מתכתיים. פולימרים: מבנה, פילמור ופולי עיבוי, תכונות. פלסטיקים: תרמופלסטיים, תרמוסטיים, מלאי גז. אלסטומרים. גומי. חומרי איטום)
  13. זכוכית. חומרים דקורטיביים (זכוכית: אנאורגנית ואורגנית. סיטאלים, כוסות מתכת. פולימורפים של פחמן ובורון ניטריד. חומרים מרוכבים. חומרי ציפוי סינתטיים. למינציה דקורטיבית)
  14. חומרי בידוד (סיווג חומרי בידוד תרמי. בנייה לפי מבנה חומרי הגלם: צורה ומראה, קשיחות, מוליכות תרמית, דליקות, פולימרים. סוגי חומרי בידוד חום וקול. חומרי איטום. חומרי בידוד חשמליים. חומרי סיכה. סוגים. של חומרי קירוי. חומרי חיפוי ויישומם)
  15. דבקים (סיווג דבקים ודרישות עבורם. דבקים תרמוסטיים סינתטיים. דבקים תרמופלסטיים סינתטיים. דבקי גומי. דבקי חלבון. סרטים וסרטים דביקים)
  16. חומרי גימור (מטרת חומרי הגמר. חומרים להכנת המשטח לגימור. לכות והברקות לגימור שקוף. צבעים ואמייל לגימור אטום. ייבוש שמנים)
  17. רצפות (סוגי רצפות. חומרים ומוצרים לרצפות קרשים. חומרים ומוצרים לרצפות פרקט. חומרים ומוצרים פולימרים לרצפות)
  18. חומרי בנייה. חומרי אבן טבעית (בטון. מרגמות. אגרגטים אנאורגניים לבטון. מוצרים המבוססים על קלסרים מינרליים. בטון טרומי ומוצרי בטון מזוין)

הרצאה מס' 1. מבנה העץ

1. סוגי מיני עצים וחלקי עץ

לעצים הגדלים יש את המרכיבים הבאים: שורשים, גזע, ענפים, עלים. מערכת השורשים של העצים פועלת כספקית של לחות וחומרי הזנה מהאדמה לאורך הגזע והענפים לעלים. בנוסף, שורשים שומרים על עצים זקופים. דרך הענפים זורמת לחות לעלים, בהם מתרחש תהליך הפוטוסינתזה - הפיכת אנרגיית הקרינה של השמש לאנרגיה של קשרים כימיים של חומרים אורגניים עם ספיגת פחמן דו חמצני מהאוויר ושחרור חמצן. . לא במקרה קוראים ליערות הריאות של הפלנטה. תוצרי הפוטוסינתזה מהעלים מועברים דרך הענפים לשאר חלקי העצים - הגזע והשורשים. לפיכך, הענפים פועלים כערוצים דרכם מתרחשת חילופי החומרים בין העלים לשאר העץ.

לעצים מחטניים - אורן, ארז, אשוח, לגש - עלים צרים - מחטים, ועצים נשירים - עלים רחבים. ככלל, מיני עצים נשירים גדלים בעיקר בקווי הרוחב הממוזגים והדרומיים, ועצים מחטניים גדלים בעיקר בקווי הרוחב הצפוניים.

בהתאם למין ולתנאי האקלים של הצמיחה, לעצים יש גבהים וקטרים ​​שונים של הגזע. עם זאת, הם מתחלקים לשלוש קטגוריות. הראשון כולל עצים בסדר גודל ראשון, המגיעים לגובה של 20 מ' ומעלה. אלו הם אשוח, ארז, לגש, אורן, ליבנה, אספן, טיליה, אלון, אפר, מייפל וכו'.

באזורים הטרופיים והסובטרופיים, גובהם של עצים בודדים מגיע ל-100 מ' או יותר. הקטגוריה השנייה כוללת עצים בגודל שני, בגובה של 10-20 מ', אלו הם, בפרט, ערבה, אלמון, עצים וכו'. הקטגוריה השלישית - עצים בגודל השלישי שגובהם 7- 10 מ' אלו הם תפוח, דובדבן, ערער וכו'.

קוטר גזע העץ משתנה בדרך כלל בין 6 ל-100 ס"מ או יותר ותלוי במין, גיל העצים ותנאי הצמיחה האקלימיים. במקרים מסוימים, קוטר גזעי העצים יכול לעלות על 3 מ' - באלון, צפצפה ועוד כמה מינים.

עץ מתקבל על ידי חיתוך גזעי עצים לאחר הסרת ענפים. במקרה זה, תפוקת העץ היא 90 אחוז או יותר מנפח גזע העץ. בשלב הראשוני של עיבוד העץ, נעשה קטע רוחבי, או קצה, של תא המטען.

חתך חושף: הקליפה המכסה את החלק החיצוני של הגזע ומורכבת משכבה חיצונית - הקרום ושכבה פנימית - הקמביום הבאסט - שכבה דקה בלתי נראית לעין בין הקליפה לעץ (בזמן הגידול של עצים, תאי קמביום חיים מתחלקים, ובשל כך העץ גדל בעובי); צבר הוא אזור המחיה של העץ; הליבה, הסמוכה לליבת הגזע ומייצגת אזור מרכזי מת שאינו משתתף בתהליכים פיזיולוגיים; הליבה, הממוקמת במרכז ומייצגת רקמה רופפת בקוטר של 2-5 מ"מ או יותר (תלוי במין ובגיל העץ).

בתעשיית היערות הרוסית, חפץ הקטיף העיקרי הוא גזעי עצים, וענפים וזרדים נשרפים או משמשים לעצי הסקה. בקנדה, שוודיה ופינלנד, כל רכיבי העצים ממוחזרים, כך שאבדן העץ שם הוא מינימלי, והתפוקה של נייר, קרטון ודברים אחרים היא מקסימלית.

2. מבנה מקרוסקופי של עץ

עם חתך רוחב של גזע עץ, אתה יכול לקבוע את המאפיינים המקרוסקופיים העיקריים: צבר, עץ לב, שכבות שנתיות, קרניים מדולריות, כלים, תעלות שרף וחזרות מדולריות.

בעצים צעירים מכל המינים, העץ מורכב מעץ צבר בלבד. לאחר מכן, כשהם גדלים, מתים היסודות החיים סביב הליבה, והמסלולים המוליכים הלחות נסתמים, ומתרחשת בהם הצטברות הדרגתית של חומרים מיצויים - שרפים, טאנינים, צבעים. בחלק מהעצים - אורן, אלון, תפוח ותפוח. אחרים -

האזור המרכזי של תא המטען מקבל צבע כהה. עצים כאלה נקראים נשמע. בעצים אחרים, הצבע של האזור המרכזי ועץ הצבר של הגזע זהה. קוראים להם ללא ליבה.

עצים חסרי גרעין מחולקים לשתי קבוצות: בשל-עצי (לינדן, אשוח, אשור, אשוח), שבהם הלחות בחלק המרכזי של הגזע נמוכה יותר מאשר בחלק ההיקפי, וכן צבר, בהם תכולת הלחות זהה על פני חתך הגזע (ליבנה, מייפל, ערמון וכו'). יתרה מכך, מסת העצים יורדת מלמעלה אל התחת, כמו גם עם עלייה בגיל העץ.

ניתן לקבוע את גיל העצים לפי מספר השכבות השנתיות שצומחות אחת בשנה. שכבות אלו נראות בבירור על החתך של תא המטען. הם שכבות קונצנטריות סביב הליבה. יתרה מכך, כל טבעת שנתית מורכבת משכבה פנימית וחיצונית. השכבה הפנימית נוצרת באביב ובתחילת הקיץ. זה נקרא עץ מוקדם. השכבה החיצונית נוצרת עד סוף הקיץ. לעץ מוקדם יש צפיפות נמוכה יותר מאשר לעץ מאוחר וצבעו בהיר יותר. רוחב השכבות השנתיות תלוי במספר סיבות: ראשית, בתנאי מזג האוויר בעונת הגידול; שנית, על תנאי הגידול של העץ; שלישית, מהזן.

על חתך של עצים ניתן לראות קרני פת העוברות ממרכז הגזע אל הקליפה. בעצים נשירים הם תופסים עד 15% מנפח העץ, בעצים מחטניים - 5-6%, וככל שמספרם גדול יותר, כך התכונות המכניות של העץ גרועות יותר. רוחב קרני הליבה נע בין 0,005 ל-1,0 מ"מ בהתאם למין העצים. עץ מחטני שונה מעץ נשירים בכך שהוא מכיל תאים המייצרים ואוגרים שרף. תאים אלה מקובצים לתעלות שרף אופקיות ואנכיות. אורך התעלות האנכיות נע בין 10-80 ס"מ בקוטר של כ-0,1 מ"מ, ותעלות השרף האופקיות דקות יותר, אבל יש הרבה מהן - עד 300 חתיכות לכל ס"מ. 2.

לפרקט יש כלים בצורת מערכת תאים להעברת מים ומינרלים המומסים בו מהשורשים לעלים. הכלים הם בצורת צינורות באורך ממוצע של 10 ס"מ ובקוטר של 0,02-0,5 מ"מ, ובעצים ממינים מסוימים הם מרוכזים באזורים המוקדמים של השכבות השנתיות. הם נקראים טבעתיים.

בעצים ממינים אחרים, הכלים מפוזרים על פני כל השכבות השנתיות. עצים אלו נקראים דיפוזי-וסקולרי.

3. מבנה מיקרוסקופי של עץ מחטניים ועץ קשה

לעץ מחטני יש מיקרו-מבנה מסוים, אותו ניתן להקים באמצעות מיקרוסקופים וכן בשיטות מחקר כימיות ופיזיקליות, עץ מחטני שונה מעץ קשה במבנה ובפשטות רגילים יחסית. המבנה של עץ מחטניים כולל את מה שנקרא טראכאידים מוקדמים ומאוחרים.

כפי שנקבע על ידי מחקר, טרכאידים מוקדמים מתפקדים כמוליכי מים עם מינרלים מומסים בהם, המגיעים משורשי העץ.

לטרכאידים יש צורה של סיבים מוארכים מאוד עם קצוות חתוכים באלכסון. מחקרים הראו שבעץ הגדל רק השכבה השנתית האחרונה מכילה טרכיידים חיים, בעוד השאר מכילים יסודות מתים.

כתוצאה מהמחקר, התברר שקרני הליבה נוצרות על ידי תאים פרנכימליים, שלאורכם נעים חומרי הזנה השמור ותמיסותיהם על פני הגזע.

אותם תאים פרנכימליים מעורבים ביצירת תעלות שרף אנכיות ואופקיות. תעלות שרף אנכיות בעץ מחטני, הנמצאות באזור המאוחר של השכבה השנתית, נוצרות על ידי שלוש שכבות של תאים חיים ומתים. בקרני המדולרי נמצאו תעלות שרף אופקיות.

על פי תוצאות המחקר של פרופסור V. E. Vikhrov, לעץ אורן יש את המבנה המיקרוסקופי הבא:

1) חתך רוחב;

2) חתך רדיאלי;

3) חיתוך משיק.

אורז. 1. חתכים של גזע עץ: P - רוחבי, R - רדיאלי, T - משיק

כפי שנקבע על ידי מחקר, למבנה המיקרו של הפרקט בהשוואה לעץ מחטני יש מבנה מורכב יותר.

בעץ הפרקט, טרכאידים כלי דם וסיביים משמשים כמוליכי מים עם מינרלים מומסים בהם. אותה פונקציה מבוצעת על ידי כלי עץ אחרים. הפונקציה המכנית מבוצעת על ידי סיבים ליבריפורמים וטראכאידים סיביים. כלים אלה הם בצורת צינורות אנכיים ארוכים, המורכבים מתאי בודדים עם חללים רחבים וקירות דקים, והכלים תופסים בין 12 ל-55% מהנפח הכולל של הפרקט. החלק הגדול ביותר של נפח העץ מורכב מסיבים ליבריפורמים בתור הבד המכני העיקרי.

סיבי Libriform הם תאים מוארכים עם קצוות מחודדים, חללים צרים וקירות חזקים עם נקבוביות דמויות חריצים. לטרכאידים סיביים, כמו סיבים ליבריפורמים, יש קירות עבים וחללים קטנים. בנוסף, נמצא כי קרני הליבה של עץ נשירים מאחדות את החלק העיקרי של תאים פרנכימים, ונפחן של קרניים אלו יכול להגיע ל-28-32% (נתון זה חל על אלון).

4. הרכב כימי של עץ

ההרכב הכימי של העץ תלוי בחלקו במצבו. העץ של עצים טריים שנכרתו מכיל הרבה מים. אבל במצב יבש לחלוטין, העץ מורכב מחומרים אורגניים, והחלק האנאורגני הוא רק בין 0,2 ל-1,7%. כאשר עץ בוער, החלק האנאורגני נשאר בצורת אפר, המכיל אשלגן, נתרן, מגנזיום, סידן ובכמויות קטנות זרחן ויסודות נוספים.

לחלק האורגני של העץ מכל המינים יש בערך אותו הרכב יסודי. עץ יבש לחלוטין מכיל בממוצע 49-50% פחמן, 43-44% חמצן, כ-6% מימן ו-0,1-0,3% חנקן. ליגנין, תאית, המיצלולוז, מיצויים - שרף, מסטיק, שומנים, טאנינים, פקטין ואחרים - מרכיבים את החלק האורגני של העץ. ההמיצלולוזה מכיל פנטוזנים וגנקסוסאנים. למינים מחטניים יש יותר תאית בחלק האורגני, בעוד שבמינים נשירים יש יותר פנטוזנים. תאית היא המרכיב העיקרי בדפנות תאי הצמח, והיא מספקת גם חוזק מכני וגמישות של רקמות הצמח. כתרכובת כימית, תאית היא אלכוהול רב-הידרי. כאשר תאית מטופלת בחומצות, היא עוברת הידרוליזה ליצירת אתרים ואסטרים, המשמשים לייצור סרטים, לכות, פלסטיק וכו'. בנוסף, בעת הידרוליזה של תאית נוצרים סוכרים שמהם מתקבל אלכוהול אתילי על ידי תְסִיסָה. תאית עץ היא חומר גלם בעל ערך לייצור נייר, מרכיב נוסף בחלק האורגני של העץ – המי-צלולוזה – הוא פוליסכרידים של צמחים גבוהים יותר שהם חלק מדופן התא. בתהליך עיבוד תאית מתקבל ליגנין - חומר פולימרי אמורפי בצבע צהוב-חום. הכמות הגדולה ביותר של ליגנין - עד 50% - נוצרת במהלך עיבוד עץ מחטני, והתשואה שלו מעץ נשירים היא 20-30%.

מוצרים בעלי ערך רב מתקבלים על ידי פירוליזה של עץ - זיקוק יבש ללא גישה לאוויר בטמפרטורות של עד 550 מעלות צלזיוס - פחם, מוצרים נוזליים וגזים. פחם משמש בהתכה של מתכות לא ברזליות, בייצור אלקטרודות, תרופות, כסופח לטיפול בשפכים, פסולת תעשייתית ולמטרות נוספות. מוצרים יקרי ערך כמו בנזין נוגד חמצון, חומרי חיטוי - קריאוזוט, פנולים לייצור פלסטיק וכו' מתקבלים מהנוזל.

בחלק האורגני של עץ מחטני ישנם שרפים המכילים טרפנים וחומצות שרף. טרפנים הם חומר הגלם העיקרי לייצור טרפנטין. השרף המופרש מהעץ המחטני משמש כחומר גלם לייצור רוזין.

בתהליך עיבוד העץ מתקבלים חומרים מיצויים, לרבות טאנינים, המשמשים לשיזוף עור. החלק העיקרי של הטאנינים מורכב מטאנינים - נגזרות של פנולים רב-הידריים, אשר, בעת עיבוד עור, מתקשרים עם חומרי החלבון שלהם ויוצרים תרכובות בלתי מסיסות. כתוצאה מכך, העור מקבל גמישות, עמידות בפני ריקבון ואינו מתנפח במים.

הרצאה מס' 2. סוגי פגמי עץ

1. קשרים, סדקים

פגמים בעץ - אלה חריגות מהנורמה במבנה תא המטען, כל הפרות של המצב הגופני. הליקויים כוללים: קשרים, סדקים, פגמים בצורת הגזע, מבנה העץ, כתמים כימיים, זיהומים פטרייתיים, נזקים ביולוגיים ומכאניים, ליקויי עיבוד ועיוותים.

החטא הנפוץ ביותר הוא קשרים - בסיסי הענפים הנמצאים בעץ הגזע. בעת חיתוך עץ, מתגלים קשרים בצורות וסוגים שונים על פני השטח שלו. על פי צורת החיתוך על פני העץ ניתן לראות קשרים עגולים, סגלגלים ומאורכים, ובהתאם למידת האיחוי עם העץ הם מחולקים עוד יותר לאחוזים, מאוחים חלקיים ולא מאוחים, או נושרים. . בעת חיתוך עץ לקרשים, לקשרים עשויים להיות מיקומים שונים - פלסטיק, קצה, צלע, תפור - במקרה של חתך אורך של קשר, חלק ממנו עובר בו זמנית לשני קצוות של אותו צד של הלוח סוֹף - כאשר הקשר נמצא בקצה הלוח. על פי ההסדר ההדדי של קשרים על עץ, הם מחולקים ל מְפוּזָר - בודדים או מופרדים זה מזה במרחק ניכר, מקובצים ומסועפים.

החל מ עץ של גוף הקשר עצמו, הם מחולקים ל: בהיר בריא, כהה בריא, בריא עם סדקים, רקוב, רקוב ו"טבק", שבו עץ רקוב מוחלף לחלוטין או חלקי במסה רופפת של צבע חום חלוד או לבנבן . נוכחות של קשרים בעץ מובילה לירידה בחוזק, מקשה על עיבוד והדבקה, מפחיתה את האיכות (במיוחד עם מספר גדול וקוטר שלהם). קשרים לא מחוברים ורקובים מפחיתים משמעותית את איכות העץ, ובמקרים מסוימים הם הופכים את העץ לבלתי מתאים לייצור מוצרים (לדוגמה, לוחות).

סוג נוסף של פגם בעץ הוא סדקים, נוצר כאשר עץ נשבר לאורך התבואה. סדקים מתרחשים בעצים גדלים וכריתה. הראשון כולל סדקי מטיק, קילוף וכפור, השני כולל סדקי התכווצות.

סדקים מתיים הם בעלי ההיקף הגדול ביותר, העוברים דרך ליבת גזע העץ, וכאשר העץ הנקצר מתייבש, גודלם גדל. בחתיכות עץ עגולות, סדקים כאלה מתרחשים בדרך כלל בקצוות; בעץ או בחלקים, בקצוות ובמשטחי הצד.

כאשר העץ מרובד לאורך השכבה השנתית, נוצרים סדקי קילוף, ובדרך כלל בגבול מעבר חד מעץ בין-שכבתי לעץ גדול-שכבתי, והם מצויים בעצים מכל המינים. במהלך ייבוש העץ מתגבר סדק המתקלף.

בעת ייבוש עץ בהשפעת מתחים פנימיים, סדקי התכווצות. סוג זה של סדקים שונה מאחרים (סדקי מטיק וכפור) באורך ובעומק קטנים יותר.

בלוחות, סדקים יכולים ללכת לפנים, לקצה או לקצה. בהתאם, הם נקראים גיליון, קצה וקצה. סדקים, במיוחד דרך סדקים, מפרים את שלמות חומר העץ ומפחיתים את חוזקו המכני.

2. פגמים בצורת תא המטען

עיבוד העץ מכל המינים הוא לעתים קרובות מאוד מסובך על ידי הפגמים המתרחשים בצורת הגזע: התחדדות, סגלגלות, יציאות, עקמומיות וגבעול.

בריחה מתבטא בירידה בקוטר של בול העץ או ברוחב של הלוח ללא שוליים, העולה על הנגר הרגיל, השווה ל-1 ס"מ לכל 1 מ' מאורך המבחר. ככלל, הוא גדול יותר בעצים נשירים, בעיקר בעצים שצמחו בשטחים פתוחים, ולאורך הגזע - בחלק הקודקוד. סוג זה של פגם בצורת הגזע מגדיל את כמות הפסולת בעת ניסור וקילוף עצים עגולים וגורם להופעת נטייה רדיאלית של סיבים בפורניר. סגלגלות הגזע הוא צורה אליפטית של חתך הקצה, שבו הקוטר הגדול יותר גדול פי 1,5 או יותר מהקטן.

מסבך את העיבוד של גידולי עץ בצורה של עיבוי מקומי של הגזע בצורות וגדלים שונים. גידולים נוצרים כתוצאה מהתפשטות רקמות בהשפעת חומרים מגרים שונים - פטריות, טמפרטורות נמוכות או גבוהות וכו', וכן שריפות, נזק מכני וסיבות נוספות.

אורז. 2. גידולים: א) חלקים, ב) גבשושיים

צמחים חלקים (איור 2א) מופיעים לעתים קרובות על גזעי אורן וליבנה. שכבות שנתיות במקומות של גידולים בדרך כלל רחבות יותר מאשר בגזע. צמחי גבעות, או בולמים (איור 2b), נוצרים בעיקר על גזעי ליבנה, אגוז, וכן מייפל, אלמון שחור, אפר, אשור, צפצפה וכו'. לעץ באזור הבור יש מבנה לא סדיר עם גלי -כיוון גלי של הסיבים ועם תכלילים בצבע כהה בצורת כתמים קטנים, מקפים ונקודות. בגזרות, לכובעים מרקם יפה, ולכן הם משמשים כחומר למלאכת יד ולייצור פורניר פרוס.

פגם כזה של תא המטען כמו שלו עַקמוּמִיוּת, גם מקשה על השימוש בעץ עגול ומגדיל את כמות הפסולת במהלך הניסור. העקמומיות של הגזע היא הסטייה של ציר האורך מקו ישר, והיא יכולה להיות עם עיקול אחד או מורכב - עם שני עיקולים או יותר.

לעתים קרובות יש סוג של מום של תא המטען, כגון סמיכות, שמתבטא בעלייה חדה בקוטר הקת של עץ עגול, כלומר כאשר קוטר קצה התחת גדול פי 1,2 מהקוטר במרחק של מטר מקצה זה. בעת ניסור וקילוף עצים, הימצאותו של פגם כזה מביאה לעלייה בכמות הפסולת ובנוסף גורמת להופעת נטייה רדיאלית של הסיבים בפורניר. הבוטיות גם מסבכת את השימוש בעץ עגול למטרה המיועדת לו ומקשה על עיבוד העץ.

3. פגמים במבנה העץ

בעת עיבוד עץ, לעיתים קרובות ישנם פגמים במבנה העץ הקשורים למבנה לא נכון של הגזע. יש את הסוגים הבאים פגמים במבנה העץ:

1) אֲלַכסוֹנִי, או שיפוע הסיבים, שהוא הסטייה של הסיבים מציר האורך של הגזע;

2) גָלִיל - מוצק או מקומי בצורה של עיבוי חד של העץ של שכבות שנתיות מאוחרות;

3) נדיבות - סידור גלי או מבולבל חד של סיבי עץ (חסרי עץ עם פגם כזה משמשים בייצור מוצרי אמנות, רהיטים, ידיות גרזן ומלאכות יד שונות);

4) סִלְסוּל - עקמומיות מקומית של שכבות שנתיות ליד קשרים או נבטים (עץ עם פגם כזה משמש בייצור רהיטים ומלאכות אמנות);

5) כיסי שרף. הם נמצאים בעץ מחטני, במיוחד באשוח, הם חללים בין שכבות שנתיות מלאות בשרף;

6) זָפוּף - קטע של עץ מחטני, ספוג עשיר בשרף;

7) ליבה כפולה - שתי ליבות בחתך אחד של היומן, שנוצרות במקום ההתפצלות של תא המטען;

8) בֶּן חוֹרֵג - פסגה שניה עקומה ומתה, הממוקמת בדרך כלל בזווית חדה;

אורז. 3. פגמים במבנה העץ: 1 - סוגי נטיית סיבים: א - נטייה משיקית בעץ עגול; b - מקומי; 2 - עקב: א - מוצק; b - מקומי; 3 - סלסול סיבי בליבנה; 4 - תלתל חד צדדי; 5 - כיס; 6 - ליבה כפולה בגזע אורן; 7 - בן חורג; 8 - צד יבש; 9 - סרטן אורן; 10 - נביטה: א - פתוח; ב - סגור; 11 - גרעין שקר: א - עגול; b - בצורת כוכב; c - להב

9) יוֹבֶשׁ. מתרחשת כתוצאה מפגיעה בקליפת עץ גדל בצורה של קטע מת של הגזע;

10) פרוסט. זהו פצע מגודל, בדרך כלל מלא בשרידים של הקליפה ורקמות מתות;

11) סרטן שהוא פצע של עץ ומתרחש על פני הגזע כתוצאה מפעילות של פטריות טפיליות וחיידקים, תוך שינוי מבנה העץ וצורת הגזע;

12) ליבה כוזבת, הדומה לעץ לב אמיתי, אך שונה במבנה הטרוגני יותר ובצורה פחות קבועה, בולט כאזור כהה, בצבע לא אחיד בחלקו המרכזי של הגזע, מופרד מהצבר בפס כהה ולעתים בהיר, מופיע מ. השפעת פטריות, כפור חמור, כתגובה לפצעים ומסיבות אחרות, כאשר העץ של הליבה הכוזבת שביר יותר ופחות עמיד, והמראה בדרך כלל גרוע יותר;

13) צבר פנימי - נוכחות של מספר שכבות שנתיות בעץ הלב, הדומות בצבען ובתכונותיהן לעץ הצבר, ויש לו עמידות מופחתת בפני ריקבון וחדירות מוגברת לנוזלים;

14) אקוויפר - פגם בעץ בצורת אזורים עם לחות גבוהה כתוצאה מפעולת חיידקים, פטריות, חדירת מי גשמים דרך פצעים או מרווית יתר של הקרקע בלחות.

4. נגעים פטרייתיים

בעת חיתוך עץ, במקרים מסוימים, כתמי צליל פטריות - אזורים בעלי צבע חריג של הגרעין, הנוצרים בגידול עצים בהשפעת פטריות מכתים עץ או הורסות עץ. בעץ כרות, המשך ההתפתחות של הפגם הזה נעצר. כתמי לב פטרייתיים נצפים בקצוות בצורה של כתמים בגדלים ובצורות שונות של צבעים חומים, אדמדמים-אפורים או אפור-סגול. פגם זה גורם ל: ירידה בחוזק הפגיעה, עלייה בספיגת המים ובחדירות המים, הרעה ביציבות הביולוגית ובמראה העץ; במונחים של חוזק בעומס סטטי, זה כמעט לא משתנה, ומבנה העץ המושפע נשמר.

כאשר מאחסנים עץ על צבר גולמי, מופיעות פעמים רבות עובשים - תפטיר ופרי של פטריות עובש על פני העץ בצורת כתמים בודדים או ציפוי רציף, תוך כתמת העץ בצבעים שונים. עובש אינו משפיע על התכונות המכניות, אך מחמיר את מראה העץ; לאחר הייבוש הוא מוסר בקלות ומשאיר כתמים מלוכלכים וצבעוניים.

בעץ כרות, נוצר לעתים קרובות כתמי פטריות צבר - אזורים בעלי צבע חריג של צבר בהשפעת פטריות הורסות עץ שאינן גורמות להיווצרות ריקבון. כתמי פטריות צבר אינם משפיעים על התכונות המכניות של העץ, אלא מחמירים את מראהו ומגבירים את עמידות המים. לפי צבע, כחול מובחן - בצורת צבע אפור של צבר עם גוונים כחלחלים או ירקרקים וכתמי צבר צבעוניים - בצורה של צבע כתום, צהוב, ורוד וחום של צבר. פטריות המכתימות את הצבר עלולות להרוס את גימורי הדבק והצבע.

בעץ כרות במהלך אחסון בעונה החמה, כתוצאה מהתפתחות תהליכים ביוכימיים עם או בלי השתתפות של פטריות, נוצר פגם כמו הַשׁחָמָה. השחמת עץ מופיעה בצורה של אזורים בצבע חריג של עץ קשה בגוונים שונים של חום. השחמה נצפית בקצוות בצורת כתמים בגדלים ובצורות שונות, ובמשטחי הצד - בצורת כתמים מוארכים, פסים או פגיעה מוחלטת בעץ הצבר, תוך התדרדרות מראה העץ וחוזק וקשיות מופחתים מעט. כדי למנוע השחמה של עץ, עץ מאודה.

נזק גדול לעץ רָקָב, נוצר בהשפעת פטריות. ריקבון נבדל בצבע ובמבנה של הנגע - מסננת מגוונת, סיבי לבן; וגם לפי סוג - עץ צבר, עץ קול ורקוב חיצוני.

עץ רקוב הוא מקור לזיהום פטרייתי למבני עץ שונים. רָקָב

מתפתח בהדרגה ובעל שלושה שלבים: בתחילה רק צבע העץ משתנה; בשני, עץ משנה חלקית את מבנהו וקשיותו בהשפעת ריקבון; בשלישית העץ מאבד לחלוטין את החוזק והקשיחות שלו, בהתאם לשלב התפתחות הריקבון וגודל הנגע ניתן להפחית משמעותית את איכות העץ.

5. כתמים כימיים, נזק ביולוגי ועיוות

בתהליך עיבוד העץ נתקלים לא פעם בתופעה כמו צביעה כימית של עץ - אזורים בעלי צבע חריג בעץ כרות הנובע מתהליכים כימיים וביוכימיים.

ברוב המקרים, זה קשור לחמצון של טאנינים. בדרך כלל, אזורים כאלה ממוקמים בשכבות פני השטח של עץ - בעומק של 1-5 מ"מ.

כפי שעולה מהפרקטיקה של עיבוד עץ, צבעים כימיים משנים רק את צבעו ומבריקו, בעוד שתכונות אחרות של העץ נשארות ללא שינוי. עם צביעה טבעית עזה, מראה העץ מתדרדר, אך כאשר הוא מתייבש, הצבע הכימי דוהה בהדרגה.

במקרה של הפרה של טכנולוגיית האחסון של עץ טרי חתוך, העץ חשוף נזק ביולוגי בצורת חורי תולעת - מעברים וחורים שנעשו בעץ על ידי חרקים וזחליהם (חיפושיות, פרפרים, טרמיטים וכו'). תנאי החיים האופטימליים עבור חרקים אלה הם טמפרטורה של +18-20 מעלות צלזיוס ולחות אוויר יחסית של 60-80%. חורי התולעת משתנים בעומק החדירה: שטחיים (עומק של לא יותר מ-3 מ"מ), רדודים (לא יותר מ-5 מ"מ בעץ עגול ולא יותר מ-5 מ"מ בעץ) ועמוקים. יתר על כן, הם יכולים להיות לא דרך ודרך, כלומר, משתרעים על שני צדדים מנוגדים של הלוח.

חור התולעת פני השטח אינו משפיע על התכונות המכניות של העץ, ואילו הרדודים והעמוקים מפרים את שלמות העץ ומפחיתים את התכונות המכניות.

במהלך אחסון ממושך עם הפרת טכנולוגיה, יכול להיווצר בעץ חור תולעת רקוב כביכול, שנגרם ממזיקי בית שיכולים להתפתח גם על עץ יבש - רהיטים ומשחזות בית, ברבל בית, טרמיטים. במקרה זה, מספר המעברים העמוקים הוא גדול, והעץ בתוכם הופך למסה רקובה עם תכולה גבוהה של קמח קידוח.

בעת ייבוש או הרטבה, כמו גם במהלך עיבוד מכני, כתוצאה מאניסוטרופיה של הצטמקות - נפיחות ומתחים פנימיים בעץ - תופעה כגון לְעַקֵם בצורה של שינוי בצורת המבחר. העיוות של עץ מנוסר יכול להיות מסוגים שונים: אורכי לאורך הפנים, מורכב, אורכי לאורך הקצה, רוחבי, וגם כמו כנף (כנפיים) (איור 4). אופי העיוות תלוי בניסורו מתוך בול עץ. עיוות מפחית את איכות העצים ומוצרי העץ, מסבך את העיבוד והחיתוך, מגדיל את כמות הפסולת ובדרך כלל מקשה על השימוש בעץ.

אורז. 4. סוגי עיוות: א - רוחבי על פני הפנים; ב - אורכי לאורך פני השטח; ג - כנפיים

תופעת העיוות נצפית לרוב בעץ המתקבל על ידי עיבוד ליבנה.

6. תכלילים זרים, נזקים מכניים ופגמים בעיבוד שבבי

במקרים מסוימים, במהלך עיבוד עץ, תכלילים זרים נמצאים בצורה של גוף זר ממקור שאינו עץ - מסמר, חוט, שבר מתכת או אבן. סימן חיצוני לפגם כזה עשוי להיות נפיחות מקומית וקפלי קליפה בעץ, שקע או חור. תכלילים כאלה מסבכים את העיבוד המכני של עץ ולעיתים גורמים נזק לכלי חיתוך - חותכים, מסורים עגולים, חותכים וכו'.

נזקים מכניים ופגמים בעיבוד שבבי עשויים להיות בעלי אופי שונה ומקור שונה.

לפעמים יש עץ חרוך. חריכת העץ היא תוצאה של פגיעה בו בשריפה, תוך שינוי צורתו המקשה על השימוש וגורם לאובדן עצים.

קארה - מדובר בפגיעה בגזע בזמן הקשה, הגורמת לשיפוף של העץ.

לִדעוֹך הוא חלק ממשטח הצד של בול עץ שנשמר על לוח או חלק בעל קצה, מה שמוביל לירידה ברוחב בפועל של הלוח ומקשה על השימוש.

בעת עיבוד עץ עם כלי חיתוך, סיכונים על פני השטח שלו גַלִיוּת - חיתוך לא שטוח או אי סדרים בצורת הגבהות ושקעים מקושתים כתוצאה מכרסום גלילי של עץ.

עיבוד לקוי של עץ מוביל להופעת שעירות פני השטח בצורה של נוכחות של סיבים ומופרדים לא לגמרי וטחב - נוכחות של קווצות של סיבים שהופרדו לא לגמרי וחלקיקי עץ קטנים. זרוב - נזק מקומי למשטח העץ בעזרת גרזן. חֲתָך עָמוֹק - נזק מקומי למשטח העץ על ידי כלי חיתוך (מסור). במהלך הקטיף והעיבוד של עצים, יש פְּתִיתִים - סדקים לרוחב הנמשכים מקצה העץ העגול. בעבודה דומה, זה מתקבל לעתים קרובות פריצות - שקעים עם משטחים לא אחידים כתוצאה מהסרה מקומית של עץ בחשיפה לכלים או מנגנונים. בעת עיבוד עץ עם כלי חיתוך כנגד הסיבים, נצפות לעתים קרובות אחיזות מכניות שונות, אשר משאירות שקעים - שקעים על פני השטח שנוצרו כתוצאה מריסוק מקומי של עץ, כמו גם שריטות - נזק למשטח בצורת שקע ארוך צר.

כתוצאה מכך, השקעים של קצה החיתוך של הכלי נוצרים צידפות סקלופ - אזורים של המשטח הלא מטופל בצורת רצועה צרה הבולטת מעל המשטח המטופל.

בעת שיוף משטח העץ, לעיתים פגם כגון שְׁחִיקָה - הסרת חלק מהעץ מתחת למפלס המשטח המטופל.

עם חיכוך מוגבר של כלי חיתוך בתהליך של עיבוד עץ, פגם כזה מתרחש לעתים קרובות כמו לשרוף עץ בצורה של אזור כהה של המשטח המטופל.

ליקויי העץ הנ"ל מפחיתים את איכות העיבוד, משפיעים על ההדבקה, הגימור והציפוי של החומר או המוצר כולו, במקרים מסוימים מחמירים את המראה ומפרים את שלמות העץ, מחמירים את החוזק המכני ומקשים על השימוש.

הרצאה מס' 3. מיני עצים

1. מפתח מיני עצים

מבוסס על "מדריך העץ" א. מ' בורוביקובה и ב.נ אוגולבה הקובע של הגזעים נעשה.

1. קבוצות מיני עצים:

1) שכבות שנתיות נראות בבירור על כל חתכי העץ. קרני הליבה אינן נראות. אין כלים. לעץ של כמה מינים יש מעברי שרף (עצי מחט);

2) השכבות השנתיות נראות בבירור בשל ההבדל במבנה של עץ מוקדם ומאוחר. באזור המוקדם של השכבות השנתיות, כלים גדולים יוצרים טבעת רציפה של חורים, הנראית בבירור לעין בלתי מזוינת. לאזור המאוחר של השכבות השנתיות יש מבנה צפוף, יש רק כלים קטנים. כלים קטנים ותאי פרנכימה יוצרים תבנית בצורת פסים רדיאליים, קווים גליים לאורך גבול השכבות השנתיות, קווים בודדים או נקודות. לרוב הגזעים יש קרניים מדולריות גלויות;

3) ברוב הגזעים השכבות השנתיות נראות בצורה גרועה. הכלים בחתך אינם נראים כלל לעין בלתי מזוינת, או אם נראים אינם יוצרים טבעת רציפה אלא מפוזרים בשכבה השנתית באופן שווה.לאזור המאוחר של השכבה השנתית אין תבנית. לחלק מהמינים יש קרניים מדולריות גלויות - עצים קשים מפוזרים-וסקולריים;

2. מיני עצים:

1) עצי מחט:

א) תעלות שרף הן די גדולות ורבות. שכבות שנתיות נראות בבירור בכל הסעיפים. הליבה בעלת צבע מורוד ועד חום-אדום. הצבר רחב, צבעו מצהבהב ועד ורוד חיוור (אורן סקוטי). יתר על כן, בדומה לשאר עצי המחט;

2) עצים טבעתיים:

א) הקרניים המדולריות רחבות ונראות בבירור בכל המקטעים. עץ הליבה הוא בצבע חום כהה או חום צהבהב. הצבר צר, הצבע צהוב בהיר. השכבות השנתיות נראות היטב בכל הקטעים. חתך רוחב של עץ מאוחר מראה פסים דמויי להבה רדיאליים בהירים של כלים קטנים. העץ קשה. דומה יותר עבור גזעים אחרים;

3) עצים קשים מפוזרים בכלי הדם:

א) שכבות שנתיות נראות בצורה גרועה בכל הקטעים. העץ לבן עם גוון צהבהב או ורדרד. בקטע הרדיאלי, קרני הליבה נראות בצורה של כתמים כהים צרים ומבריקים. לעתים קרובות יש חזרות ליבה שנראות כמו נקודות או מקפים בצבע חום-אדמדם. העץ די קשה וכבד (ליבנה);

ב) העץ לבן עם גוון ורוד קל. השכבות השנתיות בקושי נראות. העץ בהיר, רך (טיליה קטנה עלים);

ג) גובה הקרניים המדולריות בחתך רדיאלי הוא כ-0,5 מ"מ. השכבות השנתיות אינן נראות בבירור בכל החתכים, אבל הכי טוב - בחתך הרוחבי. הקרניים המדולריות בחתך רדיאלי יוצרות מראה אופייני עם ברק חזק. העץ לבן עם גוון צהבהב או ורדרד, קשה, כבד (מייפל נורבגי);

ד) אין ליבה. העץ לבן עם גוון ירקרק קלוש. לפעמים יש פגם - גרעין מזויף בצבע חום. שכבות שנתיות ניכרות בכל הקטעים. ישנן חזרות ליבה בצורה של פסים צהובים. העץ קל ורך (אספן).

בעזרת מדריך מיני עצים ניתן לקבוע את סוג העץ.

2. עצי מחט ראשיים

עצי מחט כוללים אשוחית, אורן, לגש, אשוח, ארז, טקסוס וערער, ​​אך הם גדלים בצורה של שיחים.

Ель - מין נטול גרעינים, העץ שלו לבן עם גוון צהבהב או ורוד קלוש. יש לו מעברי שרף, אבל הוא דל בשרף. מבחינת חוזק, צפיפות ועמידות בפני ריקבון, הוא נחות מעט מאורן. השכבות השנתיות נראות היטב, הנפוצות ביותר הן שני סוגי אשוח - מצוי וסיבירי. הראשון גדל בחלק האירופי של רוסיה, השני - מאוראל עד פרימוריה. אשוחית היא חומר הגלם העיקרי לייצור עיסת. המבנה ההומוגני שלו ויכולתו להדהד הופכים אותו לבלתי הכרחי בייצור כלי נגינה. טאנינים לתעשיית העור מתקבלים מקליפת אשוח.

עץ אורן - רוק צליל עם מעברי שרף. יש לו עץ לב ורוד מעט, שהופך עם הזמן לחום-אדום, וצבר רחב צהוב-לבן. שכבות שנתיות נראות בבירור בכל הקטעים עם מעבר חד ממוקדם, בהיר למאוחר, כהה. לאורן יש צפיפות ממוצעת, חוזק גבוה מספיק ועמידות בפני ריקבון, והוא מעובד היטב. עץ אורן משמש בבנייה, ייצור חלקי בניין ורהיטים, וכן לייצור חלקים שונים המשמשים בהובלת רכבת (בקרונות נוסעים ומשא), לחיזוק בעבודות מכרות ועוד. בנוסף, אורן הוא גם משמש כחומר גלם להשגת תאית, סיבית וסיבים, שמרי מספוא; שרף מופק ממנו, וחומרים פעילים ביולוגית מתקבלים ממחטים.

לארץ' ברוסיה מהווה יותר ממחצית יערות מחטניים, מה שהוביל לשימוש נרחב בבנייה, ייצור רהיטים, עיסת נייר ותעשיות הידרוליזה, וכו '. ללרץ' יש עץ חזק ואלסטי, ספוג מאוד בשרף. הליבה שלו בצבע חום-אדמדם, והצבר לבן או מעט צהבהב. השכבות השנתיות נראות בבירור, עם גבול ברור בין עץ מוקדם למאוחר. לארץ' יש מעט קשרים, בעל צפיפות וחוזק גבוהים ועמיד בפני ריקבון. בסיביר בונים בתים פרטיים באמצעות בולי עץ לגש (הם מייצרים בתי עץ), המחזיקים מעמד שנים רבות.

אשוח - הקל והרך ביותר מבין מיני עצים מחטניים. הוא גדל בעיקר בצפון מזרח החלק האירופי של רוסיה ומאוראל למזרח הרחוק, כמו גם בקווקז. במובנים רבים הוא נראה כמו אשוח, אך אין לו מעברי שרף.

ארז תופסת שטחים נרחבים ברוסיה, במיוחד בסיביר. הוא חי עד 800 שנים ומגיע לגובה של 30 מ' עם קוטר גזע של עד 2 מ' עץ הארז בהיר, רך, יפה במרקם ובצבעו; בעל עץ לב חום-ורוד וצבר לבן-ורוד; קל לעיבוד, עמיד בפני ריקבון; בשימוש נרחב בבנייה. צנוברים הם המקור העיקרי לשמן ארז, טרפנטין ומזור מרפא.

ג'וניפר גדל בצורה של שיחים, סלע צליל צפוף בצבע חום עם צבר צר. בשל גודלו הקטן, הוא משמש בכמויות קטנות לייצור מוצרי חריטה וגילוף קטנים.

3. עצים קשים בסיסיים

ליבנה נפוץ יותר ביערות רוסיה מאשר מינים אחרים. ליבנה - עץ כלי דם פזור ללא ליבה עם גוון צהבהב. שכבות שנתיות נראות בצורה גרועה. קרני הליבה נראות רק על חתכים רדיאליים לחלוטין (פיצולים). ליבנה בעל מאפייני חוזק גבוהים יחסית, אך עמידות נמוכה בפני ריקבון; מתכווץ מאוד כשהוא יבש.

אלון-עץ - מין כלי דם בעל ערך רב עם עץ לב חום כהה וחום צהבהב ועץ צבר צר צהבהב-לבן. בחתך, כלים גדולים נראים באזור המוקדם של השכבה השנתית, וקרניים מדולריות דמויות להבה רדיאליות קלות נראות באזור המאוחר הכהה. עץ האלון צפוף, עמיד, עמיד בפני ריקבון, ובעל מרקם יפה; מתכופף היטב וניתן לעיבוד. בשל המחסור בעץ זה, הוא משמש בצורה של פורניר פרוס, כמו גם בצורה של חלקים מסיביים. בנוסף לרהיטים, עץ אלון משמש לייצור פרקט, חביות ליין ובירה, חלקי ציוד בהנדסת מכונות ועוד. בייצור רהיטים מוערך מאוד אלון הביצה שצבעו אפור כהה, כמעט שחור. חומרי שיזוף ומיצוי המשמשים לשיזוף עור, פרווה וכו' מתקבלים מקליפת עץ אלון.

אפר-עץ - סלע צליל טבעת-וסקולרי עם צבר צהבהב או ורוד ועץ לב חום בהיר. השכבות השנתיות נראות בבירור, קרני הליבה אינן נראות. הוא דומה לעץ אלון בצבעו ובמבנהו, אך מעט בהיר יותר; משמש בכלכלת המדינה. הוא נבדל בעיקר על ידי חוזק השפעה גבוה, הוא מתכופף היטב, אינו נותן פתיתים, ולכן הוא משמש בייצור ציוד ספורט: מחבטי טניס, מקלות הוקי.

מייפל - סלע חסר ליבה מפוזר-וסקולרי. יש לו עץ לבן בגוון אדמדם או חום, בכל החתכים ניכרות בבירור השכבות השנתיות ובחתך הרדיאלי ניכרות בבירור הקרניים המדולריות היוצרות מראה אופייני לפוקס. מייפל משמש בייצור רהיטים ולייצור גופי כלי נגינה, אך יש לו שימוש מוגבל עקב שמורות קטנות ביערות רוסיה.

Липа - גזע מפוזר-וסקולרי, לא גרעיני. העץ לבן עם גוון ורוד קל, השכבות השנתיות בקושי נראות, יש לו מבנה הומוגני, רך, נסדק מעט במהלך הייבוש והעיבוד, כמעט אינו מתעוות, ולכן הוא משמש כחומר טוב לגילוף.

אִלסָר - מין בעל ערך רב, כלי דם מפושט עם עץ בצבע חום-אפור לא אחיד, שכבות שנתיות נראות חלש על חתכים, אך נראים כלים גדולים. בשל תכונות אלו, עץ אגוז משמש להשגת פורניר מהוקצע וייצור רהיטים אומנותיים במיוחד, פרטים שונים על מנת ליצור חללי פנים מקוריים.

צפצפה - צליל מפוזר-וסקולרי גדל במהירות עם צבר רחב של צבע לבן. השכבות השנתיות רחבות, אך לא בולטות לעין. העץ רך, לא יציב לריקבון, משמש לייצור תאית ומוצרים ביתיים שונים. עתודות הצפצפה ביערות רוסיה קטנות, ולכן השימוש בה מוגבל.

4. גזעים בשימוש מוגבל

במשך זמן רב, באזור הערבות של רוסיה, באזורים כפריים, לייצור רהיטים פשוטים (כסאות, שרפרפים, עריסות), כמו גם מלאכות שונות (מערוך, דוחפים, חמאה וכו'), מיני עצים כאלה. כמו דובדבן, אגס, עץ תפוח, שיטה, לוז, אפר הרים וכו'. עם התפתחותה של כלכלת שוק ברוסיה, הפכו לפעילים יותר אומנויות ומלאכות שונות, בהן בעלי מלאכה בייצור מזכרות, צעצועים, כלי בית ו רהיטי ילדים (עריסות, כיסאות גבוהים וכו') משתמשים לעתים קרובות בגזעי העץ הנ"ל.

מעץ דובדבנים, בעל חוזק גבוה בשילוב עם הפסים המקוריים וצבע החום-צהוב, רהיטים יוצרו עם חיקוי של מינים יקרי ערך (מהגוני) ולוחות פרקט. נכון לעכשיו, הוא משמש בעיקר לייצור מזכרות ומלאכות ביתיות שונות. דובדבן שייך לגזע הצליל, ועץ זה גדל במהירות וגובהו יכול להגיע לעד 6 מ' (זן Vladimirka-rastunya), וקוטר הגזע מגיע ל-20-30 ס"מ.

עץ אגסים יש גם מספר מאפיינים יקרי ערך - חוזק, צבעים יפים מוורדרד-צהוב ועד חום-אדום, וקרני הליבה והשכבות השנתיות בקושי מורגשות. אגס הוא זן לא גרעיני, קל לעיבוד, כבר זמן רב בשימוש על ידי אומנים עממיים לייצור רהיטים, כמו גם מקרים של כלי נגינה, עבור אמנות ביתית ומזכרות.

באזורים כפריים, בעלי מלאכה רוסים השתמשו זה מכבר בעץ לוז (לוז) לייצור חישוקי עץ, קופסאות, מדפים, הקרוב לעץ ליבנה מבחינת תכונות פיזיות ומכאניות וגם בעל צבע לבן עם ברק קלוש.

לוּז (לוז) מתייחס למין לא גרעיני של הסוג שיח.

לעץ יש תכונות יקרות רבות. חוּזרָר - חוזק גבוה, עמידות באש, עמידות בפני השפעה. יתרון נוסף הוא שהוא מורכב מעץ צבר רחב בעל צבע אדום-לבן יפהפה ושכבות שנתיות בולטות. במשך זמן רב, בעלי מלאכה משתמשים בעץ זה לייצור ידיות לפטישים, ידיות גרזן, פטישים, רהיטים פשוטים (שרפרפים, כיסאות, מדפים, ספסלים), פריטים מגולפים (מעקים, צירים) וכו'. רואן הוא מין עץ קשה.

עץ עצי תפוח אומנים של רוסיה שימשו זה מכבר לייצור כלי בית שונים, לקישוט פנים, וגם יצרו ארונות, מזכרות, מארזים לכלי נגינה וכו'. לעץ זה יש ערכת צבעים מקורית מצהוב-ורוד ועד חום-אדמדם, ושכבות שנתיות. וקרני הליבה כמעט ואינן מורגשות. עץ התפוח שייך לגזע המפוזר-וסקולרי קולי.

5. גזעים אקזוטיים

מיני עצים הגדלים במדינות עם אקלים טרופי או סובטרופי מסווגים כמינים אקזוטיים בעלי שימוש מוגבל. עוד במאה ה-XNUMX החל לייבא לרוסיה, לסנט פטרסבורג פריקים ממינים אלה לייצור רהיטים המיועדים לציוד של ארמונות המלוכה, ולאחר מכן את בתי אצולת החצר. עץ מהגוני היה בשימוש נרחב ביותר למטרות אלה. בהדרגה, בערים גדולות רבות ברוסיה, אנשים עשירים הזמינו לעתים קרובות רהיטי מהגוני לבתיהם, שנעשו על ידי ארונות מהשורה הראשונה.

מבין העץ הזה, המין המפורסם ביותר הוא מהגוני, הגדל באפריקה. אוסטרליה, כמו גם מרכז ודרום אמריקה. לעץ מהסוג הזה של מהגוני יש שילוב יפה מאוד של צבעים - מלבן (צבר צר) ועד אדום-חום או חום-אדום (לב).

ברוסיה נעשה שימוש בעץ בכמויות קטנות הָבְנֶה. בשם זה יובאו מחו"ל פריקים ממינים שונים, בעלי עץ שחור. לרוב, יובא עץ הובנה (שחור) שהוא עץ לב, בעל צבר לבן צר ועץ לב שחור מבריק, ובכל סוגי החיתוכים לא נראות שכבות שנתיות וקרני ליבה. עץ הובנה משמש לייצור אמנותי ו מוצרים דקורטיביים, מפתחות פסנתר, לשיבוץ בעת עיצוב פנים, וגם כלי נשיפה מעץ עשויים ממנו. עץ הובנה (שחור) גדל בהודו, אפריקה וציילון (בסרי לנקה). צפיפות יבשה של עץ הובנה היא 1000 ק"ג/מ"ר 3, כלומר, יותר מצפיפות המים.

רוזווד. במסחר הבינלאומי, שם זה מאחד מיני עצים שונים בעלי צבע ומבנה עץ דומים, הגדלים באזורים הטרופיים. העץ של עצים כאלה הוא מפוזר-וסקולרי, הצבר שלו צר, צהוב בהיר, בעל גוון אפרפר, לגרעין עצמו יש צבע סגול-חום או שוקולדי עם גוון סגול; הוא כבד מאוד, מתייבש מעט, קשה לפיצול, אך ניתן לשייף היטב. עץ רוזווד משמש לייצור כלי נגינה, גילופים, חרטות ומוצרים אחרים.

סקויה - העץ הגדול ביותר על פני הגלובוס, נבדל בעמידות רבה; גדל באזורים הטרופיים, שייך למינים מחטניים; מבחינת תכונות פיזיות ומכאניות, הוא קרוב לעץ אשוח, הוא מעובד היטב; משמש בבנייה, כמו גם לייצור רהיטים, עפרונות.

אֶקָלִיפּטוּס. ישנם יותר מ-500 מינים בטבע, הגדלים בעיקר באוסטרליה ואוקיאניה. ברוסיה, אקליפטוס גדל על חוף הים השחור של הקווקז בכמויות קטנות. אקליפטוס הוא עץ שצומח במהירות המגיע למידות גדולות מאוד - יותר מ-100 מ' גובה. עץ הלב הוא עץ פרקט מפוזר-וסקולרי, עץ הלב בצבע חום עם גוונים שונים, והצבר בהיר. העץ של עץ זה צפוף, בעל חוזק ויציבות ביולוגית גבוהה, והוא משמש בבנייה, בניית כרכרות וכו'.

הרצאה מס' 4. תכונות העץ

1. צבע, ברק ומרקם של עץ

צבע העץ תלוי בתנאי האקלים של צמיחת העץ. באקלים ממוזג, עץ כמעט מכל המינים הוא בצבע חיוור, אך באקלים טרופי הוא צבעו עז. השפעת הגורם האקלימי משפיעה גם בתוך אזור אחד, למשל, מינים הגדלים באזורים חמים יותר - אלון, אגוז, טקסוס ואחרים - הם בעלי צבע עז, ואילו אלו הגדלים מצפון - אשוח, אורן, אספן, ליבנה ואחרים. - הם בצבע חיוור. עוצמת הצבע תלויה גם בגיל העצים - עם העלייה בגיל העוצמה עולה. צבע העץ משתנה בהשפעת אוויר ואור, כמו גם מהשפעות של זיהומים פטרייתיים; בעת יישון עץ במים או בתמיסות מיוחדות; במהלך אידוי וייבוש בטמפרטורה גבוהה.

צבע העץ הוא מאפיין חשוב ונלקח בחשבון בבחירת מינים לייצור רהיטים, קישוט פנים, בייצור אומנות אומנות, כלי נגינה וכו'.

ברק - זוהי היכולת של עץ לשקף את שטף האור בכיוון. למשטחי מראה חלקים יש את הברק הגדול ביותר, מכיוון שהם נותנים השתקפות כיוונית. ככלל, ברק העץ מוערך לפי לובן: ככל שהלבן של העץ גדול יותר, מדד הברק גבוה יותר. סנוור והשתקפויות גם נותנים קרני ליבה על חתכים רדיאליים.

מרקם - זהו דפוס טבעי על חתכים משיקים ורדיאליים של עץ, שנוצרו על ידי שכבות שנתיות ואלמנטים אנטומיים. ככל שמבנה העץ מורכב יותר, כך המרקם שלו עשיר יותר. בעץ מחטני המבנה פשוט והמרקם אחיד, הוא נקבע בעיקר לפי רוחב הטבעות השנתיות וההבדל

צביעה של עץ מוקדם ומאוחר. לפרקט מבנה מורכב ומרקם עשיר יותר. אופי המרקם תלוי במידה רבה בכיוון החיתוך. מינים רבים, כמו אגוז, אפר, בוקיצה, אלון ואחרים, בעלי מרקם יפה ומעניין בחיתוך משיק. גם לעץ בחיתוך הרדיאלי יש מרקם יפה ומקורי.

לעץ הבורלים הנוצרים על גזעי עצי הפרקט יש תכונות דקורטיביות גבוהות. הטקסטורה של עץ מייפל ממעוף הציפור, שנוצר על ידי ניצנים "ישנים" שלא התפתחו לנורה, מקורי מאוד. מרקם משונה ויפה נוצר גם באופן מלאכותי עם לחיצה לא אחידה של עץ והקצעתו לאחר מכן, או בעת קילוף בסכין גלי, או בזווית לכיוון הסיבים. עם גימור עץ שקוף, המרקם שלו בולט יותר. מרקם הוא המדד החשוב ביותר שקובע את הערך הדקורטיבי של העץ.

סוגי מרקם עץ:

1) ללא דפוס בולט - טיליה, אגס;

2) דפוס מנומר דק - אלון, אשור, דולב;

3) דפוס מואר - מייפל אפור, ליבנה גלי, מהגוני;

4) ציור "מעוף הציפור" - אפר, מייפל, ליבנה קרלי, צפצפה אוקראינית;

5) דפוס קליפה - אגוז קווקזי, אפר, בוקיצה - חלק תחת;

6) דפוס מסוקס - אשוח, אורן.

2. תכולת הלחות של העץ ותכונות הקשורות לשינוי שלו

עץ חתוך טרי, ככלל, מכיל כמות גדולה של מים, ובעתיד, בהתאם לתנאי האחסון, הוא יכול להגדיל או להקטין, או להישאר באותה רמה. אבל ברוב המקרים, יש צורך לנקוט באמצעים להסרת מים, כלומר, לייבוש העץ. אינדיקטור לתכולת המים בעץ הוא הלחות, המחולקת למוחלט ויחסי. בפועל, הם משתמשים בעיקר באבסולוט

ערך הלחות של הלחות, אשר נקבע על ידי הנוסחה:

Wשרירי בטן. = [(מ - מ0) / M0] × 100%,

כאשר m היא המסה של דגימת העץ הרטוב, g;

m0 - המסה של אותה דגימה יבשה לחלוטין, ז. אינדיקטור הלחות היחסית משמש לעתים רחוקות, בעיקר כאינדיקטור לתכולת הלחות של עצי הסקה. זה נקבע על ידי הנוסחה:

Wrel. = (מ - מ0 / מ') × 100%.

ישנן שתי דרכים לקבוע לחות - ישירה ועקיפה. השיטה הישירה מבוססת על שאיבת מים מעץ. לשם כך, מייבשים את דגימת העץ הנוקה בתנור בטמפרטורה של 103 מעלות צלזיוס עד שהלחות משתחררת לחלוטין. בתהליך הייבוש הדגימה נשקללת - פעם ראשונה 6-10 שעות לאחר תחילת הייבוש ולאחר מכן כל שעתיים הייבוש מופסק לאחר שמשקל הדגימה לא יורד יותר. השיטה הישירה מאפשרת לקבוע את תכולת הלחות של העץ בדיוק רב.

השיטה השנייה היא עקיפה, מבוססת על מדידת מוליכות חשמלית של עץ באמצעות מד לחות חשמלי. עם מדידה זו, סולם המכשיר מראה את ערך הלחות. שיטה זו מאפשרת לקבוע במהירות את הלחות. אבל החיסרון שלו טמון בטעות המדידה, שהיא 2-3%, ואף גבוהה יותר אם תכולת הלחות בעץ היא יותר מ-30%.

מים בעץ נמצאים במצב קשור וחופשי. מים קשורים ממוקמים בדפנות התא ומוחזקים בחוזקה. פינוי מים כאלה קשה ויש לו השפעה משמעותית על שינוי רוב תכונות העץ. הכמות המקסימלית של מים קשורים תואמת את גבול הרוויה של דופן התא, הנלקחת בחשבון בחישובים: Wב.ש. = 30%.

מים חופשיים ממוקמים בחללי תאים ובחללים בין-תאיים, כך שקל יותר להסירם מהעץ.

לעץ חתוך טרי יש תכולת לחות בטווח של 50-100%, וכשהוא נשאר במים לאורך זמן - יותר מ-100%.

לאחר ייבוש באוויר הפתוח, הלחות מופחתת ל-15-20%. לחות של 20-22% נקראת תַחְבּוּרָה, ותכולת הלחות שיש לעץ במהלך הפעולה היא מִבצָעִי.

ייבוש עץ הוא משני סוגים - אטמוספרי, בטמפרטורת הסביבה, ו מְלָאכוּתִי, או תא, כאשר הטמפרטורה יכולה להיות עד 100 מעלות צלזיוס ומעלה. במהלך ייבוש החדר, העץ מתכווץ, כלומר, ירידה במידות ליניאריות בכיוון הרדיאלי ב-3-7%, ובכיוון המשיק ב-8-10%, לאורך הסיבים ב-0,1-0,3%. הצטמקות נפחית הכוללת היא 11-17%.

בעת ייבוש עץ בלחות יורדת, התכונות המכניות שלו משתנות - הגמישות יורדת, אך חוזק הלחיצה עולה, והמוליכות החשמלית יורדת.

3. צפיפות העץ. תכונות תרמיות של עץ

צפיפות עץ היא המסה ליחידת נפח של החומר מבוטאת בגר'/ס"מ 3 או ק"ג/מ"ר 3. ישנם מספר אינדיקטורים של צפיפות עץ התלויים בלחות. צפיפות החומר העצי היא המסה ליחידת נפח של החומר היוצר את קירות התא. זה בערך זהה לכל הגזעים ושווה ל-1,53 ​​גרם/ס"מ 3, כלומר, גבוה פי 1,5 מצפיפות המים.

הצפיפות של עץ יבש לחלוטין היא המסה ליחידת נפח של עץ בהיעדר מים בו. זה נקבע על ידי הנוסחה:

ρ0 = מ0 / וי0,

איפה ע0 - צפיפות של עץ יבש לחלוטין, g/cm 3 או ק"ג/מ"ר 3;

m0 - משקל דגימת עץ בתכולת לחות של 0%, גרם או ק"ג; V0 - נפח של דגימת עץ בתכולת לחות של 0%, ס"מ או מ 3.

צפיפות העץ קטנה מצפיפות חומר העץ, שכן יש בו חללים מלאים באוויר, כלומר נקבוביות, המתבטאת באחוזים ומאפיינת את יחס החללים בעץ יבש לחלוטין. ככל שצפיפות העץ גדולה יותר, כך הנקבוביות שלו קטנה יותר.

צפיפות העץ תלויה באופן משמעותי בלחות. עם עלייה בלחות, צפיפות העץ עולה. לפי הצפיפות כל המינים מחולקים לשלוש קבוצות (בתכולת לחות עץ של 12%):

1) סלעים בעלי צפיפות נמוכה - 540 ק"ג/מ"ר 3 ופחות - זה אשוח, אורן, טיליה וכו';

2) סלעים בצפיפות בינונית - מ-550 עד 740 ק"ג למטר 3- זה אלון, ליבנה, בוקיצה וכו';

3) סלעים בצפיפות גבוהה - 750 ק"ג/מ"ר 3 ועוד - מדובר בדוגווד, קרן קרן, פיסטוק וכו'.

תכונות תרמיות של עץ - אלה קיבולת חום, מוליכות תרמית, דיפוזיה תרמית והתפשטות תרמית. קיבולת חום היא היכולת של עץ לצבור חום. קיבולת חום סגולית C נלקחת כאינדיקטור לקיבולת חום - כמות החום הנדרשת לחימום 1 ק"ג של מסת עץ ב-1 מעלות צלזיוס. הוא נמדד ב-kJ/kg × t °C.

עץ יבש הוא חומר עץ ואוויר ושבריר המסה של האוויר בו זניח, לכן כושר החום של עץ יבש שווה כמעט ליכולת החום של חומר העץ. קיבולת החום הסגולית של עץ היא כמעט בלתי תלויה במין ובטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס עבור עץ יבש לחלוטין היא 1,55 קילו ג'יי. עם עלייה בטמפרטורה, קיבולת החום הסגולית עולה מעט ובטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס היא עולה בכ-25%. כאשר העץ נרטב, יכולת החום שלו גדלה.

תהליך העברת החום בעץ מאופיין בשני אינדיקטורים - מקדם המוליכות התרמית ומקדם הדיפוזיציה התרמית. מקדם מוליכות תרמית? שווה מספרית לכמות החום שעוברת ליחידת זמן דרך קיר עץ בשטח של 1 מ' 2 ועובי 1 מ' עם הפרש טמפרטורה בצדדים מנוגדים של הקיר של 1 מעלות צלזיוס. הוא נמדד ב-W/(m × °C).

מקדם הדיפוזיות התרמית מאפיין את קצב השינוי בטמפרטורת העץ כאשר הוא מחומם או מקורר. הוא קובע את האינרציה התרמית של העץ, כלומר את יכולתו להשוות את הטמפרטורה. הדיפוזיות התרמית מחושבת על ידי הנוסחה:

α = λ/s × ρ,

כאשר ρ היא צפיפות החומר, ק"ג/מ"ק;

λ - מקדם מוליכות תרמית, W / (m × °С);

c הוא קיבולת החום הספציפית של עץ, kJ / (ק"ג × °С).

4. תכונות חשמליות ואקוסטיות של עץ

כפי שהראו מחקרים רבים על התכונות החשמליות של עץ, המוליכות החשמלית שלו, כלומר יכולתו להוליך זרם חשמלי, קשורה ביחס הפוך להתנגדות החשמלית שלו. ישנן התנגדויות משטח ונפח, המעניקות יחד את ההתנגדות הכוללת של דגימת עץ המונחת בין שתי אלקטרודות. התנגדות נפח מאפיינת את המכשול למעבר זרם בעובי הדגימה, והתנגדות פני השטח - לאורך פני השטח. אינדיקטורים של התנגדות חשמלית הם התנגדות נפח ספציפית והתנגדות משטח ספציפית.

מחקרים הראו כי עץ יבש מוליך חשמל בצורה גרועה, אך עם עליית הלחות, ההתנגדות שלו יורדת. ניתן לראות זאת מהנתונים שהתקבלו במהלך המחקרים (טבלה 1).

לוח 1

ירידה בהתנגדות פני השטח מתרחשת עם עלייה בלחות. לדוגמה, עם עלייה בתכולת הלחות של אשור מ-4,5 ל-17%, ההתנגדות החשמלית של פני השטח יורדת מ-1,2 × 1013 עד 1×107 אוֹם.

בנוסף, כתוצאה ממחקר, נמצא כי ירידה בהתנגדות החשמלית של עץ מתרחשת כאשר הוא מחומם, במיוחד בלחותו הנמוכה. כך, עלייה בטמפרטורה מ-20 ל-94 מעלות צלזיוס מפחיתה את ההתנגדות של אבסולוטית. עץ יבש ב-10 6 פעמים.

תכונות אקוסטיות. כאשר חקרו את התכונות האקוסטיות של העץ, נמצא כי מהירות התפשטות הקול בעץ גדולה יותר, ככל שצפיפותו נמוכה יותר ומודול האלסטי שלו גבוה יותר. הערכים הממוצעים של מהירות הקול לאורך הסיבים עבור עץ יבש בחדר הם: אלון - 4720 מ"ש, אפר - 4730 מ"ש, אורן - 5360 מ"ש, לגש - 4930 מ"ש. מחקר נוסף הראה שמהירות הקול על פני הסיבים קטנה פי 3-4 מאשר לאורך הסיבים. מהירות התפשטות הקול תלויה בתכונות החומרים וקודם כל בצפיפות, למשל בפלדה, הקול עובר במהירות של 5050 מ' לשנייה, באוויר - 330 מ' לשנייה, ובגומי - 30 גברת. בהתבסס על נתונים שהתקבלו ממחקרים על תכונותיו האקוסטיות של העץ, נבנתה שיטה אולטרה-קולית לקביעת חוזקו ופגמיו הפנימיים הנסתרים.על פי חוקי הבנייה הקיימים, בידוד הרעשים של קירות ומחיצות לא צריך להיות נמוך מ-40, ובין הקומות - 48 dB. על פי נתוני מחקר, יכולת ספיגת הקול של עץ נמוכה, כך למשל בידוד הרעשים של עץ אורן בעובי 3 ס"מ הוא 12 dB, ועץ אלון בעובי 4,5 ס"מ הוא 27 dB. כפי שקבע מחקר, המאפיינים האקוסטיים הטובים ביותר במונחים של פליטת הצליל הגדולה ביותר נמצאו בעץ אשוח, אשוח וארז, המשמש לייצור כלי נגינה רבים: מרוט, קשת, מקלדות וכו'. כפי שהראה בפועל , לעץ ארוכות יש את התכונות האקוסטיות הטובות ביותר - במשך 50 שנה או יותר.

5. עמידות העץ

תכונות מכניות כוללות את החוזק ואת יכולת העיוות של העץ, כמו גם כמה תכונות טכנולוגיות. חוזק העץ הוא יכולתו להתנגד להרס בהשפעת עומסים חיצוניים. חוזק המתיחה של העץ נקבע על ידי בדיקת דוגמאות לדחיסה, מתח, כיפוף וגזירה.

בעת בדיקת עץ לדחיסה, העומס מתבצע לאורך הסיבים, ואז לרוחב ובמקום אחד. חוזק המתיחה נקבע ב-MPa על ידי הנוסחה:

бszh = Pמקסימום /a×b,

שבו פמקסימום - עומס שבירה מרבי, N;

a ו-b הם מידות דגימת העץ, מ"מ.

על פי נתוני הבדיקה, נמצא שכאשר עץ נמתח על פני הסיבים, החוזק הוא כ-1/20 מחוזק המתיחה לאורך הסיבים. לכן, בעת תכנון מוצרים ובניית מבני בניין שונים, אסור להפנות עומסי מתיחה על פני הסיבים.

בפועל, ברוב המקרים, מוצרי עץ עובדים עם עומסי כיפוף. לכן יש לבדוק דגימות עץ לכיפוף תוך קביעת חוזק המתיחה ב-MPa לפי הנוסחה:

бשל = 3Pמקסימום × l/2 × b × h2,

כאשר l - מרחק בין תומכים, מ"מ;

b - רוחב המדגם בכיוון הרדיאלי, מ"מ;

h הוא גובה המדגם בכיוון המשיק, מ"מ.

כאשר מדגם מכופף, מתחי מתיחה מתעוררים בצד הקמור, ומתחי דחיסה מתעוררים בצד הקעור. בעומסים מעל הערך המרבי, הרס עץ מתרחש בצורה של קרע של סיבים מתוחים בצד הקמור של שבר המדגם.

כוח הגזירה הוא בעל חשיבות רבה. אינדיקטור זה נקבע על ידי בדיקת שלושה סוגי גזירה: סתתים לאורך ולרוחב הסיבים; לחיתוך עץ על פני התבואה. במקרה זה, חוזק השבירה של עץ הוא bck, MPa נקבע על ידי הנוסחה:

бck = Pמקסימום /b×l,

שבו פ מקסימום - עומס מרבי, N;

b, l - עובי ואורך המדגם במישור הגזירה, מ"מ. בדיקות לחיתוך עץ על פני הסיבים מתבצעות על דגימות באמצעות סכין ניתנת להזזה. במקרה זה, חוזק המתיחה ב-MPa נקבע על ידי הנוסחה:

τ = Pמקסימום / 2 × a × b,

שבו פמקסימום - עומס מרבי, N;

a ו-b הם מידות החתך המדגם, מ"מ (רוחבי). כפי שמראות תוצאות הבדיקה, חוזק העץ כשהוא חתוך על פני הסיבים גדול פי 4 מאשר כשהוא חתוך לאורך הסיבים.

כפי שהראו בדיקות, מודול האלסטיות בדחיסה ובמתח של עץ זהה בערך ומסתכם ב-12,3 GPa עבור אורן, 14,6 GPa עבור אלון ו-16,4 GPa עבור ליבנה בלחות של 12%. מודול האלסטי על פני הסיבים קטן פי 20-25 בערך מאשר לאורכו, ובכיוון הרדיאלי הוא גבוה יותר מאשר בכיוון המשיק, בכ-20-50%.

בעת בדיקת עץ, מודול האלסטיות נקבע גם:

E = 3 × P × l / (64b × h3 × f),

כאשר P הוא העומס השווה להפרש בין גבולות המדידה העליונים והתחתונים, N;

l - מרחק בין התומכים (עליהם ממוקמת דגימת העץ), מ"מ;

b ו-h - רוחב וגובה המדגם, מ"מ;

f - סטייה שווה להפרש בין ערכי הממוצע האריתמטי של הסטייה בגבול הטעינה העליון והתחתון, מ"מ.

6. תכונות טכנולוגיות של עץ

מאפיינים טכנולוגיים: חוזק פגיעה, קשיות, עמידות בפני שחיקה, יכולת להחזיק ברגים, מסמרים ושאר מחברים וכן יכולת עיבוד עם כלי חיתוך.

חוזק השפעה של עץ - זוהי יכולתו לספוג כוחות (עבודה) בפגיעה ללא הרס. ככל שכמות העבודה הנדרשת כדי לשבור את המדגם גדולה יותר, כך צמיגותו גבוהה יותר. חוזק ההשפעה נקבע על ידי הנוסחה:

A \uXNUMXd Q / b x h, J / cm 2,

כאשר Q הוא העבודה שהושקעה על שבר המדגם, J;

b ו-h הם הרוחב והגובה של המדגם.

קשיות עץ - זוהי יכולתו להתנגד לשקע של גוף העשוי מחומר קשה יותר - אגרוף פלדה עם קצה חצי כדורי עם רדיוס r = = 5,64 מ"מ לעומק של 5,64 מ"מ. במקרה זה, בסיום העומס, העומס P נספר בסולם מד הכוח של המכונה. לאחר הבדיקה נשארת טביעה בשטח של 100 מ"מ בעץ. 2. הקשיות הסטטית של המדגם נקבעת ב-N/mm באמצעות הנוסחה:

H \uXNUMXd P / π × r2,

שבו π×r2 - אזור ההטבעה בעץ כאשר חצי כדור ברדיוס r נלחץ לתוכו, מ"מ.

אם הדגימות מתפצלות במהלך הבדיקה, האגרוף נלחץ לעומק רדוד יותר - 2,82 מ"מ, והקשיות נקבעת על ידי הנוסחה:

H = 4P / (3π × r2).

כל הסלעים מחולקים לשלוש קבוצות לפי קשיות משטח הקצה: רך - עם קשיות של 40 N/mm 2 ופחות, קשה - 41-80 N/mm 2 וקשה מאוד - יותר מ-80 N/mm 2.

ללבוש עמידות עץ מאפיין את יכולתו להתנגד לבלאי בעת שפשוף על פני השטח של אלמנטים שוחקים או מיקרו-חספוסים של גוף מוצק יותר. בעת בדיקת שחיקה, נוצרים תנאים המחקים את תהליך השחיקה בפועל של עץ המשמש לרצפות, מדרגות, סיפונים. השחיקה מתבצעת במכונה מיוחדת. במקרה זה, מדד השחיקה t מחושב במ"מ לפי הנוסחה:

t = h × (מ1 - M2) / M1,

כאשר h הוא גובה המדגם לפני שחיקה, מ"מ;

m 1 ומ 2 - מסת הדגימה, בהתאמה, לפני ואחרי הבדיקה, ז.

ההתנגדות הספציפית למשיכת מסמר או בורג נקבעת על ידי הנוסחה:

Рעוד. = Pמקסימום / l (N/mm),

שבו פמקסימום - עומס מרבי בעת שליפת מסמרים או ברגים;

l הוא האורך של תקיעת מסמר או הברגה של בורג. היכולת של עץ להחזיק מחברים תלויה במינו, בצפיפות ובתכולת הלחות שלו. ההתנגדות לשליפה של מסמרים שננעצו בכיוונים הרדיאליים והמשיקים היא בערך זהה, אך היא גבוהה יותר מאשר כאשר מסמרים ננעצים בקצה המדגם.

היכולת של עץ להתכופף - הטוב ביותר עבור אשור, אלון, אפר, גרוע מכך - עבור מינים מחטניים. כדי לשפר את גמישות העץ, הוא מאודה לפני הכיפוף, ולאחר מכן לאחר הכיפוף הוא מקורר ומיובש במצב קבוע, וכתוצאה מכך הוא מקבל צורה מעוקלת יציבה.

היכולת של עץ להתפצל - זהו תהליך הפרדתו לאורך הסיבים בהשפעת עומס המועבר לטריז. זהו תכונה שלילית של עץ בעת תקיעת מסמרים קרוב לקצה, כמו גם דוקרנים וברגים בעת הברגה, אך תכונה חיובית בעת חיתוך עצי הסקה או הכנת בולי עץ מפוצלים.

הרצאה מס' 5. סגסוגות

1. מבנה המתכות

מתכות וסגסוגות שלהן - החומר העיקרי בהנדסת מכונות. יש להם מאפיינים יקרי ערך רבים, בעיקר בשל המבנה הפנימי שלהם. ניתן להפוך מתכת או סגסוגת רכה וגמישה לקשה ושבירה, ולהיפך. על מנת לשנות באופן מודע את תכונות המתכות, יש צורך להכיר את היסודות של מבנה הגביש שלהן. כידוע, כל הגופים מורכבים ממספר רב של אטומים, המוחזקים יחד על ידי כוחות מלוכדים, המתנדנדים בתדרים גבוהים ליד נקודות שיווי משקל. מכיוון שהאטומים של מתכות שונות שונים, לכל מתכת יש תכונות ספציפיות משלה. תכונות אלו תלויות בסידור האטומים בינם לבין עצמם, באופי הקשרים שלהם ובמרחק ביניהם. אם תשנה את המרחק בין האטומים או את סדר הסידור שלהם, גם תכונות המתכת ישתנו. בגופים אמורפיים - שרף, זכוכית, רוזין וכו' - האטומים מסודרים באופן אקראי. במתכות הם בסדר גיאומטרי מסוים, ויוצרים גבישים, וזו הסיבה שמתכות הן מוצקים גבישיים. מתכות נבדלות לא רק בסדר סידור האטומים, אלא גם בסריג הגבישי שלהן, שהוא רשת מרחבית דמיונית המורכבת מתאי יסוד, שבצמתים שבהם נמצאים האטומים.

נבדלים סריגי הגביש הבאים של מתכות עם אריזה צפופה של אטומים: מרוכז גוף מעוקב, מרוכז פנים מעוקב ומשושה. בתא סריג קוביות במרכז הגוף, האטומים ממוקמים בקודקודים ובמרכז הקובייה. תא כזה מכיל תשעה אטומים (כרום, טונגסטן, ונדיום, מוליבדן, ליתיום, ובטמפרטורות מסוימות - ברזל ומתכות אחרות).

בתא של סריג שמרכזו פנים מעוקב, אטומים ממוקמים בקודקודי הקובייה ובצומת האלכסונים של כל מישור. לתא כזה יש 14 אטומים (עופרת, ניקל, נחושת, זהב, כסף, צלחת, ברזל בטמפרטורות מסוימות ומתכות אחרות).

בתא של סריג גביש משושה, אטומים ממוקמים בקודקודים ובמרכז הבסיסים המשושים של המנסרה, ושלושה אטומים ממוקמים במישור האמצעי שלה, בעוד שתא כזה מכיל 17 אטומים (מגנזיום, אבץ, קדמיום). , אוסמיום, בריליום ומתכות אחרות).

בתנאים מסוימים, מתכות מסוימות - ברזל, טיטניום, זירקוניום, סטרונציום, קובלט, סידן ואחרות יכולות להתארגן מחדש מסוג אחד של סריג קריסטל למשנהו, למשל, מעוקב במרכז הגוף למרכזי פנים ואפילו משושה. תא היחידה מייצג רק אלמנט אחד, או תא אחד, של סריג הגביש.

כל סריג הגביש במתכת אמיתית מורכב ממספר רב של תאי יחידה חוזרים ונשנים. למרחק בין האטומים של תא סריג גביש או בין מישורים אטומיים מקבילים היוצרים תא יחידה יש ​​חשיבות רבה. ככל שהמרחק הזה גדול יותר, המתכת פחות עמידה. המרחק ביניהם נמדד באנגסטרום - 1 A = 10 -8 ס"מ או בננומטרים - 1 A \u0,1d XNUMX ננומטר.

מהפרקטיקה ידוע שברזל חזק יותר מנחושת, ונחושת חזקה יותר מאלומיניום.

2. התגבשות ומבנה של מתכות וסגסוגות

סידור האטומים - סוג סריג הגביש - התכונה הטבעית של המתכת, צורת הגבישים וגדלים שלהם תלויים בתהליך המעבר של המתכת ממצב נוזלי למצב מוצק. תהליך היווצרות גבישים במהלך התמצקות מתכות נקרא הִתגַבְּשׁוּת. במהלך התגבשות המתכות משתחרר חום, ובזמן המעבר של מתכות ממצב מוצק לנוזל נספג חום. תצפיות בעזרת פרידות מדידת טמפרטורה של תהליך ירידת הטמפרטורה

במהלך המעבר של מתכת ממצב נוזלי למצב מוצק, הם אפשרו לקבוע סדירות מסוימת. ראשית, הטמפרטורה יורדת באופן שווה. בתקופה הראשונית של היווצרות הגבישים, עקב שחרור חום סמוי במהלך היווצרות סריג הגביש, נפסקת ירידת הטמפרטורה, והיא נשארת ללא שינוי עד להתמצקות מלאה של המתכת. לאחר שכל המתכת התקשה, הטמפרטורה מתחילה לרדת שוב. הטמפרטורה המתאימה לאזור אופקי נקראת קריטי. התגבשות של מתכות דומה להתגבשות של מלחים, ותהליך זה מורכב משני תהליכים יסודיים המתרחשים בו זמנית. הראשון הוא היווצרות של מרכזי התגבשות, או גרעיני גבישים, השני הוא צמיחה של גבישים ממרכזים אלה.

השלב הראשון - הופעת גרעינים של גבישי מתכת. השלב השני - ככל שהמתכת מתקררת, יותר ויותר אטומי מתכת נוזליים מצטרפים לגרעינים, המקובצים בסדר מסוים אחד ליד השני, ויוצרים תאים יסודיים של סריג הגביש. תהליך זה נמשך עד סוף ההתגבשות. יתרה מכך, הגבישים של המתכת המוצקה הם בעלי צורה לא סדירה ומגוונת מאוד, אשר מוסברת על ידי תנאי ההתגבשות.

בתהליך ההתגבשות גדל מספר הגבישים - ב-1 מ"מ 3 מעל 1000 גבישים יכולים להיווצר. קריסטלים בעלי צורה חיצונית לא סדירה נקראים קריסטליטים, או דגנים. מתכות טהורות משמשות לעתים רחוקות יחסית בהנדסת מכונות ובענפים אחרים של המכלול הכלכלי. בשימוש נרחב יותר הן סגסוגות המורכבות משני יסודות או יותר (שתי מתכות, כגון נחושת ואבץ, או מתכת ולא מתכת, כגון ברזל ופחמן). היסודות בסגסוגת נקראים רכיבים. בהתאם לסידור האטומים בסריג הגביש, מבחינים בין תמיסות מוצקות חלופיות ותמיסות מוצקות ביניים. בתמיסה מוצקה חליפית, האטומים של הרכיב המסיס מוחלפים באטומי ממס, בעוד שבתמיסה המוצקה הבין-סטילית, אטומי הממס ממוקמים בין האטומים של הרכיב המסיס בנקודות החלשות ביותר של יסודות הסריג הגבישי.

לסגסוגות, שהן פתרונות מוצקים, יש תכונות יקרות ערך. הם קשים וחזקים יותר מהרכיבים הכלולים בו.

המרכיבים של סגסוגות מסוימות במהלך התגבשות יכולים להיכנס לקשר כימי, וליצור תרכובת כימית. לתרכובות כימיות קשיות גבוהה מאוד ועמידות חשמלית טובה.

3. דיפוזיה וטרנספורמציות ללא דיפוזיה

תחת ריכוך להבין את התנועה של אטומים בגוף גבישי במרחקים העולים על המרחקים הבין-אטומיים הממוצעים של מתכת נתונה. אם תנועת האטומים אינה קשורה לשינוי בריכוז בנפחים בודדים, אז תהליך כזה נקרא פיזור עצמי. דיפוזיה המלווה בשינוי בריכוז נקראת הטרודיפוזיה. במקרים בהם ההטרודיפוזיה מלווה בהיווצרות שלבים חדשים, המתרחשת לרוב במהלך עיבוד כימי וטכני, זה נקרא דיפוזיה תגובתית.

תהליך הדיפוזיה מבוסס על מנגנון אטומי שבו כל אטום מבצע הליכות אקראיות פחות או יותר. טרנספורמציות דיפוזיה במתכות מתרחשות במהלך טיפולים כימיים ותרמיים שונים - ציפוי כרום, carburizing, aluting (האלומיניזציה) וכו'.

ציפוי כרום מספק עמידות מוגברת בחום של פלדה עד 800 מעלות צלזיוס, עמידות גבוהה בפני קורוזיה בסביבות כמו מים מתוקים ומי ים, חומצות אצטית וזרחתית, ועמידות בפני שחיקה בטמפרטורות נמוכות וגבוהות.

ציפוי כרום של פלדות המכילות יותר מ-0,3-0,4% פחמן גם מגביר את הקשיות ועמידות הבלאי. במהלך ציפוי כרום, שכבת הדיפוזיה מורכבת מתמיסה של כרום ב? - ברזל, ותכולת הכרום על פני השטח היא 25-50%.

בתהליך זה, במקרה של שימוש ב- CrCl 2 מתרחשת התגובה הבאה:

CrCl 2 + Fe → FeCl 2 +Cr.

במהלך טיפול בחום של פלדה, לא מפוזר, או אלוטרופי, טרנספורמציות בתהליך של התגבשות משנית. בפרט, בטמפרטורה של +775 מעלות צלזיוס בפלדה המכילה 0,6% פחמן, מתחילות טרנספורמציות אלוטרופיות, כלומר, הפרדת פריט מאוסטניט (תמיסה מוצקה של פחמן (עד 2,14%)) וזיהומים אחרים בנפח של בַּרזֶל.

פֵרִיט - תמיסה מוצקה של כמות קטנה של פחמן (עד 0,04%) וזיהומים אחרים ב? - בלוטה - רכיב מבני רך, פלסטי ולא חזק מספיק. מכיוון שהפריט מכיל כמות זניחה של פחמן, האוסטניט הנותר יתעשר בהדרגה בפחמן ככל שהפריט משתחרר. כאשר ריכוז הפחמן באוסטניט הנותר מגיע ל-0,8%, בטמפרטורה של +727 מעלות צלזיוס פלדה המכילה 0,6% פחמן תכיל פריט ואוסטניט, ובטמפרטורות מתחת ל-727 מעלות צלזיוס + - פריט ופרליט, ומבנה הפריט-פרלייט. יישאר ללא שינוי ללא שינויים משמעותיים גם עם קירור נוסף של הפלדה עד לטמפרטורת החדר. טרנספורמציות דומות אופייניות לכל הפלדות ההיפואוקטואידיות (המכילות פחות מ-0,8% פחמן). ההבדל היחיד יהיה בטמפרטורות שבהן פריט מתחיל לרדת. יתרה מכך, אם הפלדה מכילה 0,8% פחמן, ההתגבשות המשנית שלה תתרחש בטמפרטורה קבועה (+727 מעלות צלזיוס) ותלווה בתהליך אחד בלבד - היווצרות פרליט. זה מוסבר על ידי העובדה שבמקרה זה תכולת הפחמן בפלדה מתאימה להרכב האוטקטואיד - תערובת מכנית של גבישים המשתחררת מהסגסוגת הנוזלית בו זמנית. זה יוצר מבנה דק של הסגסוגת.

4. סיווג סגסוגות. ברזל וסגסוגותיו

פלדה וברזל יצוק - חומרים בסיסיים בהנדסת מכונות. הם מהווים 95% מכל הסגסוגות המשמשות בהנדסה.

פלדה היא סגסוגת של ברזל עם פחמן ויסודות אחרים המכילים עד 2,14% פחמן. פַּחמָן - הטומאה החשובה ביותר של פלדה. החוזק, הקשיות והגמישות של פלדה תלויים בתכולתה. בנוסף לברזל ולפחמן, הפלדה מכילה סיליקון, מנגן, גופרית וזרחן. זיהומים אלו חודרים לפלדה במהלך תהליך ההיתוך והם בני לוויה הבלתי נמנעים שלה.

אֵיתָן - סגסוגת על בסיס ברזל. ההבדל בין ברזל יצוק לפלדה הוא תכולת הפחמן הגבוהה יותר - יותר מ-2,14%. הנפוצים ביותר הם ברזל יצוק המכילים 3-3,5% פחמן. ברזל יצוק מכיל את אותם זיהומים כמו פלדה, כלומר סיליקון, מנגן, גופרית וזרחן. ברזלים יצוקים שבהם כל הפחמן נמצא בשילוב כימי עם ברזל נקראים לבן (לפי סוג השבר), וברזל יצוק שבהם כל הפחמן או רובו הוא גרפיט נקראים אפור. ברזל יצוק לבן תמיד מכיל עוד מרכיב מבני אחד - ledeburite. זהו אוקטיקה, כלומר תערובת מכנית אחידה של גרגרי אוסטניט וצמנטיט המתקבלים בתהליך ההתגבשות, הוא מכיל 4,3% פחמן. Ledeburite נוצר בטמפרטורה של +1147 מעלות צלזיוס.

פֵרִיט - תמיסה מוצקה של כמות קטנה של פחמן (עד 0,04%) וזיהומים אחרים ב? - ברזל. זה כמעט ברזל טהור. צמנטיט - תרכובת כימית של ברזל עם פחמן - ברזל קרביד.

פרלייט - תערובת מכנית אחידה בסגסוגת של פריט וצמנטיט. תערובת זו קיבלה שם כזה מכיוון שלחתך הדק במהלך תחריטו יש גוון אם הפנינה. מכיוון שהפרליט נוצר כתוצאה מתהליכי התגבשות משניים, הוא נקרא אוקטואיד. הוא נוצר בטמפרטורה של +727 מעלות צלזיוס. הוא מכיל 0,8% פחמן.

לפרלייט יש שני זנים. אם הצמנטיט בו הוא בצורת לוחות, הוא נקרא למלר, אך אם הצמנטיט הוא בצורת גרגירים, הפרליט נקרא גרנולרי. תחת המיקרוסקופ, לוחות צמנטיט נראים מבריקים מכיוון שהם קשים מאוד, מלטשים היטב, ומחלידים פחות כאשר הם חרוטים בחומצות מאשר לוחות פריט רכים.

אם סגסוגות ברזל-פחמן מחוממות לטמפרטורות מסוימות, תתרחש טרנספורמציה אלוטרופית של α-ברזל ל-ν-ברזל ונוצר רכיב מבני, הנקרא אוסטניט.

אוסטניט היא תמיסה מוצקה של פחמן (עד 2,14%) וזיהומים אחרים ב-ν -ברזל. יכולת פחמן

פירוק בברזל משתנה בטמפרטורות שונות. בטמפרטורה של +727 מעלות צלזיוס ν -ברזל יכול להמיס לא יותר מ-0,8% פחמן. באותה טמפרטורה, האוסטניט מתפרק ליצירת פרליט. אוסטניט הוא מרכיב מבני רך. הוא מאופיין בפלסטיות רבה ואין לו תכונות מגנטיות.

כאשר חקרו את המרכיבים המבניים של סגסוגות ברזל-פחמן, נמצא כי בטמפרטורת החדר הם תמיד מורכבים משני אלמנטים מבניים: פריט רקיע רך וצמנטיט קשה, המחזק את הסגסוגת.

5. דיאגרמות מצב של סגסוגות

ניתן להשיג סגסוגות על ידי שילוב של רוב המתכות אחת עם השנייה, כמו גם עם לא מתכות. דיאגרמות מצבים של סגסוגות נותנות ייצוג חזותי של התמורות המתרחשות בסגסוגות בהתאם להרכב הכימי והטמפרטורה שלהן.

בעת בניית דיאגרמות של מצב הסגסוגות, ההרכב הכימי או הריכוז של הסגסוגת באחוזים מצוין על ציר האבשיסה. לשם כך, קו אופקי באורך מסוים מחולק למאה חלקים זהים, וכל חלוקה נלקחת כ-1% מאחד ממרכיבי הסגסוגת.

אורז. 5. תרשים של מצב סגסוגות של מערכת עופרת-אנטימון (Pb-Sb).

נקודה A מתאימה לעופרת טהורה, ונקודה B מתאימה לאנטימון טהור. הטמפרטורה מצוינת על ציר ה-y בקנה מידה מסוים. על מנת לבנות דיאגרמת מצב סגסוגת, תחילה נבנית סדרה של עקומות קירור לסגסוגות של אותם יסודות בריכוזים שונים.

על סמך עקומות אלה, נבנית דיאגרמה. סגסוגות, שמרכיביהן במהלך ההתמצקות יוצרים רק תערובות מכניות, שייכים לקבוצה הראשונה. התרשים של סגסוגות אלה נקרא באופן מותנה דיאגרמת פאזות מהסוג הראשון. דיאגרמת הסגסוגות היוצרות רק תמיסות מוצקות במהלך ההתמצקות נקראת דיאגרמת פאזות מהסוג השני. האופייני ביותר לתרשימים מהסוג הראשון הם סגסוגות של עופרת עם אנטימון.

בניית תרשים (מהסוג הראשון) של מצב סגסוגות Pb-Sb:

1) עקומות קירור של סגסוגות היפואוקטיות;

2) דיאגרמת מצב של סגסוגות Pb-Sb;

3) עקומות קירור של סגסוגות היפראוטקטיות. התרשים בנוי עבור חמישה סוגים של סגסוגת עופרת-אנטימון:

1) 5% אנטימון ו-95% עופרת;

2) 10% אנטימון ו-90% עופרת;

3) 20% אנטימון ו-80% עופרת;

4) 40% אנטימון ו-60% עופרת;

5) 80% אנטימון ו-20% עופרת.

לכולם יש שניים טמפרטורות קריטיות: עליון ותחתון. מחקר תהליכי ההתגבשות של סגסוגות אלו מראה שהטמפרטורה הקריטית העליונה מתאימה להתחלה, והתחתון לסוף ההתמצקות של הסגסוגת. לפיכך, תהליך ההתגבשות של סגסוגות Pb-Sb שונה באופן חד מהתגבשות של מתכות טהורות. סגסוגות מתגבשות בטווח טמפרטורות, בעוד מתכות טהורות מתגבשות בטמפרטורה קבועה.

התערובת המכנית של גבישים המשתחררת מסגסוגת נוזלית באותו זמן נקראת אוקטיקה (בתרגום מיוונית - "בנוי היטב"). סגסוגות של ריכוז זה נקראות אוקטיקה. קו DIA בתרשים נקרא קו ליקווידוס (בתרגום מיוונית - "נוזל"). מעל קו זה, כל סגסוגת עופרת-אנטימון נמצאת במצב נוזלי. קו DSVE נקרא הקו סולידוס (בתרגום מיוונית - "מוצק"), או קו אוטקטי. נקודה C מציגה את הרכב האוטקטיקה. סגסוגות הממוקמות משמאל לנקודה זו נקראות היפואוקטיקה, מימין לה היפראוטקטי. במבנה של סגסוגות היפו-אוקטיות, בנוסף לאוטקטיות, יש תמיד כמות מסוימת של עופרת, ובסגסוגות היפר-אוקטיות, בנוסף לאוטקטיות, אנטימון.

הרצאה מס' 6. תכונות מכניות של מתכות

1. דפורמציה והרס

טען שיחות אפליקציה דֵפוֹרמַצִיָה. ברגע הראשוני, העמסה, אם היא אינה מלווה בשינויי פאזה (מבניים), גורמת לעיוות אלסטי (הפיך) בלבד. בהגעה ללחץ מסוים, העיוות (חלקית) הופך לבלתי הפיך (דפורמציה פלסטית), בעוד שמבנה המתכת וכתוצאה מכך גם תכונותיה משתנים באופן בלתי הפיך.תלות העיוות במתח מתוארת על ידי מה שנקרא דיאגרמת המתח. לחץ מותנה:

σ = P / F0 (kgf/mm2),

כאשר P הוא הכוח;

F0 - חתך ראשוני, וציר האבשיסה - דפורמציה יחסית:

ε = ∆l / l,

כאשר Δl הוא תוספת האורך,

l - אורך התחלתי.

הטנגנס של זווית הנטייה ישר: tg α \uXNUMXd σ / ε \uXNUMXd E - מודול האלסטיות הרגיל (בק"ג / מ"מ 2) - מאפיין את קשיחות החומר (התנגדות לעיוות אלסטי), אשר נקבעת על ידי כוחות האינטראקציה הבין-אטומית, בהתאם בקירוב הראשון לטמפרטורת ההיתוך של המתכת. מכיוון שלסגסוגת וטיפול בחום יש השפעה מועטה מאוד על נקודת ההיתוך, מודול האלסטיות הרגיל יכול להיחשב כמאפיין לא רגיש מבחינה מבנית. לכל הפלדות E ≈ 2 × 10 4 ק"ג/מ"מ 2, ועבור סגסוגות אלומיניום E ~ 0,7 × 10 4 ק"ג/מ"מ 2.

המתח המותנה שבו מופר הקשר היחסי בין ε ל-σ הוא הגבול האלסטי (או גבול המידתיות).

למטרות טכניות (למעט אלמנטים אלסטיים), סטייה קטנה מהפרופורציונליות אינה נחשבת משמעותית, ובדרך כלל נחשב כי דפורמציה פלסטית מתרחשת כאשר העיוות הבלתי הפיך השיורי εpl. הופך ל-0,2%. המתח המותנה שבו = 0,2% נקרא חוזק תשואה (בתרשים - σ0,2) ומאפיין את עמידות החומר בפני דפורמציה פלסטית קטנה. המתח האמיתי מגיע לערכו המקסימלי בנקודה Z - בהשמדה הסופית של המדגם. לחומרים בעלי חוזק גבוה ופלסטיות נמוכה σВ > 150 ק"ג/מ"מ 2, ההיצרות היחסית ψ (שינוי בהיצרות) בנקודת הקרע (הרס) היא פחות מ-40%, ו-ψ נקבעת לפי הנוסחה:

ψ = (Fо - פх)Fо,

שבו F 0 - קטע של המדגם לפני ההשמדה;

Fx - חתך ברגע של דפורמציה מקסימלית.

הֶרֶס יכול להיות משני סוגים, שניתן לקרוא להם "הַפרָדָה" (חזרה) ו "הֶרֶס" (חוּפשָׁה). ההפרדה אופיינית לחומרים פלסטיים מאוד (בדרך כלל מתכות בעלות טוהר גבוה), שהדפורמציה שלהם לאחר הגעה לנקודה ? В מוביל להיצרות של 100% ללא היווצרות של משטח שבר. בכל שאר המקרים, ההיצרות מגיעה לערך מסוים, ולאחר מכן הדגימה נהרסת עם היווצרות משטחי שבר.

אורז. 6. סוגי דגימות קרועים: א - הפרדה; ב - כישלון עם דפורמציה פלסטית ראשונית; ג - הרס ללא עיוות פלסטי מקדים.

לתהליך ההרס קודמים: דפורמציה אלסטית ועיוות פלסטי.

2. תכונות מכניות של מתכות

תכונות מכאניות מתכות נקבעות לפי המאפיינים הבאים: גבול אלסטי σТ, חוזק תשואה σЕ, חוזק מתיחה יחסית התארכות σ, צמצום יחסית ψ ומודול האלסטיות E, חוזק השפעה, מגבלת סיבולת, עמידות בפני שחיקה.

קַשִׁיוּת, נקבע על ידי השיטות הלא הרסניות הפשוטות ביותר, תלוי בעיקר בתכולת הפחמן ובתנאי הטיפול בחום של פלדה. להערכה גסה של חוזק, ניתן להשתמש בקשר הבא: σВ = HB/3.

כל חלקי המתכת של המכונות במהלך הפעולה חשופים לעומסים חיצוניים שונים, אשר יכולים להתבצע בצורה חלקה, הדרגתית (סטטית) או מיידית (דינמית). פועלים על חלקים, עומסים חיצוניים משנים את צורתם, כלומר מעוותים התכונה של חומרים העשויים ממתכת וסגסוגות לקבל את צורתם המקורית לאחר סיום פעולת הכוחות החיצוניים נקראת גְמִישׁוּת, והעיוות שנעלם לאחר הסרת העומס נקרא אֵלַסטִי. אם מופעלים מאמצים גדולים על חלק מתכת ולאחר סיום פעולתם הוא אינו מקבל את צורתו המקורית, אלא נשאר מעוות, אזי דפורמציה כזו נקראת פלסטיק. היכולת של חומרים וחלקים מתכתיים להתעוות בהשפעת עומסים חיצוניים מבלי להתמוטט, ולשמור על הצורה שהשתנתה לאחר סיום הכוח נקראת פּלָסטִיוּת. חומרים העשויים ממתכות שאינם מסוגלים לעיוות פלסטי נקראים שָׁבִיר.

תכונה חשובה של חומרים וחלקים העשויים ממתכות, יחד עם גמישות ופלסטיות, היא כוח חלקי מתכת או כלים, בהתאם לתנאי ההפעלה, חייבים להיות בעלי תכונות מכניות מסוימות - חוזק, גמישות, משיכות.

במהלך פעולה ארוכת טווח, חלקי מתכת של מכונות נתונים עומסים משתנים מחדש (מתיחה - דחיסה). במתח מתחת לחוזק התפוקה או לגבול האלסטי, הם עלולים להיכשל פתאום. תופעה זו נקראת עייפות מתכת. מגבלת הסיבולת (עייפות) היא הלחץ המקסימלי שחומרים וחלקי מתכת יכולים לעמוד בו מבלי להישבר, עם מספר גדול מספיק של עומסים משתנים (מחזורים).

עבור דגימות פלדה, מאפיין זה נקבע על 10 מיליון מחזורים, עבור מתכות לא ברזליות - על 100 מיליון מחזורים. האם גבול הסיבולת מצוין באות יוונית? -1 ונמדד בפ"א.

במהלך הפעולה, חלקי מכונה רבים מחוממים לטמפרטורות גבוהות, המגיעות ל-1000 מעלות צלזיוס או יותר. עבור חלקים כאלה, מאפיין חשוב הוא עמיד לחום - יכולתם של חומרים העשויים ממתכות וסגסוגות לשמור על החוזק הנדרש בטמפרטורות גבוהות. במתכות וסגסוגות הפועלות לאורך זמן בעומס בטמפרטורות גבוהות, ישנה תופעה זחילה, כלומר, דפורמציה פלסטית מתמשכת תחת פעולת עומס קבוע (מתכת "זוחלת").

3. שיטות לחיזוק מתכות וסגסוגות

התקשות פני השטח של מתכות וסגסוגות נמצאת בשימוש נרחב בתעשיות רבות, בפרט בהנדסה מודרנית. זה מאפשר להשיג קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה של שכבת פני השטח תוך שמירה על ליבה רקיעה מספיק, משפר עמידות וחוזק עייפות. שיטות התקשות משטח מסוימות הן פרודוקטיביות ביותר. במקרים מסוימים, הם משמשים ביעילות רבה במקום שיטות טיפול בחום קונבנציונליות. ישנם מספר רב של חלקים, שתכונות שכבת פני השטח של המתכת שלה כפופות לדרישות אחרות מאשר תכונות השכבות הפנימיות. למשל, שיני גלגלי שיניים חוות חיכוך חזק במהלך הפעולה, ולכן עליהן להיות קשיות גבוהה, אך בעלות קשיות נמוכה וקשיחות טובה כדי שהשיניים לא יקרסו בגלל זעזועים ומכות. לכן, שיני גלגל השיניים חייבות להיות קשות על פני השטח וצמיגות בליבה.

הדרך הנפוצה ביותר להקשיח את שכבת פני השטח של מתכות וסגסוגות היא התקשות פני השטח, שבו רק חלק משכבת ​​הפנים של החלקים מקבל קשיות גבוהה. השאר אינו מתקשה ושומר על המבנה והתכונות שהיו לפני ההתקשות. כיום, התקשות פני השטח עם חימום אינדוקציה על ידי זרמים בתדר גבוה נמצא בשימוש נרחב ביותר. שיטה מתקדמת זו עם ביצועים גבוהים לטיפול בחום מספקת עלייה בתכונות המכניות של פלדה, כולל חוזק תפוקה, עייפות וקשיות, מבטלת את האפשרות של דה-קרבוריזציה, מפחיתה את הסיכון לחמצון פני השטח של המוצרים ועיוותם.

פרטים של צורה מורכבת, מסורי פס, כלי חיתוך (חותכי כרסום, מקדחות), מנופים, סרנים נתונים להתקשות פני השטח הדופקים. לשם כך, החלק המוקשה של החלק מחומם לטמפרטורה העולה על הטמפרטורה של חימום קונבנציונלי של חומר זה לצורך התקשות, ולאחר מכן מקורר בקצב גבוה עקב סילוק חום לשאר מסת החלק ללא שימוש בקירור כְּלֵי תִקְשׁוֹרֶת. כתוצאה מהתקשות הדופק מתקבלת שכבה "לבנה" מוקשה, יציבה בטמפרטורה של 450 מעלות צלזיוס, בעלת מבנה עדין, קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה.

הרצאה מס' 7. סגסוגות ברזל-פחמן

1. תרשים של ברזל-צמנטיט

דיאגרמת ברזל-צמנטיט מכסה את מצבן של סגסוגות ברזל-פחמן, המכילות עד 6,67% פחמן.

אורז. 7. תרשים מצב סגסוגות ברזל-פחמן (קווים מלאים - מערכת Fe-Fe 3 ג; מקווקו - מערכת Fe-C)

פלדות פחמן - אלו סגסוגות ברזל המכילות עד 2,14% פחמן. פלדות המכילות עד 0,8% פחמן נקראות hypoeutectoid, 0,8% פחמן - eu-tectoid, מעל 0,8 עד 2,14% - היפראווטקטואיד. ברזל יצוק לבן - אלו הן סגסוגות ברזל המכילות בין 2,14 ל-6,67% פחמן.

עם תכולת פחמן בין 2,14 ל-4,3%, ברזל יצוק לבן נקרא hypoeutectic, וב-4,3-6,67% - hypereutectic. דיאגרמת הברזל-צמנטיט מציגה את מצבה של סגסוגת זו במהלך התגבשות ראשונית ומשנית. תהליכים אלו מאופיינים בעיקומי ACB ו-AECF.

עקומת DIA - קו ליקווידוס - מציג את הטמפרטורות שבהן מתחיל התמצקות של סגסוגות ברזל-פחמן. עקומת AECF - קו סולידוס - מתאים לטמפרטורות שבהן מסתיים תהליך ההתגבשות. קו AE מתייחס לפלדות, וקו ACF מתייחס לברזל יצוק לבן. נקודה A מאפיינת את נקודת ההיתוך של ברזל טהור - +1539 מעלות צלזיוס, ונקודה B - נקודת ההיתוך של צמנטיט - +1600 מעלות צלזיוס. נקודה E מתאימה לכמות הפחמן המקסימלית שניתן להמיס באוסטניט בטמפרטורות גבוהות. נקודה C מציינת את הרכב האוטקטיקה; היא מתאימה לתכולת פחמן של 4,3% בסגסוגת. טמפרטורת היווצרות האוטקטית היא +1147 מעלות צלזיוס. קו ECF נקרא אוקטיקה, מאחר שבכל נקודה מתרחשת היווצרות של אוטקטיקה (ledeburite).בקו CF (ברזל יצוק היפראוקטי) הרכיב העודף ביחס לאוטקטיקה, כלומר צמנטיט, ייפרד מהסגסוגת הנוזלית. מכיוון שצמנטיט נוצר במהלך התגבשות ראשונית, הוא נקרא ראשוני. Eutectic מופיע על קו CF - ledeburite. כתוצאה מכך, כתוצאה מהתגבשות ראשונית, ברזל יצוק היפראוטקטי יהיה מורכב מצמנטיט ראשוני ולידבוריט.

קו ECF (+1147 מעלות צלזיוס) נקרא אוקטיקה, מאז מתרחשת על זה היווצרות תערובת מכנית של אוסטניט וצמנטיט - ledeburite. ל-Ledeburite יש הרכב אוטקטי, ולכן התגבשותו מתרחשת בטמפרטורה קבועה של +1147 מעלות צלזיוס. כתוצאה מהתגבשות ראשונית, הפלדה רוכשת מבנה אוסטניט, המאופיין בגמישות ובקשיחות טובה. לכן, פלדה כזו מתאימה את עצמה לטיפול בלחץ בטמפרטורות גבוהות. ברזל יצוק לבן מכיל לידבוריט שביר וקשה, המונע מהם לעבור עיבוד בלחץ גם בטמפרטורות גבוהות. קו PSK בתרשים מאפיין את הטמפרטורה. שבהם מסתיימים תהליכי ההתגבשות המשנית. עבור הפלדות המוצגות בתרשים, טמפרטורה זו היא +727 מעלות צלזיוס. בטמפרטורות מתחת ל-727 מעלות צלזיוס, לא נצפות טרנספורמציות משמעותיות בפלדות; המבנה המתקבל ב-+727 מעלות צלזיוס נשמר לאחר קירור נוסף של הסגסוגת (עד לטמפרטורת החדר). קו PSK נקרא אוטקטואיד. נקודה S של התרשים מתאימה להרכב האיוטקטואיד - פרלייט.

2. פלדות: סיווג, פלדות אוטומטיות

פלדות משמשות בסיס חומרי להנדסת מכונות, בנייה ותעשיות אחרות. פלדות הן חומר הגלם העיקרי לייצור מוצרי פח ופרופיל.

לפי שיטת ייצור פלדות מחולקות לבססמר, ממיר (עם טיהור חמצן), אח פתוח, פלדה חשמלית, כור היתוך ופלדה המתקבלים על ידי הפחתה ישירה מעפרות מועשרות (כדורים); לפי הרכב כימי - עבור פחמן וסגסוגת; בתיאום מראש - על מבנים, כלי עבודה, אוטומטיים ופלדה עם תכונות מיוחדות.

פלדות תמיד מכילות זיהומים שונים. ככל שפחות זיהומים מזיקים, כך איכות הפלדה גבוהה יותר. בהתאם לאיכות, פלדות נבדלות איכות רגילה, איכותית, איכותית ואיכותית במיוחד.

פלדות פחמן באיכות רגילה הן מהזולות והנפוצות ביותר.

בהתאם למטרה, פלדות פחמן באיכות רגילה מחולקות לשלוש קבוצות: A - מסופקת על ידי תכונות מכניות, B - מסופקות על ידי הרכב כימי ו-C - מסופקת על ידי תכונות מכניות והרכב כימי. בהתאם לאינדיקטורים הסטנדרטיים (מאפייני חוזק, הרכב כימי), הפלדה של כל קבוצה מחולקת לקטגוריות: קבוצה A - 1, 2 ו -3; קבוצה ב' - 1, 2; קבוצה ב' - 1, 2, 3, 4, 5, 6.

קבוצה A כוללת פלדה מהדרגות הבאות: St 0, St 1 kp, St 1 ps וכו' עד ST vsp. האותיות "St" אומרות "פלדה", המספרים מ-0 עד 6 הם המספר המותנה של המותג, המאפיינים את התכונות המכניות של הפלדה. ככל שמספר הציון עולה, חוזק המתיחה σ גדלВ וחוזק תפוקה σТ וההתארכות היחסית פוחתת. כדי לציין את מידת ההתחמצנות, מדדים ממוקמים אחרי מספר המותג: kp - רותח, ps - חצי רגוע, sp - רגוע (לדוגמה, St 3 kp, St 3 ps, St 3 sp).

קבוצה B כוללת פלדות מהדרגות הבאות: Bst 0, Bst 1 kp וכו' עד Bst 6 kp. לפלדה מקבוצה B יש שתי קטגוריות. הקטגוריה הראשונה כוללת פלדה מכל הכיתות המכילה את היסודות הכימיים הבאים: פחמן, מנגן, סיליקון, זרחן, גופרית, ארסן, חנקן. הקטגוריה השנייה כוללת דרגות פלדה מ-BST 1 עד BST 6, הכוללות כרום, ניקל ונחושת.

קבוצה B כוללת את דרגות הפלדה VST 1, VST 2, VST 3, VST 4 ו-VST 5. המדדים ps, sp ו-kp שנוספו לדרגה מציינים את דרגת דה-חמצון הפלדה, לדוגמא: VST 3 sp, VST 3 gps וכו' האות "ג" אחרי המספר מציינת כמות מוגברת של מנגן.

עבור מכונות אוטומטיות לחיתוך מתכת, תעשיית המתכות מייצרת פלדות מיוחדות לחיתוך חופשי המסוגלות ליצור שבבים שבירים, יורדים בקלות ומוסרים בקלות. זוהי פלדה בעלת יכולת עיבוד מוגברת וגבוהה. יכולת העיבוד הגבוהה של פלדות כאלה מושגת על ידי הגדלת תכולת הגופרית והזרחן (עד 0,35%), כמו גם הכנסת עופרת (עד 0,35%).

פלדות אוטומטיות משמשות בייצור בקנה מידה גדול וייצור המוני. מהם עשויים חלקים לא קריטיים למכוניות וטרקטורים (מחברים, סרנים, תותבים וכו').

3. ברזל יצוק: לבן, אפור, חוזק גבוה, ניתן לגימור

אֵיתָן - התוצר העיקרי של עיבוד עפרות ברזל על ידי התכה בתנורי פיצוץ. במבנה של ברזל יצוק, יכולים להיות רכיבים שונים, תלוי באיזה חלק של הפחמן נמצא במצב חופשי מבחינה מבנית. זה גם קובע את השם של ברזל יצוק: לבן, אפור, חוזק גבוה, ניתן לגימור.

ברזל יצוק הוא החומר הנפוץ ביותר ליציקת ברזל-פחמן, המכיל מעל 2% פחמן, עד 4,5% סיליקון, עד 1,5% מנגן, עד 1,8% זרחן ועד 0,08% גופרית. לברזל יצוק תכונות יציקה גבוהות, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בבתי יציקה כחומר מבני. מיסבי הזזה עשויים מברזל יצוק, בעל מקדם חיכוך נמוך.

ברזל יצוק לבן הוא סגסוגת של ברזל עם פחמן בצורה של ברזל קרביד Fe 3 C, כלומר פחמן נמצא במצב קשור בצורה של תרכובת כימית - צמנטיט. תכולת הפחמן של ברזל יצוק לבן נע בין 2,14 ל-6,67%, והמבנה הראשוני של ברזל יצוק לבן עשוי להכיל לידבוריט, אוסטניט וצמנטיט ראשוני. בנוסף, המיקרו-מבנה של ברזלים היפואוקטיים לבנים כולל פרליט, צמנטיט משני ולידבוריט - בטמפרטורת החדר. עם תכולת פחמן של 2,14 עד 4,3%, ברזל יצוק לבן נקרא hypoeutectic, ב-4,3% - eutectic, וב-4,3-6,67% - hypereutectic.

ברזל יצוק אפור בשימוש נרחב בהנדסת מכונות. הוא קיבל את השם הזה מהצבע האפור של השבר, בשל נוכחות פחמן חופשי בצורת גרפיט במבנה הברזל היצוק. התעשייה המטלורגית מייצרת אחת עשרה דרגות של ברזל יצוק אפור: SCh 10 - עשויים ממנו חלקים שלא נדרשים להם מאפייני חוזק - שסתומי סגירה (שסתומים, דשים, שסתומי שער), מחבתות, מכסים וכדומה; SCh 15, SCh 18 - מהם עשויים מנופים, גלגלות, אוגנים, גלגלי שיניים וחלקי דיור בעומס נמוך.

ברזל רקיע מתקבל על ידי החדרת מגנזיום - עד 0,9% וצריום - עד 0,05% לברזל יצוק אפור נוזלי לפני יזיגו לתבניות.

לברזל רקיע יש תכולת פחמן וסיליקון גבוהה יותר ותכולת מנגן נמוכה יותר. ברזל יצוק זה משלב את התכונות החשובות של פלדה וברזל יצוק. ייעוד המותגים שלהם כולל שני מספרים - הראשון מציין את חוזק המתיחה, השני - ההתארכות היחסית.

בסך הכל מיוצרות עשר דרגות של ברזל יצוק בעל חוזק גבוה.

לדוגמה: HF 38-17, HF 42-12, HF 45-5, HF 50-7, HF 100-2, HF 120-2. מגהצים רקיעים משמשים לייצור חלקים רבים, כולל חלקים מעוצבים, גופי מכונות ומיטות, שרוולים, צילינדרים, גלגלי שיניים וכו'.

שחרור של 11 דרגות ברזל רקיע, והוא מסומן על פי אותו עיקרון כמו חוזק גבוה. ברזל יצוק רקיע יכול להיות בעל בסיס מתכת פריטי, פרליטי ופריטיל-פרליטי.

ברזלים יצוקים מסוג Ferritic KCh 35-10 ו-KCh 37-12 משמשים לייצור חלקים המופעלים בעומסים דינמיים וסטטיים גבוהים - ארכובה, תיבות הילוכים, רכזות וכו', וברזל יצוק בדרגות KCh 30-6 ו-KCh 33-8 - לייצור חלקים פחות קריטיים - מהדקים, אומים, שסתומים, רפידות וכו'.

הרצאה מס' 8. שיטות עיבוד מתכות

1. השפעת רכיבי סגסוגת על טרנספורמציות, מבנה, תכונות של פלדות

רכיבי סגסוגת או אלמנטים המוכנסים לפלדה, בהתאם לאינטראקציה שלהם עם פחמן בסגסוגות ברזל-פחמן, מחולקים ליצירת קרביד וללא יצירת קרביד. הראשונים כוללים את כל היסודות הנמצאים במערכת היסודות המחזורית משמאל לברזל - מנגן, כרום, מוליבדן וכו'. מימין לברזל יש יסודות שאינם יוצרים קרבידים - קובלט, ניקל וכו'.

הראשון, כמו השני, יסודות סגסוגת מומסים ב-α- או ν-ברזל, עם זאת, תכולת האלמנטים היוצרים קרביד בשלבי ברזל אלו קטנה מזו המוכנסת לפלדה, שכן כמות מסוימת מהם קשורה פַּחמָן. במקרה זה, התמוססות של יסודות סגסוגת בשלבי α ו- ν מובילה לשינוי בתקופה של סריג הגביש. יסודות בעלי רדיוס אטומי גדול מגדילים אותו (W, Mo וכו'), ואלה עם אחד קטן יותר (Si) מקטינים אותו.

כאשר הגדלים האטומיים קרובים (Mn, Ni, Cr), התקופות של סריג הגביש משתנות מעט. מחקרים מראים שעוצמתו של פריט משתנה ביחס לתקופת הסריג שלו. קרבידים בפלדות סגסוגת הם פתרונות מוצקים המבוססים על תרכובת כזו או אחרת: Fe 3 C, Fe 3 Mo 3 C, Fe 3 W 3 ג וכו'.

בפלדות סגסוגת מבחינים בשתי קבוצות של קרבידים: קבוצה I - M 3 ס"מ 23 C 6M 7 C 3 ומ 6 C וקבוצה II - MC, M 2 C (M - רכיב סגסוגת - יסוד). לקרבידים מקבוצה I יש סריג גבישי מורכב, ועם חימום מתאים הם מסיסים היטב באוסטניט. לקרבידים מקבוצה II יש סריג קריסטל פשוט, אך מתמוססים רק באופן חלקי באוסטניט ובטמפרטורות גבוהות מאוד.

אלמנטים שאינם יוצרים קרביד (מסגסוגת) כלולים בפלדות סגסוגות בצורה של תמיסה מוצקה בפריט. יסודות סגסוגת יוצרי קרביד יכולים להיות במצבי מבנה שונים: הם יכולים להיות מומסים בפריט או בצמנטיט (FeCr) 3 C או קיימים בצורה של רכיבים מבניים עצמאיים - קרבידים מיוחדים: WC, MoC וכו'. מיקומם של אלמנטים יוצרי קרביד במבנה הפלדה תלוי בכמות יסודות הסגסוג המוכנסים ובתכולת הפחמן. יסודות סגסוגת המומסים בפריט מעוותים את סריג הגביש שלו; להפחית את המוליכות התרמית ואת המוליכות החשמלית של פלדה. קרבידים של יסודות סגסוגת נבדלים על ידי קשיות גבוהה מאוד (70-75 HRC) ועמידות בפני שחיקה, אך הם בעלי שבירות משמעותית. הם ממלאים תפקיד חשוב מאוד בייצור פלדות כלי עבודה.

כפי שהוכיחו מחקרים, כמות מסוימת של יסודות סגסוג חייבת להתאים לקטע מסוים של פלדה, אחרת התכונות הטכנולוגיות שלה כמו חיתוך, ריתוך וכו' מחמירות. טמפרטורת שבירות היא טמפרטורת המעבר של מתכת משבר רקיע לשבר שביר, וכן להיפך).

2. תורת טיפול בחום

מטרת הטיפול בחום היא לגרום, על ידי חימום וקירור, לשינוי בלתי הפיך בתכונות עקב שינוי בלתי הפיך במבנה. כל סוג של טיפול בחום מתואר בדרך כלל בקואורדינטות טמפרטורה - זמן.

למעשה טיפול בחום אינו מספק שום השפעה אחרת, פרט לטמפרטורה.

במהלך טיפול בחום של פלדה מתרחשות התמורות העיקריות הבאות:

1) הפיכת פרלייט לאוסטניט, המתרחשת בחימום מעל נקודת Ac1 :

Fea + Fe3 C → Fev (C) או P - A;

אורז. 8. לוח זמנים לטיפול בחום: τн - זמן חימום, τв - זמן חשיפה, τ0 - זמן קירור; ט מקסימום - טמפרטורה מקסימלית; טist הוא קצב הקירור האמיתי בטמפרטורה נתונה, v = t מקסימום - קצב קירור ממוצע

2) הפיכת אוסטניט לפרליט, המתרחשת במהלך קירור איטי מ? - אזורים:

Fev(C) → Fea(C) + Fe 3 C או A → P;

3) הפיכת אוסטניט למרטנזיט, המתרחשת במהלך קירור מהיר מ? - אזורים:

Fev (C) → Fea (C) או A → M;

4) טרנספורמציה של מרטנזיט במהלך חימום (טמפרור):

Fea (C) → Fea + Fe3 C או M → P.

תיאור התמורות המבניות המתרחשות בפלדה במהלך טיפול בחום הוא בו זמנית תיאוריה של טיפול בחום.

הפיכת פרלייט לאוסטניט היא שלב הכרחי בטיפולי חום רבים.

אורז. 9. תרשים של הטרנספורמציה איזותרמית של פרליט (P) לאוסטניט

פלדה עם תכולת פחמן (A) של 0,8%. הפיכת פרלייט לאוסטניט מתממשת כאשר מחומם מעל ערך Ac 1, ועם עליית הטמפרטורה הוא מאיץ ללא הרף. עם חימום מתמשך במהירויות שונות, הקרניים v1 ו-v2 טרנספורמציות מתחילות בנקודה a' (a' ) ומסתיימות בנקודה b' (b' ), שהיא ככל שקצב החימום גבוה יותר. בהקשר זה, ככל שהחימום מהיר יותר, כך טמפרטורת החימום של הפלדה חייבת להיות גבוהה יותר על מנת לגרום להפיכה מלאה של פרליט לאוסטניט, כולל פירוק מוחלט של קרבידים והומוגניזציה של אוסטניט.

במרווח שבין הנקודות a'b' (a "b"), הטרנספורמציה מתקדמת בקצבים שונים, אך בערך באמצע המרווח, הטרנספורמציה ממשיכה עם בליעה חזקה של חום כל כך מהר עד שנוצרת פלטפורמה על עקומת חימום זו בדרך כלל טמפרטורת הטרנספורמציה שנקבעה בניסוי Ac1.

עם מבנה הפרליט הראשוני, היווצרות האוסטניט מגיעה ממרכזים רבים, ומיד לאחר השלמת הפיכת הפרליט לאוסטניט נוצר אוסטניט עדין.

חימום נוסף מביא לצמיחה של גרגירי אוסטניט, המתבצע על פי אחד מהמנגנונים הבאים: על ידי מיזוג גרגרים קטנים לגדולים, על ידי נדידת גבולות התבואה. תהליך ההתאחדות מתרחש בטמפרטורה נמוכה יותר (מ+900 עד +1000 מעלות צלזיוס) מאשר נדידה (> +1100 מעלות צלזיוס), אך מוביל להיווצרות של גרגרים גדולים יותר נפרדים, כלומר, אי-שוויון.

במהלך טיפול בחום, התכונות המכניות של פלדה יכולות להשתנות בטווח רחב מאוד. אז, למשל, הקשיות של פלדה המכילה 0,8% פחמן, לאחר טיפול כזה, עולה ל-160-600 MV.

3. תרשים של הטרנספורמציה האיזוטרמית של אוסטניט

על איור. 10 מציג תרשים של הטרנספורמציה איזותרמית של אוסטניט בפלדה המכילה 0,8% פחמן.

הטמפרטורה משורטטת לאורך ציר ה-y. האבשיסה זה הזמן.

אורז. 10. תרשים של הטרנספורמציה איזותרמית של אוסטניט בפלדה המכילה 0,8% פחמן

כדי לחקור את הטרנספורמציה האיזוטרמית של אוסטניט, דגימות פלדה קטנות מחוממות לטמפרטורות המתאימות לקיומו של אוסטניט יציב, כלומר מעל הנקודה הקריטית, ואז מתקררות במהירות, למשל, ל-+700, +600, +500, +400, +300 מעלות צלזיוס וכו' ד, ונשמר בשעה

הטמפרטורות הללו עד שהאוסטניט מתפרק לחלוטין. הטרנספורמציה האיזוטרמית של אוסטניט בפלדה אווטקטואידית מתרחשת בטווח הטמפרטורות שבין +727 ל +250 מעלות צלזיוס (טמפרטורת תחילת הטרנספורמציה המרטנסיטית - Mn). התרשים מציג שני עקומות בצורת C. עקומה I מציינת את זמן תחילת הטרנספורמציה, עקומה II מציינת את זמן סיום הטרנספורמציה של אוסטניט מקורר-על. התקופה שלפני תחילת פירוק האוסטניט נקראת דגירה. ב-+700 מעלות צלזיוס, הטרנספורמציה של אוסטניט מתחילה בנקודה a ומסתיימת בנקודה b, כתוצאה מתהליך זה נוצר פרליט. בטמפרטורה של +650 מעלות צלזיוס, מתרחש פירוק אוסטניט בין נקודות a1 ו ב1 . במקרה זה נוצר סורביטול - תערובת מכנית דקה (פזורה) של פריט וצמנטיט. פלדה, שבה שולט מבנה הסורביטול, היא בעלת קשיות של 30-40 HRC. לפלדה זו חוזק וגמישות גבוהים. היציבות של אוסטניט תלויה במידה רבה במידת הקירור העל. לאוסטניט יש את היציבות הנמוכה ביותר בטמפרטורות הקרובות ל-+550 מעלות צלזיוס. עבור פלדה אוקטואידית, זמן היציבות של אוסטניט בטמפרטורות מ-+550 עד +560 מעלות צלזיוס הוא בערך 1 שניה. ככל שמתרחקים מהטמפרטורה של +550 מעלות צלזיוס, היציבות של האוסטניט עולה. זמן היציבות ב-+700 מעלות צלזיוס הוא 10 שניות, וב-+300 מעלות צלזיוס - כדקה אחת. כאשר הפלדה מקוררת ל-+1 מעלות צלזיוס (נקודות התחלה וסיום של פירוק - א2 ו ב2 בהתאמה - בתרשים) אוסטניט הופך לטרווסטיט - תערובת של פריט וצמנטיט, השונה מפרליט וסורביט בדרגת הפיזור הגבוהה של הרכיבים ובעלת קשיות מוגברת (40-50 HRC), חוזק, צמיגות בינונית וגמישות. . מתחת לטמפרטורה של +550 מעלות צלזיוס, כתוצאה מהתמרה ביניים של אוסטניט (בתחום הטמפרטורות הממוקם מתחת לפרליט אך מעל הטרנספורמציה המרטנסיטית), נוצר מבנה בייניט המורכב מתערובת של פריט רווי פחמן ו קרבידים (צמנטיט). עם קירור איטי, אוסטניט הופך לפרליט, ועם קצבי קירור גבוהים, אוסטניט מקורר-על הופך לחלוטין לסורביטול. בקצבי קירור גבוהים אף יותר, נוצר מבנה חדש - טרוסטייט. בקצבי הקירור הגבוהים ביותר, נוצר רק מרטנזיט, כלומר, תמיסה מוצקה על-רוויה של פחמן ב? - בלוטה. קצב הקירור שבו רק מרטנזיט נוצר מאוסטניט נקרא קצב ההמרה הקריטי. אוסטניט, שנשאר במבנה הפלדה בטמפרטורת החדר יחד עם מרטנזיט, נקרא שיורי. פלדות מסגסוגת גבוהה מוקשות מכילות אוסטניט שמור בכמויות גדולות, בעוד שלפלדות דלת פחמן כמעט ואין.

4. סוגי וזנים של טיפול בחום: חישול, התקשות, מזג, נורמליזציה

טיפול בחום של מתכות וסגסוגות, כמו גם מוצרים העשויים מהם, משמש כדי לגרום לשינוי בלתי הפיך בתכונות עקב שינוי בלתי הפיך במבנה.

טיפול בחום מתחלק לסוגים הבאים: תרמית נכונה, כימית-תרמית и דפורמציה-תרמית. הטיפול בחום עצמו אינו כרוך בשום השפעה אחרת מלבד הטמפרטורה. אם במהלך החימום הרכב המתכת (סגסוגת) - שכבות פני השטח שלה - משתנה כתוצאה מאינטראקציה עם הסביבה, אז טיפול בחום כזה נקרא כימי-תרמית (CTO), ואם, יחד עם השפעת הטמפרטורה, נוצר גם עיוות, התורם תרומה מתאימה לשינוי במבנה, אז טיפול חום כזה נקרא דפורמציה-תרמית. בתורו, טיפול דפורמציה-חום מחולק לתרמו-מכני (TMT), מכנו-תרמי (MTO) וכו'.

סוגים שונים של טיפול דפורמציה-חום מחולקים בהתאם לאופי של טרנספורמציות פאזה ושיטת העיוות.

למעשה טיפול בחום מתחלק ל: חישול מהסוג הראשון והשני, התקשות עם טרנספורמציה פולימורפית והתקשות ללא טרנספורמציה פולימורפית, חישול ונורמליזציה.

רִכּוּך באופן כללי, זהו תהליך טיפול בחום שבו המתכת מחוממת תחילה לטמפרטורה מסוימת, נשמרת לזמן מסוים בטמפרטורה זו, ולאחר מכן מתקררת באיטיות, לרוב יחד עם תנור. חישול מהסוג הראשון הוא חימום של מתכת שיש לה מצב לא יציב כתוצאה מעיבוד קודם (למעט התקשות), הבאת המתכת למצב יציב יותר. תתי סוגים עיקריים: חישול הומוגניות, חישול מחדש, חישול להפגת מתחים פנימיים. חישול מהסוג השני הוא חימום מעל טמפרטורת הטרנספורמציה ואחריו קירור איטי כדי להשיג מצב מבני יציב של הסגסוגת.

התקשות עם טרנספורמציה פולימורפית - חימום מעל הטמפרטורה של הטרנספורמציה הפולימורפית, ולאחר מכן קירור מהיר מספיק כדי לקבל מצב לא יציב מבחינה מבנית. התקשות ללא טרנספורמציה פולימורפית - חימום לטמפרטורות הגורם לשינויים מבניים (לרוב כדי להמיס את השלב העודף) ולאחריו קירור מהיר לקבלת מצב לא יציב מבחינה מבנית - תמיסה מוצקה על-רוויה. חוּפשָׁה נקרא תהליך טיפול בחום שבו פלדה מוקשה מחוממת מתחת לנקודה הקריטית Ac1, התיישן לזמן מסוים, ולאחר מכן התקרר.

נורמליזציה - אחד מסוגי הטיפול בחום במהלך נורמליזציה, הפלדה מחוממת לטמפרטורות 30-50 מעלות צלזיוס גבוהות מהטמפרטורות הקריטיות העליונות, לאחר מכן מוחזקת למשך הזמן הנדרש, ולאחר מכן מקוררת באוויר שקט כדי לקבל מבנה פרליט דק-למלרי. נורמליזציה שונה מחישול על ידי קירור מהיר יותר.

5. התקשות פני השטח

שטחי התקשות כזו נקראת, שבה רק חלק משכבת ​​פני השטח של פלדה או סגסוגת מקבל קשיות גבוהה. זה שונה משיטות התקשות אחרות על ידי חימום.

בטיפול זה, רק שכבת הפנים של המוצר מחוממת לטמפרטורת ההתקשות. יתר על כן, במהלך קירור מהיר, רק שכבה זו עוברת כיבוי. השאר אינו מתקשה ושומר על המבנה והתכונות שהיו לפני ההתקשות. כיום, התקשות פני השטח עם חימום אינדוקציה על ידי זרמים בתדר גבוה נמצא בשימוש נרחב ביותר. שיטה זו של טיפול בחום יוצרת את התנאים המוקדמים למיכון והאוטומציה המקיפה של תהליך ההתקשות.

חימום אינדוקציה של מתכת מושג על ידי השראת זרמי מערבולת, המתרכזים בשכבת הפנים של המוצר ומחממים אותו לעומק מסוים. משך החימום על ידי זרמים בתדר גבוה קצר מאוד - הוא מחושב בשניות. כאשר מתקשים מוצרים קטנים, כל פני השטח שלהם מחוממים ומקוררים. התקשות של מוצרים באורך ניכר מתבצעת על ידי חימום רציף ברצף. מים משמשים לקירור.

עבור התקשות פני השטח של מוצרים גדולים בייצור בקנה מידה יחיד וקטן, כמו גם במהלך עבודת תיקון, נעשה שימוש בחימום עם להבה, לרוב עם אוקסיאצטילן, שהטמפרטורה שלו היא +3150 מעלות צלזיוס. בשיטה זו של התקשות, עובי השכבה המוקשה הוא 2-5 מ"מ, הקשיות שלה זהה לזו של התקשות קונבנציונלית.

בייצור בקנה מידה גדול והמוני בתהליך טכנולוגי מבוסס, כאשר אותם מוצרים מיוצרים מפלדה בדרגות מסוימות במשך זמן רב, למשל, גלגלי ההינע של טרקטורי זחל, משתמשים בהקשחת פני השטח באלקטרוליט - 14- תמיסה מימית של אפר סודה 16%. המוצר שיש להתקשות מחובר לקוטב השלילי של מחולל זרם ישר ומוריד לאמבט של אלקטרוליט.

המוצר הטבול לעומק שנקבע מראש מתחמם תוך מספר שניות, ולאחר מכן נכבה הזרם. ככלל, אותו אלקטרוליט הוא גם אמצעי הקירור.

בחימום מתרחשים באלקטרוליט תהליכי שחיקה אלקטרוליטיים וחשמליים, המנקים את פני השטח המחומם של המוצרים מסרטי תחמוצת הפוגעים בהעברת החום. קצב החימום באלקטרוליט הוא עד +150 מעלות צלזיוס לשנייה.

ישנה גם שיטה של ​​התקשות משטח דופק. בעזרתו, נעשה שימוש בגנראטורים בתדר גבוה הפועלים במצב דופק, קבלים, ציוד לריתוך נקודתי או התקנות לייזר. התקשות כזו מאפשרת לחסל עיוותים, סדקים, להגביר את עמידותם בפני קורוזיה של חלקים, ובמקרים מסוימים להחליף פלדה סגסוגת בפלדת פחמן.

בנוסף לשיטות לעיל של התקשות פני השטח, נעשה שימוש בהתקשות פני השטח במדיום נוזלי. מדיום נוזלי ("מיטה נוזלית") הוא חלקיקים מוצקים של חול קוורץ או חומר בתפזורת אחר, מעורבבים באינטנסיביות עם זרימת אוויר או גז. אותו מדיום משמש לקירור.

6. טיפול כימי-תרמי: קרבוריזציה, ניטרוקרבוריזציה

כדי לשנות את ההרכב הכימי, המבנה והתכונות של שכבת פני השטח של חלקים, הטיפול בחום שלהם מתבצע במדיום פעיל מבחינה כימית, הנקרא טיפול כימי-תרמי. איתו מתרחשים התהליכים הבאים: פירוק מולקולות ויצירת אטומים של יסוד מתפזר (דיסוציאציה), ספיגת אטומים על ידי פני השטח (ספיחה) וחדירת אטומים לעומק המתכת (דיפוזיה).

מלט - רווית דיפוזיה

שכבת פני השטח של החלק עם פחמן. לאחר הקרבורציה מתבצע טיפול בחום - התקשות ומזג נמוך. חלקים כאלה חייבים להיות בעלי משטח קשיח ומוקשה בעל עמידות גבוהה בפני שחיקה וליבה צמיגה היכולה לעמוד בעומסים דינמיים חלקים העשויים מפלדה המכילים עד 0,3% פחמן נתונים להתקשות. פני השטח של החלקים רווי פחמן בטווח שבין 0,8 ל-1% קרבוריזציה, המתבצעת במדיה מוצקה, נוזלית וגזית. בפרט, תערובת של פחם (60-90%) ומלחי בריום קרבונט (BaCO) משמשת כקרבורייזר.3) ונתרן (NaCO3).

כאשר מחומם, הפחמן בפחם מתחבר עם חמצן באוויר ויוצר פחמן חד חמצני (CO), אשר מתפרק ליצירת פחמן אטומי שמתפזר לתוך החלק:

2COCO2 + גאָטוֹמִי.

עם עלייה בטמפרטורה ובזמן ההחזקה עולה עובי שכבת המלט, עומקה מגיע ל-0,5-2 מ"מ על כל 0,1 מ"מ מעובי השכבה, נדרשת חשיפה למשך כשעה. בייצור המוני ובקנה מידה גדול, טוב התוצאות מתקבלות על ידי קרבוריזציה בגז בתנורים מיוחדים אטומים הרמטית. בהשוואה לקרבור בפחמן מוצק, קרבור בגז מאפשר להגביר את מהירות התהליך, להגדיל את תפוקת הציוד ואת פריון העבודה.

לאחר הקרבור, החלקים עוברים טיפול בחום כדי להבטיח קשיות פני השטח גבוהה, לתקן את מבנה התחממות יתר ולבטל את רשת הקרביד בשכבה המקוררת. ההקשחה מתבצעת בטמפרטורה של +780-850 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן טמפרור ב- +150-200 מעלות צלזיוס.

Nitrocarburizing הוא תהליך טיפול כימי-תרמי שבו שכבות פני השטח של מוצרי פלדה רוויות בו זמנית בפחמן ובחנקן בסביבה גזי. לאחר nitrocarburizing, החלקים מוקשים ולאחר מכן נתונים לטמפרור נמוך בטמפרטורה של +160 עד +180 מעלות צלזיוס. הקשיות של שכבת השטח המוקשה והניטרו-צמנטית היא 60-62 HRC. Nitrocarburization משלב את תהליכי הקרבוריזציה בגז וחנקן

נְדִידָה. תערובת הגז כוללת אנדוגס, עד 13% גז טבעי ועד 8% אמוניה. קרבורייזר נוזלי, triethanolamine, מוכנס לחלל העבודה של תנור הפיר בצורה של טיפות.

עבור פלדות סגסוגת, תהליך הניטרוקרבוריזציה מתבצע באווירה עם כמות מינימלית של אמוניה - עד 3%.

7. טיפול כימי-תרמי: ניטרידינג, חנקת יונים

טיפול כימי-תרמי - ניטרידינג משמש להגברת קשיות פני השטח של חלקים שונים - גלגלי שיניים, שרוולים, פירים וכו' עשויים מפלדות 38ХМУА, 38ХВФУА, 18Х2Н4ВА, 40ХНВА וכו'. ניטרידינג - הפעולה האחרונה בתהליך הטכנולוגי של ייצור חלקים. לפני הניטריצה ​​מתבצעים טיפול תרמי ומכני מלא ואפילו שחיקה; לאחר הניטרד מותר רק גימור עם הסרת מתכת עד 0,02 מ"מ לכל צד. ניטרידינג נקרא טיפול כימי-תרמי, שבמהלכו מתרחשת רווית דיפוזיה של שכבת פני השטח עם חנקן. כתוצאה מהניטרידינג מסופקים: קשיות גבוהה של שכבת פני השטח (עד 72 HRC), חוזק עייפות גבוה, עמידות בחום, דפורמציה מינימלית, עמידות רבה יותר בפני שחיקה וקורוזיה. ניטרידינג מתבצע בטמפרטורות מ- +500 עד +520 מעלות צלזיוס למשך 8-9 שעות. עומק השכבה הניטרידית הוא 0,1-0,8 מ"מ. בסוף תהליך הניטרידינג, החלקים מקוררים ל-+200-300 מעלות צלזיוס יחד עם התנור בזרם אמוניה, ולאחר מכן באוויר.

לא ניתן לחרוט את שכבת פני השטח. עמוק מזה נמצא מבנה דמוי סורביטול. תהליך הניטרידינג הנוזלי במלחי ציאניד מותך נמצא בשימוש נרחב בתעשייה. עובי השכבה הניטרידית הוא 0,15-0,5 מ"מ.

השכבה הניטרידית אינה נוטה לשבר שביר. הקשיות של שכבת הניטרידים של פלדות פחמן היא עד 350 HV, סגסוגת - עד 1100 HV. החסרונות של התהליך הם הרעילות והעלות הגבוהה של מלחי ציאניד.

מספר תעשיות משתמשות בניטריד יונים, שיש לו מספר יתרונות על פני ניטרידינג גז ונוזלי. חנקה יונית מתבצעת במיכל אטום בו נוצרת אטמוספרה המכילה חנקן נדירה. לשם כך משתמשים בחנקן טהור, אמוניה או תערובת של חנקן ומימן. החלקים המונחים בתוך המיכל מחוברים לקוטב השלילי של מקור כוח אלקטרו-מוטורי קבוע והם פועלים כקתודה. גוף המיכל משמש כאנודה. מתח גבוה (500-1000 V) מופעל בין האנודה לקתודה - מתרחש יינון גז. יוני החנקן החיוביים המתקבלים ממהרים אל הקוטב השלילי - הקתודה. עוצמת שדה חשמלי גבוהה נוצרת ליד הקתודה. האנרגיה הקינטית הגבוהה שבידי יוני חנקן הופכת לאנרגיה תרמית. החלק מתחמם ל-+15 עד +30 מעלות צלזיוס בזמן קצר (470-580 דקות), דיפוזיה של חנקן מתרחשת עמוק לתוך המתכת, כלומר חנקה.

בהשוואה לניטרידינג בתנורים, ניגוד יונים מאפשר להפחית את משך התהליך הכולל פי 2-3, כדי להפחית את העיוות של חלקים עקב חימום אחיד.

ניגוד יונים של פלדות וסגסוגות עמידים בפני קורוזיה מושגת ללא טיפול נוסף לדה-פסיבציה. עובי השכבה הניטרידית הוא 1 מ"מ או יותר, קשיות פני השטח היא 500-1500 HV. חלקים של משאבות, מזרקים, ברגי עופרת מכונות, פירים ועוד הרבה נתונים לחנקת יונים.

הרצאה מס' 9. סיווג פלדות ויעודן

1. פלדות מבניות פחמן וסגסוגת: מטרה, טיפול בחום, תכונות

פלדות מבניות פחמן איכותיות משמשות לייצור מוצרים מגולגלים, פרזול, פלדה מכוילת, פלדת כסף, פלדה ארוכה, הטבעות ומטילים. פלדות אלו הן החומר העיקרי לייצור חלקי מכונות כגון פירים, צירים, ברגים, אומים, מעצורים, מוטות, צילינדרים הידראוליים, גלגלי שיניים של שרשרת, כלומר חלקים בדרגות העמסה שונות. סוגים מיוחדים שונים של טיפול בחום של פלדות פחמן מבוצעים על מנת לספק את הפרמטרים הדרושים של צמיגות, גמישות וקשיות. בסופו של דבר, טיפול בחום של פלדות וחלקים אלה מוביל לעלייה בעמידות הבלאי והאמינות שלהם. לפלדות מבניות פחמן איכותיות יש תכונות מכניות גבוהות יותר מאשר לפלדות באיכות רגילה בשל התוכן הנמוך יותר של זרחן, גופרית ותכלילים לא מתכתיים אחרים. לפי סוגי העיבוד, פלדות מבניות פחמן מחולקות לפלדה מגולגלת חמה, מחושלת, מכוילת וכסף (עם גימור משטח מיוחד). בהתאם למצב החומר, פלדות אלו מיוצרות ללא טיפול בחום, מטופלות בחום (T) ועובדות בקור (H). בהתאם לייעודם, פלדות מבניות פחמן מגולגלות חם ומחושלות מחולקות לתת-קבוצות: "א" - לטיפול בלחץ חם; "ב" - לעיבוד מכני על ידי חיתוך במכונות; "ג" - לציור קר.

סגסוגת נקראות פלדות, אשר בנוסף לזיהומים הרגילים (מנגן, סיליקון, גופרית וזרחן), מכילות מספר יסודות שהוכנסו במיוחד לפלדה במהלך ההיתוך שלה כדי לקבל את התכונות הרצויות. אלמנטים אלה נקראים נִתוּך. יסודות הסגסוג המשמשים לרוב הם ניקל, כרום, טונגסטן, מוליבדן, טיטניום, ונדיום ואלומיניום. פלדות סגסוגת מבניות מחולקות לפלדה מגולגלת חמה, מחושלת, מכוילת וכסף, המשמשת במצב מטופל בחום. פלדות מגולגלות חמות ומחושלות מסופקות הן במצב מטופל בחום (חישול, במזג גבוה, מנורמל או מנורמל במזג גבוה) והן ללא טיפול בחום, פלדה מכוילת וכסף - עיבוד קר או מטופל בחום (חישול, מחוסם , מנורמל, מוקשה עם מזג) . התקן (GOST) מספק ייצור וייצור של 13 קבוצות של פלדות סגסוגת מבניות, שכל אחת מהן קרויה על שם אלמנט הסגסוג השולט בה. לדוגמה, פלדות מסגסוגת כרום - 15X, 15Xa, 20X, 30X, 30XRA, 35X, 38XA, 40X, 45X, 50X; פלדות אלו משמשות לייצור חלקים, יחד עם עמידות בפני שחיקה גבוהה, דורשים עיוות מינימלי במהלך טיפול בחום, חלקים משופרים ומוקשים הפועלים במהירויות בינוניות ולחצים ספציפיים גבוהים (גלגלי שיניים, טבעות, מתלים וכו'), חלקים טעונים של מכוניות ו טרקטורים, כמו גם חלקים גדולים הדורשים התקשות גבוהה וחוזק מוגבר כללי.

2. פלדות עמידות בפני קורוזיה

פלדות עמידות בפני קורוזיה - אלו פלדות אל חלד וסגסוגות עמידות בפני קורוזיה אלקטרוכימית וכימית (אטמוספירה, אדמה, אלקלי, חומצה, מלח), קורוזיה בין-גרעינית וקורוזיה מתח. פלדות אלו כוללות את הציונים הבאים: 20X13 (2X13), 08X13 (0X13), 25X13H2 (2X14H2, EI474). הם משמשים לייצור חלקים בעלי פלסטיות מוגברת, נתונים לעומסי הלם (שסתומי לחיצה הידראוליים), חלקים הפועלים בסביבות אגרסיביות מעט (במשקעים אטמוספריים, בתמיסות מימיות של מלחים, חומצות אורגניות); מובטחת עמידות גבוהה בפני קורוזיה לאחר טיפול בחום וליטוש.

דרגת פלדה 14Kh14N12 (1Kh17N2, EI268) משמשת בעיקר בתעשיות הכימיות והתעופה; בעל תכונות טכנולוגיות מספקות למדי.

דרגת פלדה 15Х25Т (Х25Т, EI439) משמשת בייצור ציוד לחילופי חום (צינורות, אוגנים מחברים, שסתומים, ברזים) הפועלים בסביבות אגרסיביות; משמש כתחליף לפלדה 12Х18М10Т בייצור מבנים מרותכים הפועלים בסביבות אגרסיביות יותר מאלה המומלצות לפלדה 08Х17Т; השימוש בפלדה זו (15Х25Т) אינו מומלץ בטמפרטורות של +400-700 מעלות צלזיוס. 08Х21Н6М2Т משמש לייצור חלקים ומבנים מרותכים הפועלים בסביבות אגרסיביות במיוחד - חומצה אצטית, חומצה גופרתית וחומצה זרחתית; דרגות 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т משמשים לייצור מבנים מרותכים הפועלים תחת חומצות זרחתיות, גופריתיות ו-10% אצטית רותחות, כמו גם בסביבות חומצה גופרתית.

במספר רכיבי מכונה, מיסבים פועלים בסביבות אגרסיביות ובטמפרטורות גבוהות. מכלולים אלה משתמשים בעיקר בפלדה עמידה בפני קורוזיה 95×18. המיקרו-מבנה של פלדה עמידה בפני קורוזיה 95 × 18 הוא מרטנזיט סמוי-חוטי ועודפי קרבידים, והמיקרו-מבנה של פלדה דומה 11 × 18 M הוא מרטנזיט נסתר ועדין-גבישי ועודפי קרבידים, אך מרטנזיט אצילי אסור ב-11 × 18 פלדה M. במקרה של מיסבים הפועלים בטמפרטורות מ-200 מעלות צלזיוס עד +120 מעלות צלזיוס, המכלול הטוב ביותר של תכונות מכניות ואנטי קורוזיה של הפלדות המשמשות מתרחש במצב טיפול בחום הבא: חימום - עד +350 מעלות צלזיוס, חימום סופי ב-+1070 מעלות צלזיוס ± 20 מעלות צלזיוס, התקשות - בשמן בטמפרטורה של +30 עד +60 מעלות צלזיוס, טיפול בקור - ב -70 מעלות צלזיוס וטמפרור - מ +150 עד +160 מעלות צלזיוס.

כפי שהראה פרקטיקה ארוכת טווח של יישום בתעשיות שונות, העמידות בפני קורוזיה של פלדות תלויה בגורמים רבים:

1) מיסודות הסגסוג המשמשים - כרום, ניקל, אלומיניום, טיטניום, מוליבדן, שילוביהם ואחוזם בסגסוגות; לדוגמה, פלדות כרום-מוליבדן-חדש וכרום-מוליבדן-ונדיום בדרגות 15XM, 20XM, 30X3MF, 40XMFA בעלות תכונות אנטי קורוזיה גבוהות;

2) מטיפול תרמי או כימי-תרמי;

3) על איכות טיפול פני השטח של פלדות וחלקים הפועלים בסביבות אגרסיביות ("משטחי מראה", ככלל, עמידים יותר בפני קורוזיה מאשר מחוספסים).

3. פלדות וסגסוגות עמידות בחום

פלדות וסגסוגות עמידות בחום שייכים לקבוצה השלישית של פלדות סגסוגת גבוהה. המבנה המיקרו שלהם לאחר טיפול בחום צריך להיות מורכב ממרטנזיט סמוי ועצי דק או מרטנזיט דק ומעודף קרבידים של יסודות סגסוגת (MoC, CrC, NiC וכו').

פלדות וסגסוגות עמידות חום כוללות:

1) 40Х9С2. משמש לייצור שסתומי מנוע ומחברים הפועלים בטמפרטורות גבוהות - כ +1000 מעלות צלזיוס;

2) X1560-N. הוא משמש לייצור גופי חימום (טמפרטורת הפעולה של גופי החימום היא +1000-1300 מעלות צלזיוס);

3) Kh20N80, Kh20N80-VI (מותך בשיטת אינדוקציה ואקום);

4) Kh15N60-N-VI, N50K10, Kh13Yu4, OH23Yu5, OH23Yu5A, Ox27Yu5A. סגסוגות אלה משמשות לייצור חיישני טמפרטורה ואלמנטים רגישים לטמפרטורה, תיל וסרט לחימום תנורים, מכשירים תרמיים חשמליים, מיקרו-תיל לנגדים לא קריטיים; סגסוגות אלו פועלות בטווח שבין +1000 ל +1300 מעלות צלזיוס.

לפלדות וסגסוגות עמידות בחום כולל גם את המותגים הבאים:

1) KhN60Yu. הוא משמש לייצור חלקי טורבינה (מפח) הפועלים במתח מתון, כמו גם למכשירי חימום התנגדות;

2) 20X23H18. הוא משמש לייצור חלקי מכונות לתעשיות הכימיות והנפט, שסתומי סגירה עבור צינורות גז, תאי בעירה, כמו גם עבור התקני חימום התנגדות;

3) 09X16N15M3B. הוא משמש בייצור צינורות חימום-על וצינורות בלחץ גבוה;

4) 12X18H10T, 12X18H12T, 12X18H9T. הם משמשים לייצור חלקים של מערכות פליטה וצינורות (מגיליון ומוצרים ארוכים), פלדה 12X18H12T יציבה יותר בפעולה מאשר פלדה של המותג 12X18H10T;

5) 40X15N7G7F2MS. משמש לייצור מחברים הפועלים בטמפרטורה של +650 מעלות צלזיוס. עמידות החום של פלדות וסגסוגות תלויה בהרכב האלמנטים המתגזרים, בשילובם ובריכוזם. GOST 5632-72 ממליץ על טווחי טמפרטורות אופטימליים שבהם לחלקים העשויים פלדות וסגסוגות עמידות חום יש את האמינות התפעולית הגדולה ביותר. בנוסף, התקן לכל דרגת פלדה או סגסוגת מציין את הטמפרטורה בה מתחילה אבנית אינטנסיבית ואת חיי השירות של חלקים המיוצרים מהם - לטווח קצר, מוגבל, ארוך טווח וארוך מאוד. חיי שירות קצרי טווח נחשבים בדרך כלל לחיי שירות של חלק עד 100 שעות, מוגבל - עד 1000 שעות, ארוך טווח - עד 10 שעות וארוכים מאוד - עד 000 שעות.

סגסוגות עמידות בחום הן סגסוגות גבוהות ודיוק. סגסוגות מדויקות מאופיינות בטוהר גבוה של רכיבים וביחס המדויק שלהם. הסימון של סגסוגות מדויקות שונה במקצת מסימון של פלדות וסגסוגות מסגסוגות. GOST 10994-74 מסדיר את ההרכב הכימי, התכונות הפיזיקליות הבסיסיות ואזורי היישום של כל סגסוגת. לעיל, פורטו סגסוגות דיוק עמידות בחום וצוינו תחומי היישום שלהן - N50K10, Kh13Yu4, OX23Yu5, Kh15N60-N וכו'.

4. חומרי כלי עבודה: כלי ופלדות במהירות גבוהה

פלדות מסגסוגת כלי עבודה משמשים לייצור כלי חיתוך ומדידה, כמו גם חותמות. פלדות המיועדות לייצור כלי חיתוך (חותכים, מקדחות, חותכים וכו') חייבות להיות בעלות קשיות גבוהה (HRC l 62) ועמידות בפני שחיקה. אם החיתוך מתבצע בתנאים קשים - מהירויות חיתוך גבוהות, עיבוד של מתכות קשות, חתך גדול של שבבים מוסרים - אזי מוציאה אנרגיה מכנית משמעותית, המלווה בחימום חזק של קצה החיתוך של הכלי. לכן, הפלדה המשמשת לייצור הכלי חייבת להיות בעלת קשיות גבוהה ועמידות בחום (או עמידות אדומה). פלדות המשמשות לייצור מתכות חייבות להיות בעלות שילוב של קשיות וקשיחות, כמו גם עמידות בחום (היכולת להתנגד לשינויים פתאומיים בטמפרטורה בצורה של עמידות בפני הופעת סדקי חום).

פלדות מסגסוגת כלי עבודה מכילים יסודות היוצרים קרביד: כרום, טונגסטן, מוליבדן, מנגן, ונדיום. לפלדות אלו קצב קירור איטי יותר במהלך התקשות, ובכך מפחית את הסיכון לסדקים, עיוותים ועיוותים.

הפלדה מסופקת מגולגלת חמה, מחושלת, מכוילת ומלוטשת (כסף). התקן מספק שתי קבוצות וחמש תת-קבוצות של פלדות מסגסוגת כלים. תכולת הגופרית והזרחן בהם לא תעלה על 0,03%, ותכולת הגופרית בפלדה המיוצרת על ידי התכה חוזרת של אלקטרוסג לא תעלה על 0,015%. פלדות לכלי חיתוך ומדידה מיוצרות עם קשיחות רדודה (7ХФ, 8ХФ 11ХФ) והתקשות עמוקה (9Х1, Х, 12Х1, 9ХС, 8ГС, 8Х6НФТ). פלדות אלו משמשות לייצור ברזים, מתלים, מקדחים, חותכים, להבי מסור, מדידים, תבניות וכו'. פלדות כלי עבודה מהירות קיבלו את השם הזה מכיוון שהכלים העשויים מהן יכולים לפעול במהירויות חיתוך גבוהות מבלי לאבד את תכונותיהם. תכונה יוצאת דופן של פלדות מהירות היא העמידות הגבוהה שלהן באדום, כלומר היכולת לשמור על קשיות גבוהה ויכולת חיתוך בחימום ל-600-650 מעלות צלזיוס. עמידות האדומה נקבעת בעיקר על ידי שני גורמים: הרכב כימי וטיפול בחום. לפלדות מהירות יש הרכב כימי מורכב. אלמנט הסגסוג החשוב ביותר שלהם הוא טונגסטן (6-18%), כמו גם ונדיום (1-5%). בנוסף, כל הפלדות המהירות מכילות כרום (3-4,5%), שרובו מומס בסריג הגבישי של הברזל. על מנת להקנות תכונות חיתוך גבוהות לפלדות מהירות, הן עוברות טיפול בחום על פי משטר מיוחד. התקן מספק ייצור של 14 דרגות של פלדות מהירות, המחולקות באופן קונבנציונלי לשתי קבוצות: הקבוצה הראשונה - פלדות שאינן מכילות קובלט, הקבוצה השנייה - פלדות המכילות כמות מוגברת של קובלט ונדיום. דרגות פלדה במהירות גבוהה - R18, R12, R9, R6M3, R9K5.

הרצאה מס' 10. סגסוגות קשות וסופר-קשות

1. קרביד וחיתוך קרמיקה

סגסוגות קרביד וקרמיקה חיתוך מיוצרים בשיטות מטלורגיית אבקה. מטלורגיית אבקות היא תחום טכנולוגיה המכסה מערך שיטות לייצור אבקות מתכת מתרכובות דמויות מתכת, מוצרים חצי מוגמרים ומוצרים העשויים מהן, וכן מתערובות שלהם עם אבקות לא מתכתיות ללא המסת המרכיב העיקרי. חומרי המוצא לסגסוגות קשות ומתכת-קרמיקה - אבקות - מתקבלים בשיטות כימיות או מכניות. עיצוב החסר (מוצרים) מתבצע במצב קר או בחימום. היווצרות קרה מתרחשת על ידי לחיצה צירית על מכבשים מכניים והידראוליים או על ידי לחץ נוזלי על מעטפת אלסטית שלתוכה מכניסים אבקות (שיטה הידרוסטטית). על ידי כבישה חמה בתבנית מתחת לפטיש (כבישה דינמית) או בשיטה גז-סטטית במיכלים מיוחדים עקב לחץ (15-400 אלף א"א) של גזים חמים, מיוצרים מוצרים מחומרים מסונטרים בצורה גרועה - תרכובות עקשן, אשר משמש לייצור סגסוגות קשות ומתכת קרמיקה. ההרכב של תרכובות עקשן (פסאודו-סגסוגות) מסוג זה כולל רכיבים לא מתכתיים - גרפיט, אלומינה, קרבידים, המעניקים להם תכונות מיוחדות.

בתעשיית הכלים, נעשה שימוש נרחב בסגסוגות סינטרות קשות ובחיתוך (מתכות + רכיבים שאינם מתכת). לפי תוכן המרכיבים העיקריים אבקות בתערובת של סגסוגות סינטרות קשות מחולקות לשלוש קבוצות של טונגסטן, טיטניום-טונגסטן וטיטניום-טנטלום-טונגסטן, לפי תחום יישום - על סגסוגות לעיבוד חומרים על ידי חיתוך, הצטיידות של כלי כרייה, לציפוי חלקי מכונות, מכשירים ומתקנים מתלבשים במהירות.

תכונות פיזיקליות ומכניות של סגסוגות קשות: חוזק כיפוף - 1176-2156 MPa (120-220 KGS/mm 2), צפיפות - 9,5-15,3 גרם/ס"מ 3, קשיות - 79-92 HRA.

סגסוגות קשות לעיבוד מתכות ללא שבבים, השטחה של חלקים נשחקים במהירות של מכונות, מכשירים ומתקנים: VK3, VK3-M, VK4, VK10-KS, VK20-KS, VK20K. בייעוד של ציונים של סגסוגות קשות, האות "K" פירושה קובלט, "B" פירושה טונגסטן קרביד, "T" פירושה טיטניום וטנטלום קרבידים; המספרים תואמים לאחוז רכיבי האבקה הכלולים בסגסוגת. לדוגמה, סגסוגת VK3 מכילה 3% קובלט, השאר הוא טונגסטן קרביד.

המחסור בטונגסטן הצריך פיתוח של סגסוגות קשות נטולות טונגסטן שאינן נחותות בתכונות הבסיסיות מסגסוגות סינטרות המבוססות על טונגסטן קרבידים.

סגסוגות סרמט קשות ללא טונגסטן וכרום קרביד משמשים בהנדסה מכנית לייצור קוביות ציור, קוביות ציור, לריסוס שונות, כולל חומרים שוחקים, חלקי חיכוך הפועלים בטמפרטורות של עד 900 מעלות צלזיוס, כלי חיתוך לעיבוד מתכות לא ברזליות.

2. חומרים קשים במיוחד

שלושה סוגים של חומרים סופר קשים (SHM) משמשים כיום בתעשיות שונות, לרבות בניית מכונות, לייצור כלי חיתוך שונים: יהלומים טבעיים, יהלומים סינתטיים רב גבישיים וחומרים מרוכבים על בסיס בורון ניטריט (אלבור).

ליהלומים טבעיים וסינתטיים יש תכונות ייחודיות כמו הקשיות הגבוהה ביותר (HV 10 kgf/mm 2), יש להם קטן מאוד: מקדם התפשטות ליניארי ומקדם חיכוך; גבוה: מוליכות תרמית, התנגדות הדבקה ועמידות בפני שחיקה. החסרונות של יהלומים הם חוזק כיפוף נמוך, שבירות ומסיסות בברזל בטמפרטורות נמוכות יחסית (+750 מעלות צלזיוס), מה שמונע את השימוש בהם לעיבוד פלדות וסגסוגות ברזל-פחמן במהירויות חיתוך גבוהות, כמו גם עם קטעי חיתוך ורעידות. . יהלומים טבעיים משמשים בצורה של גבישים המקובעים בגוף המתכת של החותך. יהלומים סינתטיים בדרגות ASB (balas) ו-ASPK (קרבונדו) דומים במבנהם ליהלומים טבעיים. הם בעלי מבנה רב גבישי ובעלי מאפייני חוזק גבוהים יותר.

יהלומים טבעיים וסינתטיים נמצאים בשימוש נרחב בעיבוד של סגסוגות נחושת, אלומיניום ומגנזיום, מתכות אצילות (זהב, כסף), טיטניום וסגסוגותיו, חומרים לא מתכתיים (פלסטיק, טקסטוליט, פיברגלס), כמו גם סגסוגות קשות וקרמיקה.

יהלומים סינתטיים בהשוואה לאלו הטבעיים, יש להם מספר יתרונות בשל החוזק הגבוה יותר והמאפיינים הדינמיים שלהם. הם יכולים לשמש לא רק עבור סיבוב, אלא גם עבור כרסום.

מרוכבים הוא חומר סופר קשה המבוסס על ניטריד בורון מעוקב, המשמש לייצור כלי חיתוך להבים. מבחינת קשיות, הקומפוזיט מתקרב ליהלום, עולה עליו משמעותית בעמידות החום, ואינרטי יותר למתכות ברזליות. זה קובע את תחום היישום העיקרי שלו - עיבוד פלדות מוקשות וברזל יצוק. התעשייה מייצרת את המותגים העיקריים הבאים של STM: קומפוזיט 01 (elbor - R), קומפוזיט 02 (belbor), קומפוזיט 05 ו-05I וקומפוזיט 09 (PTNB - NK).

לחומרים מרוכבים 01 ו-02 קשיות גבוהה (HV 750 kgf/mm 2), אך חוזק כיפוף נמוך (40-50 ק"ג/מ"מ 2). תחום היישום העיקרי שלהם הוא סיבוב עדין ועדין ללא פגיעה של חלקים עשויים פלדה מוקשה עם קשיות HRC 55-70, ברזל יצוק בכל קשיות וסגסוגות קשות בדרגות VK 15, VK 20 ו-VK 25 (HP^ 88 -90), עם הזנה של עד 0,15 מ"מ/סל"ד ועומק חיתוך 0,05-0,5 מ"מ. מרוכבים 01 ו-02 יכולים לשמש גם לטחינת פלדות מוקשות וברזל יצוק, למרות נוכחותם של עומסי הלם, אשר מוסבר על ידי דינמיקה נוחה יותר של כרסום. קומפוזיט 05 תופס עמדת ביניים בקשיות בין קומפוזיט 01 לקומפוזיט 10, וחוזקו זהה בקירוב לזה של קומפוזיט 01. לחוזק כיפוף מרוכבים 09 ו-10 בערך אותו חוזק (70-100 kgf/mm 2).

3. חומרים של כלים שוחקים

חומרים שוחקים מחולקים לטבעיות ומלאכותיות. הראשונים כוללים קוורץ, אמרי, קורונדום ויהלום, והאחרונים כוללים אלקטרוקורונדום, סיליקון קרביד, בורון קרביד, בורון ניטריד מעוקב ויהלומים סינתטיים.

קוורץ (P) הוא חומר המורכב בעיקר מסיליקה גבישית (98,5 ... 99,5% SiO2). הוא משמש לייצור עורות שוחקים על בסיס נייר ובד בצורה של גרגירים גרגירים במצב חופשי.

שָׁמִיר (Н) - אלומינה גבישית עדינה (25…60% Al2 O3) אפור כהה ושחור עם תערובת של תחמוצת ברזל וסיליקטים. מיועד לייצור של בד אמרי וסורגים.

קורונדום (E ו-ESB) - מינרל המורכב בעיקר מאלומינה גבישית (80.95% Al2 O3) וכמות קטנה של מינרלים אחרים, כולל אלה הקשורים כימית ל-Al2 O3. גרגרי קורונדום קשים וכאשר הם נשברים, יוצרים שבר קונכואידי עם קצוות חדים. לקורונדום טבעי שימוש מוגבל והוא משמש בעיקר בצורת אבקות ומשחות לפעולות גימור (ליטוש).

יהלום (א) הוא מינרל שהוא פחמן טהור. יש לו הקשיות הגבוהה ביותר מכל החומרים הידועים בטבע. כלי חיתוך חד קצה ועפרונות מתכת יהלום להלבשת גלגלי שחיקה עשויים מגבישים ושבריהם.

ישנם ארבעה סוגים של אלקטרוקורונדום:

1) אלקטרוקורונדום רגיל 1A, מותך מבוקסיט, הזנים שלו - 12A, 13A, 14A, 15A, 16A;

2) לבן, מותך מאלומינה, זנייו - 22A, 23A, 24A, 25A;

3) אלקטרוקורונדום סגסוגת שהומס מאלומינה עם תוספים שונים: כרום 3A עם זנים 32A, 33A, 34A וטיטניום 3A עם זן 37A;

4) מונוקורונדום A4, מומס מבוקסיט עם ברזל גופרתי וחומר מפחית, ואחריו בידוד של גבישים בודדים של קורונדום.

אלקטרוקורונדום מורכב מתחמוצת אלומיניום Al 2 O 3 וכמה טומאות.

סיליקון קרביד - תרכובת כימית של סיליקון עם פחמן (SiC). יש לו קשיות ופריכות גדולים יותר. מאשר אלקטרוקורונדום. בהתאם לאחוז הסיליקון קרביד, חומר זה מגיע בצבעים ירוק (6C) ושחור (5C). הראשון מכיל לפחות 97% סיליקון. הסוג השני (שחור) מיוצר בזנים הבאים: 52C, 53C, 54C ו-55C. כלים שוחקים שונים (למשל גלגלי שחיקה) לעיבוד סגסוגות קשות וחומרים לא מתכתיים עשויים מגרגירי סיליקון קרביד ירוק, וכלים (גלגלי שחיקה) לעיבוד מוצרים העשויים מברזל יצוק, מתכות לא ברזליות ולחיתוך חיתוך כלים (חותכים) עשויים מגרגרי סיליקון קרביד שחור, מקדחות וכו').

מעוקב בורון ניטריד (KNB) - תרכובת של בורון, סיליקון ופחמן. ל-CBN יש קשיות ויכולת שחיקה בדומה ליהלום.

ליהלום סינטטי (AS) יש את אותו מבנה כמו הטבעי. התכונות הפיזיקליות והמכניות של יהלומים סינתטיים בדרגות טובות דומות לאלו של יהלומים טבעיים. יהלומים סינתטיים מיוצרים בחמש דרגות ASO, ACP, ASK, DIA, ACC.

הרצאה מס' 11. סגסוגות מתכות לא ברזליות

1. מתכות וסגסוגות לא ברזליות, תכונותיהן ויעודן

התכונות החשובות של מתכות לא ברזליות הובילו לשימוש נרחב שלהן בענפים שונים של הייצור המודרני. נחושת, אלומיניום, אבץ, מגנזיום, טיטניום ומתכות אחרות וסגסוגותיהן הם חומרים חיוניים לתעשיות ייצור מכשירים וחשמל, מטוסים ורדיו אלקטרוניקה, תעשיות גרעין וחלל. מתכות לא ברזליות בעלי מספר תכונות יקרות ערך: מוליכות תרמית גבוהה, צפיפות נמוכה מאוד (אלומיניום ומגנזיום), נקודת התכה נמוכה מאוד (פח, עופרת), עמידות גבוהה בפני קורוזיה (טיטניום, אלומיניום). סגסוגות אלומיניום עם אלמנטים סגסוגים אחרים נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות שונות.

סגסוגות המבוססות על מגנזיום מאופיינות בצפיפות נמוכה, חוזק ספציפי גבוה, ומעובדות היטב על ידי חיתוך. הם מצאו יישום נרחב בהנדסת מכונות ובמיוחד בתעשיית המטוסים.

נחושת טכנית, המכילה לא יותר מ-0,1% זיהומים, משמשת לסוגים שונים של מוליכים זרם.

סגסוגות נחושת על פי ההרכב הכימי שלהם, הם מסווגים לפליז וברונזה. בתורו פליז לפי ההרכב הכימי שלהם, הם מחולקים לפשוטים, המסוגגים רק באבץ, ולמיוחדים, שמכילים בנוסף לאבץ עופרת, בדיל, ניקל ומנגן כיסודות ממסכים.

ברונזה גם מחולקים לפח וללא פח. ברונזה ללא פח בעלי חוזק גבוה, תכונות אנטי קורוזיה ואנטי חיכוך טובות.

מגנזיום נמצא בשימוש נרחב במטלורגיה, בעזרתו הסרת חמצון והסרת גופרית של חלקם

מתכות וסגסוגות, לשנות ברזל יצוק אפור לקבלת גרפיט כדורי, לייצר מתכות שקשה לשחזר (למשל, טיטניום), תערובות של אבקת מגנזיום עם חומרי חמצון משמשות לייצור רקטות תאורה ותבערה בטכנולוגיית סילון ופירוטכניקה. התכונות של מגנזיום משתפרות מאוד על ידי סגסוגת. אלומיניום ואבץ עם חלק מסה של עד 7% מגבירים את תכונותיו המכניות, מנגן משפר את עמידותו בפני קורוזיה וריתוך, זירקוניום, המוכנס לסגסוגת יחד עם אבץ, מעדן את הדגן (במבנה הסגסוגת), מגביר תכונות מכניות וקורוזיה הִתנַגְדוּת.

סגסוגות מגנזיום משמשות לייצור יציקות מעוצבות, כמו גם מוצרים מוגמרים למחצה - יריעות, צלחות, מוטות, פרופילים, צינורות, חוטים. מגנזיום תעשייתי מתקבל בשיטה אלקטרוליטית ממגנזיט, דולומיט, קרנליט, מי ים ופסולת מתעשיות שונות לפי סכמת השגת מלחי מגנזיום נטול מים טהורים, אלקטרוליזה של מלחים אלו במצב מותך וזיקוק מגנזיום.בטבע הצטברויות חזקות יוצרים מגנזיום קרבונטים - מגנזיט ודולומיט, כמו גם קרנליטים.

בתעשיית המזון נעשה שימוש נרחב בנייר אריזה מאלומיניום וסגסוגותיו - לעטיפת ממתקים ומוצרי חלב, וגם כלי בישול מאלומיניום משמשים בכמויות גדולות (כיריים, מגשים, אמבטיות ועוד).

2. סגסוגות נחושת

נחושת היא אחת המתכות המוכרות מאז ימי קדם. ההיכרות המוקדמת של האדם עם הנחושת הקלו על העובדה שהיא מתרחשת בטבע במצב חופשי בצורת נאגטס, שלעתים מגיעים לגדלים משמעותיים. כיום, נעשה שימוש נרחב בנחושת בהנדסת חשמל, בבניית קווי מתח, לייצור ציוד תקשורת טלגרף וטלפון, ציוד רדיו וטלוויזיה. חוטים, כבלים, פסים ומוצרים מוליכים אחרים עשויים מנחושת. לנחושת מוליכות חשמלית ותרמית גבוהה, חוזק, קשיחות ועמידות בפני קורוזיה. התכונות הפיזיקליות שלו נקבעות על ידי המבנה שלה. יש לו סריג מרחבי במרכז פנים מעוקב. נקודת ההיתוך שלו היא +1083 מעלות צלזיוס, נקודת רתיחה - +2360 מעלות צלזיוס. חוזק המתיחה הממוצע תלוי בסוג הטיפול ונע בין 220 ל-420 MPa (22-45 kgf/mm 2), התארכות יחסית - 4-60%, קשיות - 35-130 HB, צפיפות - 8,94 גרם/ס"מ 3. בעל תכונות יוצאות דופן, נחושת בו-זמנית כחומר מבני אינה מספקת את הדרישות של הנדסת מכונות, ולכן היא מסוגגת, כלומר, מתכות כגון אבץ, בדיל, אלומיניום, ניקל ואחרות מוכנסות לסגסוגות, עקב כך. תכונותיו המכניות והטכנולוגיות הן תכונות משופרות. בצורתה הטהורה, נעשה שימוש בנחושת במידה מוגבלת; הסגסוגות שלה נמצאות בשימוש נרחב יותר. על פי ההרכב הכימי שלהן, סגסוגות הנחושת מחולקות לפליז, ברונזה ונחושת-ניקל, ובהתאם למטרתן הטכנולוגית - לעיוות, המשמשות לייצור מוצרים מוגמרים למחצה (תיל, יריעות, רצועות, פרופיל), ויציקה. , משמש ליציקת חלקים.

פליז - סגסוגות של נחושת עם אבץ ורכיבים אחרים. פליז המכילים, בנוסף לאבץ, יסודות סגסוג אחרים נקראים מורכבים, או מיוחדים, והם נקראים על פי רכיבי הסגסוג שהוכנסו, בנוסף לאבץ. לדוגמה: tompak L90 הוא פליז המכיל 90% נחושת, השאר אבץ; פליז אלומיניום LA77-2 - 77% נחושת, 2% אלומיניום, השאר אבץ וכו'. בהשוואה לנחושת, לפליז חוזק רב, עמידות בפני קורוזיה וגמישות. הם מעובדים על ידי יציקה, לחיצה וחיתוך. מהם עשויים מוצרים מוגמרים למחצה (יריעות, קלטות, רצועות, צינורות של מעבים ומחלפי חום, תיל, הטבעות, שסתומי סגירה - ברזים, שסתומים, מדליות ותגים, מוצרים אמנותיים, כלי נגינה, מפוח, מיסבים).

ברונזה הם סגסוגות על בסיס נחושת שבהן משמשים פח, אלומיניום, בריליום, סיליקון, עופרת, כרום ואלמנטים נוספים כתוספים. ברונזה מחולקת ל-Free בדיל (BrA9Mts2L וכו'), פח (BrO3ts12S5 וכו'), אלומיניום (BrA5, BrA7 וכו'), סיליקון (BrKN1-3, BrKMts3-1), מנגן (BrMts5), ברונזה בריליום. (BrB2, BrFNT1,7 וכו'). ברונזה משמשים לייצור שסתומי עצירה (ברזים, שסתומים), חלקים שונים הפועלים במים, שמן, קיטור, מדיה אגרסיבית מעט, מי ים.

3. סגסוגות אלומיניום

השם "אלומיניום" מגיע מהמילה הלטינית alumen - כך במשך 500 שנה לפני הספירה. ה. נקרא אלומיניום אלום, ששימש לצריבה בעת צביעת בדים ושיזוף עור.

מבחינת השפע בטבע, האלומיניום נמצא במקום השלישי אחרי חמצן וסיליקון ובמקום הראשון בין המתכות. מבחינת שימוש בטכנולוגיה, הוא מדורג במקום השני אחרי הברזל. האלומיניום אינו נמצא בצורה חופשית, הוא מתקבל ממינרלים - בוקסיט, נפלין ואלוניט, כאשר תחילה מייצרים אלומינה, ולאחר מכן מתקבל אלומיניום מאלומינה באמצעות אלקטרוליזה. התכונות המכניות של האלומיניום נמוכות: חוזק מתיחה - 50-90 MPa (5-9 kgf/mm 2), התארכות יחסית - 25-45%, קשיות - 13-28 HB.

אלומיניום מרתך היטב, אך קשה לעיבוד, בעל הצטמקות ליניארית גדולה - 1,8% בצורתו הטהורה נעשה שימוש נדיר באלומיניום, שימוש נרחב בסגסוגות שלו עם נחושת, מגנזיום, סיליקון, ברזל וכו'. אלומיניום וסגסוגותיו הכרחי עבור הנדסת תעופה ומכונות, קווי חשמל, מטרו ומסילות רכבת.

סגסוגות אלומיניום מחולקות ליציקות ומחושלות. סגסוגות אלומיניום יצוק מיוצרות במטילים - מזוקקים ולא מזוקקים.

סגסוגות עם האות "P" בכינוי המותג שלהן מיועדות לייצור כלי מזון. התכונות המכניות של סגסוגות תלויות בהרכב הכימי שלהן ובשיטות הייצור שלהן. ניתן לקבוע את ההרכב הכימי של הרכיבים העיקריים הכלולים בסגסוגת לפי כיתה. לדוגמה, סגסוגת AK12 מכילה 12% סיליקון, השאר אלומיניום; AK7M2P - 7% סיליקון, 2% נחושת, השאר אלומיניום. סגסוגת האלומיניום-סיליקון הנפוצה ביותר בתעשיות השונות היא סילומיניום, המיוצרת בארבע דרגות - SIL-00,

STR-0, STR-1 ו-STR-2. בנוסף לאלומיניום (בסיס) וסיליקון (10-13%), סגסוגת זו כוללת: ברזל - 0,2-0,7%, מנגן - 0,05-0,5%, סידן - 0,7-0,2%, טיטניום - 0,05-0,2%, נחושת - 0,03% ואבץ - 0,08%. חלקים שונים למכוניות, טרקטורים ומכוניות נוסעים עשויים מסילומינים. סגסוגות אלומיניום מחושלות במטילים, המיועדות לטיפול בלחץ ולתפירה בייצור סגסוגות אלומיניום אחרות, מתוקנות לפי תקנים מסוימים. סגסוגות לעיבוד לחץ מורכבות מאלומיניום (בסיס), יסודות סגסוגת (נחושת - 5%, מגנזיום - 0,1-2,8%, מנגן - 0,1-0,7%, סיליקון - 0,8-2,2%, אבץ - 2-6,5% וכמות קטנה של זיהומים אחרים). הציונים של סגסוגות אלה הם: VD1, AVD1, AVD1-1, AKM; מוצרים מוגמרים למחצה עשויים מסגסוגות אלומיניום - יריעות, רצועות, רצועות, לוחות, מטילי, לוחות.

בנוסף, מטלורגיה אל-ברזלית מייצרת סגסוגות אלומיניום נגד חיכוך המשמשות לייצור מיסבים מונו-מתכתיים ובי-מתכתיים על ידי יציקה. בהתאם להרכב הכימי, התקן מספק את הדרגות הבאות של סגסוגות אלה: AO3-7, AO9-2, AO6-1, AO9-1, AO20-1, AMST. התקן מגדיר גם את תנאי ההפעלה של מוצרים העשויים מסגסוגות אלה: עומס מ-19,5 עד 39,2 MN/m2 (200-400 kgf/cmXNUMX) 2), טמפרטורה מ 100 עד 120 מעלות צלזיוס, קשיות - מ 200 עד 320 HB.

4. סגסוגות טיטניום

טיטאן - מתכת לבנה כסופה. זהו אחד המרכיבים הנפוצים ביותר בטבע. בין שאר היסודות במונחים של שכיחות בקרום כדור הארץ (0,61%), הוא מדורג במקום העשירי. טיטניום הוא קל (צפיפותו היא 4,5 גרם/ס"מ). 3), עקשן (נקודת התכה 1665 מעלות צלזיוס), עמיד מאוד וגמיש. נוצר סרט תחמוצת מתמשך על פני השטח שלו, שבגללו הוא עמיד בפני קורוזיה היטב במי ים מתוקים, כמו גם בחומצות מסוימות. בטמפרטורות של עד 882 מעלות צלזיוס יש לו סריג משושה צפוף, בטמפרטורות גבוהות יותר יש לו קובייה במרכז הגוף. התכונות המכניות של יריעות טיטניום תלויות בהרכב הכימי ובשיטת הטיפול בחום. חוזק המתיחה שלו הוא 300-1200 MPa (30-120 KGS/mm 2), התארכות - 4-10%. זיהומים מזיקים של טיטניום הם חנקן, פחמן, חמצן ומימן. הם מפחיתים את גמישותו ויכולת הריתוך שלו, מגבירים את הקשיות והחוזק ומחמירים את עמידות בפני קורוזיה.

בטמפרטורות מעל 500 מעלות צלזיוס, טיטניום וסגסוגותיו מתחמצנים בקלות על ידי ספיגת מימן, הגורם להתפרקות (התפוררות מימן). כאשר מחומם מעל 800 מעלות צלזיוס, טיטניום סופג במרץ חמצן, חנקן ומימן; יכולת זו משמשת במטלורגיה כדי לשחרר חמצון פלדה. הוא משמש כאלמנט סגסוג למתכות לא ברזליות אחרות ולפלדה.

בשל תכונותיהם המדהימות, טיטניום וסגסוגותיו נמצאים בשימוש נרחב בבניית מטוסים, רקטות וספינות. מוצרים מוגמרים למחצה עשויים מטיטניום וסגסוגותיו: יריעות, צינורות, מוטות וחוטים. החומרים התעשייתיים העיקריים לייצור טיטניום הם אילמניט, רוטיל, פרובסקיט וספן (טיטניט). הטכנולוגיה לייצור טיטניום מורכבת, גוזלת זמן וזמן רב: תחילה מייצרים ספוג טיטניום, ולאחר מכן מייצרים ממנו טיטניום מתגמש בהתכה מחדש בתנורי ואקום.

טיטניום ספוג, המתקבל בשיטת המגנזיום-תרמית, משמש כחומר מוצא לייצור סגסוגות טיטניום ולמטרות אחרות. בהתאם להרכב הכימי ולתכונות המכניות, הדרגות הבאות של ספוג טיטניום נקבעות כסטנדרט: TG-90, TG-100, TG-110, TG-120, TG-130. בייעוד המותגים, האותיות "TG" פירושן טיטניום ספוג, "Tv" פירושו קשה, המספרים פירושם קשיות ברינל. ספוג טיטניום כולל זיהומים: ברזל - עד 0,2%, סיליקון - עד 0,04%, ניקל - עד 0,05%, פחמן - עד 0,05%, כלור - עד 0,12%, חנקן - עד 0,04%, חמצן - עד 0,1%. טיטניום וסגסוגות טיטניום המעובדות בלחץ מיועדות לייצור מוצרים מוגמרים למחצה שונים (יריעות, צינורות, מוטות, תיל). בהתאם להרכב הכימי, התקן מספק את הדרגות הבאות: VT1-00, VT1-0, OT4-0, OT4-1, OT4, VT5, VT5-1, VT6, VT20, VT22, PT-7M, PT- 7V, PT -1 מ' רכיבים עיקריים: אלומיניום - 0,2-0,7%, מנגן - 0,2-2%, מוליבדן - 0,5-5,5%, ונדיום - 0,8-5,5%, זירקוניום - 0,8-3%, כרום - 0,5-2,3 %, פח - 2-3%, סיליקון - 0,15-0,40%, ברזל - 0,2-1,5%. ברזל, סיליקון וזירקוניום, בהתאם למותג הסגסוגת, יכולים להיות המרכיבים העיקריים או הזיהומים.

5. סגסוגות אבץ

סגסוגת אבץ-נחושת - פליז - היה ידוע ליוונים ולמצרים הקדמונים. אבל ההתכה של אבץ בקנה מידה תעשייתי החל רק במאה ה-XNUMX.

אבץ - מתכת בצבע אפור-כחלחל בהיר, שבירה בטמפרטורת החדר וב-200 מעלות צלזיוס, כאשר היא מחוממת ל-100-150 מעלות צלזיוס היא הופכת לרקיעה.

בהתאם לתקן, אבץ מיוצר ומסופק בצורת חזירים ובלוקים במשקל של עד 25 ק"ג. התקן קובע גם דרגות אבץ ותחומי היישום שלהן: TsV00 (תכולת אבץ - 99,997%) - למטרות מדעיות, ייצור ריאגנטים כימיים, ייצור מוצרים לתעשיית החשמל; CVO (אבץ - 99,995%) - לתעשיית הדפוס והרכב; TsV1, TsV (אבץ - 99,99%) - לייצור יציקות הזרקה המיועדות לייצור חלקים קריטיים, לייצור תחמוצת אבץ, אבקת אבץ וריאגנטים טהורים; TsOA (אבץ 99,98%), TsO (אבץ 99,975%) - לייצור יריעות אבץ, סגסוגות אבץ בעיבוד לחץ, סיד, סגסוגות, לגלוון חם וגלווני; Ts1S, Ts1, Ts2S, Ts2, Ts3S, Ts3 - למטרות שונות.

סגסוגות אבץ נמצאות בשימוש נרחב בתעשייה: פליז, ברונזה אבץ, סגסוגות לציפוי מוצרי פלדה שונים, לייצור תאים גלווניים, הדפסה ועוד. סגסוגות אבץ במטילים ליציקה סטנדרטיות. סגסוגות אלו משמשות במכוניות ובמכשור, כמו גם בתעשיות אחרות. התקן קובע את דרגות הסגסוגות, ההרכב הכימי שלהן, המוצרים המיוצרים מהן נקבעים:

1) TsAM4-10 - חלקים קריטיים במיוחד;

2) TsAM4-1 - חלקים קריטיים;

3) TsAM4-1V - חלקים לא קריטיים;

4) TsA4O - חלקים קריטיים בעלי ממדים יציבים;

5) CA4 - חלקים לא קריטיים עם מימדים יציבים.

סגסוגות אבץ נגד חיכוך, המיועדים לייצור של מוצרים מונו-מתכתיים ובי-מתכתיים, כמו גם מוצרים מוגמרים למחצה, על ידי יציקה ושיטות טיפול בלחץ סטנדרטיות. התכונות המכניות של סגסוגות תלויות בהרכב הכימי שלהן: חוזק מתיחה δВ = 250-350 MPa (25-35 KGS/mm 2), התארכות יחסית δ = 0,4-10%, קשיות - 85-100 HB. התקן קובע את דרגות הסגסוגות הללו, תחומי היישום ותנאי ההפעלה שלהן: TsAM9-1,5L - יציקת ספינות מונומטאליות, תותבים ומגלשים; מותר: עומס - 10 MPa (100 kgf/cm 2), מהירות החלקה - 8 מ' לשנייה, טמפרטורה 80 מעלות צלזיוס; אם מתקבלים חלקים דו-מתכתיים על ידי יציקה בנוכחות מסגרת מתכת, ניתן להגדיל את העומס, מהירות ההחלקה והטמפרטורה עד ל-20 MPa (200 KGS / ס"מ) 2), 10 מ' לשנייה ו-100 מעלות צלזיוס, בהתאמה: TsAM9-1,5 - ייצור סרט דו-מתכתי (סגסוגת אבץ עם פלדה ודוראלומין) בגלגול, הקלטת מיועדת לייצור ספינות באמצעות הטבעה; מותר: עומס - עד 25 MPa (250 kgf/cm 2), מהירות הזזה - עד 15 מ' לשנייה, טמפרטורה 100 מעלות צלזיוס; AM10-5L - יציקת מיסבים ותותבים, מותר: עומס - 10 MPa (100 kgf/cm 2), מהירות החלקה - 8 מ' לשנייה, טמפרטורה 80 מעלות צלזיוס.

הרצאה מס' 12. תכונות של חומרים לא מתכתיים

1. חומרים לא מתכתיים

עוד במחצית השנייה של המאה ה-XNUMX. בארצנו ניתנה תשומת לב רבה לשימוש בחומרים לא מתכתיים בתעשיות שונות ובכלכלה הלאומית כולה. הייצור של מגוון חומרים לא מתכתיים הוקם וגדל ללא הרף: שרפים ופלסטיק סינתטיים, גומיות סינתטיות המחליפות גומי טבעי, פולימרים איכותיים בעלי מאפיינים טכניים מוגדרים, לרבות פלסטיק מחוזק ומלא.

לפלסטיק ולחומרים אחרים שאינם מתכתיים יש מספר תכונות פיזיקליות, כימיות, מכניות וטכנולוגיות מצוינות, מה שהוביל לשימוש נרחב בתעשיות שונות - הנדסת מכונות, הנדסת חשמל, אלקטרוניקה וכו'. כחומר מבני, הפלסטיק נמצא יותר ויותר. החלפת מתכות יקרות. השימוש בפלסטיק מאפשר לשפר כל הזמן עיצובים. אבזור מכונות וציוד, כמו גם תצורה חלקית של רכיבים שונים, מאפשר להפחית את משקלם, לשפר את האמינות והעמידות ולהגדיל את התפוקה. ייצור פלסטיק דורש פי 2-3 פחות השקעות הון מאשר ייצור של מתכות לא ברזליות. חומרי המוצא לייצור פלסטיק הם מוצרים זולים מעיבוד פחם, נפט וגז טבעי. פלסטיק מחוזק כדי לשפר תכונות מכניות. לייצור חלקים שונים הפועלים במנגנוני חיכוך (הזזה) עם עומסים ומהירויות נמוכות, נעשה שימוש בחומרים לא מתכתיים כגון פולימר נגד חיכוך וחומרים פלסטיים. לחומרים אלו מקדם חיכוך נמוך, עמידות בפני שחיקה גבוהה, עמידות כימית ויכולים לעבוד ללא שימון. עם זאת, מוליכות תרמית נמוכה, מקדם התפשטות תרמית משמעותי (עשרות מונים מזה של מתכות), קשיות נמוכה ותאימות גבוהה מגבילים את אפשרויות השימוש הנרחב בהם. הם משמשים בצורה יעילה יותר בשילוב עם חומרים אחרים, מתכות ופלסטיק.

בנוסף, סרטי בלמים אסבסט ארוגים ובטנות אסבסט חיכוך משמשים כחומרי חיכוך לא מתכתיים - יצוקים, לחוץ, ארוגים, קרטון-בקליט וספירלה, הניתנים לשימוש בכל אזורי האקלים. בטנות אסבסט חיכוך משמשות ליחידות חיכוך של מכוניות, מטוסים, טרקטורים, מכונות חיתוך מתכות וטקסטיל, ציוד טיפול וקטרי דיזל. חיי השירות של בטנות לא מתכתיות כאלה הפועלות ביחידות חיכוך גבוהים למדי. לדוגמה, עבור מכוניות עם מנועי דיזל מדובר על 6000 שעות מנוע, מכוניות - 125 ק"מ, משאיות - 000 ק"מ. סרטי אסבסט ארוגים בלמים משמשים כבטנות ביחידות בלמים וחיכוך של מכונות ומנגנונים עם טמפרטורת חיכוך פני השטח של עד 75 מעלות צלזיוס.

חומרים לא מתכתיים נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות שונות ובכלכלה כולה.

2. פולימרים: מבנה, פילמור ופולי עיבוי, תכונות

נכון להיום, קשה לדמיין רפואה ללא מערכות פולימריות לעירוי דם, ציוד רפואי ללא צינורות פולימר שקופות, פריטי טיפול בחולה ללא כריות חימום גומי, שקיות קרח וכו'. חומרים סינתטיים אפשרו להעשיר משמעותית את מגוון החומרים בהם נעשה שימוש. פולימרים לרפואה.

פולימרים שונים באופן משמעותי ממתכות וסגסוגות: המולקולות שלהם מתארכות לשרשראות ארוכות, וכתוצאה מכך לפולימרים יש משקל מולקולרי גבוה. מולקולות פולימרים מתקבלות ממוצרים ראשוניים בעלי משקל מולקולרי נמוך - מונומרים - על ידי פילמור ופולי עיבוי. פולימרים פולי עיבוי כוללים שרפי פנול-פורמלדהיד, פוליאסטרים, פוליאוריטן ושרף אפוקסי. תרכובות מולקולריות גבוהות מסוג פילמור כוללות פוליוויניל כלוריד, פוליאתילן, פוליסטירן ופוליפרופילן. תרכובות גבוהות פולימריות ורבות מולקולריות הן הבסיס לטבע האורגני - תאים של בעלי חיים וצמחים המורכבים מחלבון.

לייצור מוצרים רפואיים רבים נעשה שימוש נרחב הן בחומרים פולימריים, המבוססים על חומרי גלם טבעיים והן במלאכותיים - חומרים סינתטיים ופולימריים. רוב החבישות עשויות מחומרים פולימריים ממקור טבעי: צמר גפן, גזה ומוצרים העשויים מהם, alignin, וכן חוטי תפרים (משי כירורגי). פולימרים הם הבסיס לפלסטיק המשמש לייצור מכשירים שונים, חלקי ציוד רפואי וציוד.

פולימרים כמו פנול-פורמלדהיד נוזלי ושרף מוצק מצאו שימוש נרחב בתעשיות שונות ובכלכלה כולה. שרפים מסוג רסול נוזלי פנול-פורמלדהיד - תוצר פולי עיבוי של פנול ופורמלדהיד בנוכחות זרז עם או בלי תוספת של חומרים משנים ומייצבים - מסופק בצורה של נוזל שקוף הומוגני מחום-אדמדם ועד צבע דובדבן כהה עם צפיפות ממוצעת של 1,2 גרם/ס"מ 3. הם משמשים בייצור מוצרי בידוד חום וקול, דיקט, לוחות סיבית וסיבי עץ, כלים שוחקים על בסיס גמיש, פיברגלס, מוצרי אסבסט-טכניים וחיכוך אסבסט, סיבי פחמן לקירוי מכרה וכו'. דרגות שרפים : SFZh-303, SFZh-305 וכו'.

שרפי פנול-פורמלדהיד מוצקים מסוגי נובולק ורסול - תוצרים של עיבוי רב של פנולים (או חלקיהם) ופורמלדהיד בנוכחות זרז עם או בלי תוספת של חומרים משנים. זמין בצורת אבקה, פתיתים ופירורים. הם משמשים לייצור תרכובות גומי, מסות יציקה, פלסטיק למינציה, מתלים מוליכים לכה, צבעים ולכות ודבקים אנטי-קורוזיביים, כקלסרים למוצרים שוחקים ותבניות מעטפת, בייצור פלסטיק קצף, בייצור לכות שמן לצבע. ותעשיות לכה ומזון. דרגות השרפים הבאות מיוצרות: SF-010A, SF-010, SF-010M (משונה), SF-014 וכו'.

3. פלסטיק: תרמופלסטי, תרמוסטי, במילוי גז

פלסטיקה - פלסטיק הם חומרים המתקבלים על בסיס תרכובת אורגנית מולקולרית גבוהה - פולימר, הפועל כחומר מקשר וקובע את התכונות הטכניות העיקריות של החומר. בהתאם לגמישות, פלסטיק מחולק לשלוש קבוצות: קשיח, מודול אלסטי 700 MPa, עד 70 MPa פלסטיק מיוצר מונוליטי בצורה תרמופלסטית ותרמוסטטית ומלאת גז - מבנה סלולרי. פלסטיק תרמופלסטי כולל פוליאתילן בצפיפות נמוכה, פוליפרופילן, פוליסטירן עמיד בפני פגיעות, פלסטיק ABS, פוליוויניל כלוריד, פיברגלס, פוליאמידים וכו'.

פלסטיקה תרמוסית כוללת: קצף פוליאוריטן קשיח, אמינופלסטים וכו'.

К פלסטיק מלא בגז כוללים קצף פוליאוריטן - חומר מבני אולטרה-קל מלא בגז.

תרמופלסטי - פוליאתילן בלחץ נמוך - תוצר של פילמור אתילן, המתקבל בלחץ נמוך באמצעות זרזים אורגנו-מתכתיים מורכבים. מותגים בסיסיים של פוליאתילן זה: 20108-001, 20208-002, 20308-005 וכו'. צפיפות פוליאתילן - מ-0,931 עד 0,970 גרם/ס"מ 3.

פוליסטירן בעל השפעה גבוהה הוא תוצר של קופולימריזציה של סטירן עם גומי או פלסטין אחר, בעל תכונות מכניות גבוהות יותר מפוליסטירן לשימוש כללי. יש לו קשיות גבוהה, חוזק השפעה, גמישות, חוזק מתיחה, עמידות בטמפרטורה בטווח שבין +65 ל-40 מעלות צלזיוס.

אמינו - פלסטיק תרמוסטטי - לחיצת מסות אוריאה ומלמין-פורמלדהיד המתקבלות על בסיס שרפי אמינו באמצעות חומרי מילוי (אורגניים, מינרליים או שילוב שלהם), חומרים צבעוניים ומשנים. עמידות החום שלהם לפי Marten היא לפחות 100-180 מעלות צלזיוס, חוזק הפגיעה הוא 3,9-29,4 KJ/m 2 (4-30 ק"ג × ס"מ/ס"מ 2), הצטמקות - 0,2-0,8%, התנגדות חשמלית נפחית ספציפית - 1? 10 11 -1×10 12 אוהם × ס"מ. מאמינפלסטים, מוצרים למטרות ביתיות, טכניות וחשמליות מיוצרים בכבישה חמה. בסך הכל מיוצרות 11 דרגות של אמינופלסטים: KFA-1, KFB-1 וכו'.

קצף פוליאוריטן - פלסטיק מלא בגז - חומר מבני קל במיוחד. חומרי המוצא לייצורם הם פוליאסטרים ופוליאסטרים, איזוציאנטים, זרזים ומתחלבים. לקצף פוליאוריטן אלסטי (PUFs) יש תאים מלאי גז (קצפים) סגורים ולא מתקשרים ותאים מתקשרים (קצפים). המונח הכללי "פלסטיק קצף" משמש לעתים קרובות. קצף אלסטי מכיל 70% נקבוביות מחוברות באוויר. יש לו צפיפות של 25-29 ק"ג/מ"ר 3, עמיד היטב בפני ריקבון וחומרים המשמשים בניקוי יבש של מוצרים, חוזק המתיחה שלו הוא 0,07-0,11 MPa.

קצף פוליאוריטן אלסטי משמש לייצור רהיטים מרופדים, מושבי רכב, טרקטורים ומוצרים אחרים. קצף פוליאוריטן קשיח משמש לייצור קונכיות כורסה, אלמנטים דקורטיביים, כחומרי בידוד חום וקול. פלסטיק קצף מלא (PPU) הפך לנפוץ בשנים האחרונות.

4. אלסטומרים

המונח "אלסטומרים" הוכנס להחליף את השמות "גומיות סינתטיות" וגם "גומי טבעי". אלסטומרים הם פולימרים בעלי גמישות גבוהה בטווח טמפרטורות רחב - היכולת לעבור עיוותים הפיכים משמעותיים (מכמה מאות עד 1000% או יותר) בעומסים קטנים יחסית. החומר האלסטי הראשון מסוג זה היה הגומי הטבעי, שעד היום לא איבד מחשיבותו בייצור אלסטומרים, לרבות למוצרים רפואיים, בשל אי-רעילותו. הגומי מתקבל מלטקס (מוהל חלבי של Hevea הברזילאית), המורכב יותר ממחצית מים, שבהם 34-37% גומי, 2-2,7% חלבון, 1,65-3,4% שרף, 1,5-4,92 .50% סוכר. במטעים בהם מכינים גומי טבעי כחומר גלם תעשייתי, הלטקס נקרש בחומצות אורגניות, מגולגלים ליריעות גליות ומעושן בתאים עם עשן בטמפרטורה של +2,5 מעלות צלזיוס. מרכיבי עשן ממלאים את התפקיד של חומרי חיטוי ומייצבי חמצון גומי. יריעות כאלה בעובי 3-5 מ"מ עם דוגמת משטח וופל נקראים "סמוקטסheet". הם משמשים כצורה הנפוצה ביותר של גומי מטעים גולמי. נתוני ניתוח יסודות עבור גומי מזוקק תואמים את הנוסחה האמפירית C8HXNUMX (איזופרן).

גומיות סינתטיות (אלסטומרים) מתקבלים על ידי פילמור ממונומרים בהשתתפות זרזים (מאיצי תהליך). הגומי הסינטטי הסובייטי הראשון הושג על ידי S. D. Lebedev מאלכוהול טכני. כיום מיוצרים מספר סוגים של גומיות סינתטיות (אלסטומרים), כולל איזופרן, השונה מעט מהטבעית. למוצרים רפואיים משתמשים בגומי סלוקסאן (סיליקון), ששרשרת הפולימר העיקרית שלו מורכבת מאטומי סיליקון וחמצן. הוא עמיד בחום ואינרטי מבחינה פיזיולוגית. חומרי הגלם לייצור גומי סינתטיים הם נפט, גז טבעי ופחם.

הפיכת גומי או תערובת גומי "גולמית" לגומי אלסטי (חומר בעל תכונות הביצועים הנדרשות) מתבצע על ידי גיפור. גיפור, כמו טיפול בחום של מתכות וסגסוגות, מוביל לשינוי במבנה הגומי. במהלך הגיפור, מולקולות האלסטומר מחוברות ("מוצלבות") בקשרים כימיים לרשת תלת מימדית מרחבית, וכתוצאה מכך מתקבל חומר בעל תכונות האלסטיות והחוזק הנדרשות (חוזק, גמישות, קשיות, עמידות בפני קריעה, וכו.). חומר הגיפור העיקרי הוא גופרית; גם טלוריום וסלניום משמשים. ככל שמוסיפים יותר גופרית לגומי, כך האלסטומר הופך קשה יותר ופחות אלסטי. בייצור מודרני, בנוסף לגיפור, נעשה שימוש נרחב במאיצים אורגניים, שנוכחותם מפחיתה את כמות הגופרית (עד 2% במקום 10%) ואת טמפרטורת הגיפור. ישנם מאיצים במיוחד, שבזכותם הגיפור ממשיך בטמפרטורת החדר במקום בטמפרטורה של +130-150 מעלות צלזיוס.

5. גומי

גומי מסוגים ומותגים שונים שייכים לקבוצת החומרים האלסטיים - אלסטומרים. גומי מחולקים לצורת ולא בצורת. גומי לא יצוק כולל קבוצה גדולה של מה שנקרא גומיות גולמיות. גומיות גולמיות מיוצרות תחת מספרים (10, 11, 14 וכו') בצורה של לוחות בעובי שונה, מצופות בטלק (למניעת הידבקות), או בצורת גלילים עם אטם בד (מקליקו), אשר גם מגן על הגומי מפני הידבקות.

גלם לא מעוצב גומי מתקבל על ידי גיפור מתערובות גומי העשויות על בסיס גומיות סינתטיות או טבעיות. חומר הגיפור העיקרי הוא גופרית, אך משתמשים גם בסלניום וטלוריום. בהתאם לכיתה, גומי גולמי משמש לייצור מוצרים יצוקים שונים עם תכונות מסוימות. לדוגמה, מגומי גולמי מתקבל גומי יריעות טכניות מכמה סוגים: עמיד לחומצה אלקלי, עמיד בחום, עמיד בפני כפור, חומר מזון וכו'. גומי עמיד לכפור שומר על תכונותיו בטמפרטורות של עד -45 מעלות צלזיוס . גומי יריעות טכניות בעובי 3-4 מ"מ משמש לייצור אטמי איטום בחיבורי אוגן של צינורות הובלת מים קרים, וגומי עם אטם בד (עשוי מבד סינטטי) משמש גם להובלת מים חמים בטמפרטורות גבוהות. עד +100 מעלות צלזיוס.

מגומיות גולמיות מתקבלים מוצרי גומי שונים - צימודים, טבעות, שסתומים, אטמים שונים וכו', בשיטות היציקה הבאות: לחיצה, שחול והזרקה. תהליך לחיצת מוצרי גומי מתרחש במכבשים הידראוליים בגיפור בלחץ של 100-300 אטמוספירה. ובטמפרטורה של +140-160 מעלות צלזיוס.

בייצור רהיטים מרופדים נעשה שימוש נרחב בגומי קצף שהוא חומר המבוסס על גומי סינטטי או טבעי. לייצור גומי קצף משתמשים בתערובת לטקס, הנשמרת במשך 18-21 שעות, מוקצפת ומגופרת ולאחר מכן ייבוש. גומי קצף מיוצר בצורה של סדינים או אלמנטים רהיטים יצוקים. מבחינת גמישות, גמישות, עיוות שיורי, גומי קצף הוא חומר אידיאלי לרהיטים מרופדים. גומי קצף אוורור עצמי ומקורר על ידי העברת אוויר דרך נקבוביות מתקשרות. כדי להפחית את משקלם של אלמנטים של ריהוט קצף, הם עשויים עם חללים, אך על מנת לשמור על יכולת עמידה בעומסים משמעותיים, נפח החללים לא יעלה על 40% מנפח האלמנט כולו.

גומי המיועדים לייצור קבוצות מסוימות של מוצרים כפופים לדרישות נוספות כדי להבטיח שהמוצרים ממלאים את ייעודם הפונקציונלי ואמינים בפעולה. נכון לעכשיו, התעשייה מייצרת גומי יריעות בשלוש דרגות: הקפאת חום, עמיד לחומצה-אלקלי (TMKShch); מוגבל עמיד בשמן ובנזין (OMB); עמיד מאוד בשמן בנזו (PMB), אשר בתורם מחולקים לפי קשיות הגומי המשמש: רך (M) לפעולה בטמפרטורות מ-45 מעלות צלזיוס עד +90 מעלות צלזיוס; קשיות בינונית (C) - בטמפרטורות מ-60 מעלות צלזיוס עד +80 מעלות צלזיוס, קשיות מוגברת (P) - בטמפרטורות מ-60 מעלות צלזיוס עד +80 מעלות צלזיוס.

6. חומרי איטום

חומרי איטום (חומרי איטום) הם משמשים כמעט בכל מקום - בבנייה, במערכת הדיור והשירותים הקהילתיים, הנדסת מכונות, ייצור רהיטים, בחיי היומיום, ובמהלך עבודות תיקון שונות. חומרי איטום הם קומפוזיציות פולימריות בצורה של משחות, שפכטל או נוזלים, אשר לאחר יישום על פני השטח, מיד או לאחר זמן מה מתעבים כתוצאה מגיפור של בסיס הפולימר.

להכנת חומרי איטום משתמשים בגומיות סינתטיות נוזליות ותוספים מיוחדים. התעשייה מייצרת סוגים שונים של חומרי איטום: איטום חזיתות בנייה, חומרי איטום תפרים-תיוקול ואקרילט, חומרי איטום גומי-סיליקון לבנייה, חומרי איטום אקריליים. בעבודות זכוכית, חומרי איטום thiokol 7-30M ו-UT-31 משמשים בעיקר לאיטום חיבורים, המתגפרים בטמפרטורות של +18 מעלות צלזיוס עד +30 מעלות צלזיוס. במערכת הדיור והשירותים הקהילתיים, נעשה שימוש נרחב באיטום סיליקון KLT-30 לאיטום חיבורי הברגה הפועלים בטווח הטמפרטורות שבין -60 מעלות צלזיוס ל-+200 מעלות צלזיוס.

בשנים האחרונות יובאו לרוסיה מותגים רבים של חומרי איטום המיוצרים על ידי חברות זרות: DAP, KVADRO, KIMTEC, KRASS.

בהשוואה לחומרים דומים אחרים, לחומרי איטום יש עמידות בפני לחות, אטימות לגזים ועמידות. חומרי איטום על בסיס polyisobutylene משמשים לאיטום חיבורים חיצוניים בין אלמנטים של מבנים טרומיים עם פאנלים גדולים. חומרי איטום, כמו גומי, שייכים לקבוצת האלסטומרים.

חומרי האיטום הנפוץ ביותר של thiokol, המאופיינים על ידי צדדיות. התעשייה הרוסית מייצרת את המותגים הבאים של חומרי איטום thiokol:

1) U-30M. מסופק עם משחת איטום שחורה U-30, מגפר מס' 9 ומאיץ גיפור - דיפנילגואנידין, מעורבב מיד לפני השימוש ביחס של 100:7:0,35 חלקים במסה. מיועד לאיטום מתכת (למעט פליז, נחושת, כסף) ותרכובות אחרות הפועלות בחומצות מדוללות ואלקליות, דלקים נוזליים ואוויר בכל תנאי האקלים בטמפרטורות מ-60 מעלות צלזיוס עד +130 מעלות צלזיוס;

2) UT-31 - משחה אפור בהיר U-31, מגפר מס' 9 ומאיץ גיפור, המשמש לאיטום מתכת (למעט פליז, נחושת, כסף) ותרכובות אחרות הפועלות בדלק אוויר ונוזל בטמפרטורות מ-60 מעלות צלזיוס ומעלה עד +130 מעלות צלזיוס ועד + 150 מעלות צלזיוס - לזמן קצר באוויר; 3) 51-UT-36A (עם דבק) ו-51-UT-36B (ללא דבק) - משחה דמוי שפכטל אפור כהה U-36, שרף אפוקסי E-40 (עבור 51-UT-36B) וסודה דיכרומיום כ מגפר ; משמש בייצור כלים. לאיטום מפרקים ותפרים שונים הפועלים בטמפרטורות מ-+200 מעלות צלזיוס עד +300 מעלות צלזיוס, מיועדים חומרי איטום סילוקסן עמידים בחום העשויים על בסיס גומיות סילוקסן נוזליות. המותגים של חומרי איטום סילוקס חדשים הם כדלקמן: elastosil 11-01, silpen. VPT-2L, KL-4, KLT-30, KLSE, VGO-2, KLVAE ועוד. כמו כן מיוצרים חומרי איטום עמידים בחום ודלק, העשויים על בסיס גומיות המכילות פלואור, מהמותגים הבאים: VGF- 1, VGF-2, 51-G-1 וכו'.

הרצאה מס' 13. זכוכית. חומרים דקורטיביים

1. זכוכית: אנאורגנית ואורגנית

בתעשיות שונות, בבנייה ובמגזרים אחרים במשק, נעשה שימוש בכוסות אנאורגניות ואורגניות. זכוכית אנאורגנית מחולקים לטכני, בנייה ובית. בתורו, זכוכית בניין מחולקת למבנה, גימור, בידוד קול וחום. לפי איכות פני השטח זכוכית מלוטשת ולא מלוטשת, צבעונית וחסרת צבע. לפי שיטת ההתקשות - רגיל, מחושל, מוקשה ומוקשה באמצעים כימיים או אחרים. על פי הפרופיל מייצרים זכוכית שטוחה, גלית, מכופפת ומצוידת.

זכוכית אורגנית הבנייה מצאה יישום רחב בבנייה: לזיגוג פתחי אור בקירות, פנסים (בגגות מבנים שונים).

זכוכית אנאורגנית מתקבלת על ידי קירור נמס המכילה חול קוורץ טהור (סיליקה), נתרן גופרתי ואבן גיר.

היישום הגדול ביותר לזיגוג של בלוקים של חלונות ודלתות, מחיצות התקבל על ידי זכוכית חלון גיליון בדרגות 1 ו -2. הצפיפות של זכוכית זו היא 2000-2600 ק"ג/מ"ר 3, העברת אור - 84-87%, מוליכות תרמית נמוכה. התעשייה מייצרת גם זכוכיות זכוכית מעוצבות בדרגות 1 ו-2, חסרות צבע וצבעוניות עם דוגמת תבליט; זכוכית מלוטשת תרמית, זכוכית זכוכית צבעונית (אדום, כחול, ירוק, צהוב), חלקה, צבעונית וחסרת צבע; עם משטח חלק, מחורץ או מעוצב; לא מחוזק ומחוזק ברשת פלדה (זמין ב-3 סוגים: פרופיל תעלה; פרופיל קופסה - עם תפר אחד או שניים; פרופיל מצולע); זכוכית מחוזקת ברשת מתכת - שקופה וצבעונית, חלקה וגלי, מעוצבת.

זכוכית אורגנית - תוצר של שרף פוליאסטר בלתי רווי, פולימר שקוף. זה מחולק לטכני, מבני, גיליון, תאורה ושענות. זכוכית אורגנית טכנית היא פולימר (קופולימר) פלסטי ולא פלסטי של מתיל אסטר חומצה מתאקרילית, בשימוש נרחב בתעשיות שונות ומשקי בית בכלל. התקן מספק שלושה מותגים של זכוכית TOSP - זכוכית אורגנית מפלסטיק טכני; TOSN - זכוכית אורגנית טכנית, לא מפלסטיק; TOSS - זכוכית קופולימר אורגנית טכנית. תכונות פיזיות ומכניות של זכוכית אורגנית טכנית: טמפרטורת ריכוך (בהתאם לעובי) - 92-130 מעלות צלזיוס, חוזק פגיעה - 6-9 קילו ג'ל/מ' 2 (6-9 kgf - צפיפות ב-20 מעלות צלזיוס), שקיפות (בעובי של עד 30 מ"מ) - 85-88%, התכווצות התחממות יתר ב-40 מעלות צלזיוס למשך שעה - 1-3,5%, מתח כשל מתיחה - 4 -60 MPa (80-600 ק"ג/ס"מ 2), התארכות יחסית בהפסקה היא 2-2,5%.

זכוכית אורגנית מבנית מיוצרת בשלוש דרגות: SOL - זכוכית אורגנית מפלסטיק; ST-1 - זכוכית אורגנית לא מפלסטיק וזכוכית 2-55 - קופולימר. מותגים אלה של זכוכית אורגנית משמשים כחומר מבני בייצור מכשירים ומצרפים.

2. סטאלים, משקפי מתכת

זכוכית-קרמיקה (קרמיקת זכוכית) - חומרים זכוכית-קרמיים המבוססים על זכוכית, שונים מהאחרונים במבנה גבישי הדומה לקרמיקה, אך עם גבישים קטנים יותר (משברים עד 1-2 מיקרון) ואריזה צפופה יותר שלהם, מבטל כל נקבוביות של החומר. סיטאלים מיוצרים על ידי המסת מטען זכוכית של קומפוזיציות מיוחדות בתוספת התגבשות, קירור הנמס למצב פלסטי ויציקת מוצרים ממנו בשיטות טכנולוגיות זכוכית (לחיצה, ניפוח, מתיחה). מוצרים יצוקים נתונים לטיפול בחום מיוחד ליצירת מבנה צפוף גבישי עדין האופייני לקרמיקת זכוכית. בהתבסס על ההרכב הכימי שלהם, קרמיקת זכוכית מחולקת לקבוצות הבאות: STL - spodumene; STM - קורדירייט; STB - בורון-בריום ועופרת בורון, סיליקון גבוה, פוטוסיטלים. כלי זכוכית ממותג STL מכילים ליתיום, כלי זכוכית ממותג STM מכילים מגנזיום. סיטאל יכול להיות שקוף, אטום, לבן, שמנת וצבעוני. לפי נכסים זכוכית-קרמיקה מחולקת ל: עמיד כימית, עמיד בפני שחיקה, אופטי, בידוד חשמלי ועמיד בחום. קרמיקה זכוכית עמידה כימית ועמידה בפני שחיקה משמשת לייצור ארובות, בוכנות, חלקי משאבות כימיות, כורים וציוד כימי, בהם נדרשת עמידות גבוהה בחום ואטימות גז-נוזל. בייצור של סיבים סינתטיים, זכוכית-קרמיקה עמידה בפני שחיקה משמשים לחוטי חוט וכמה חלקים אחרים של מכונות טקסטיל; בנוסף, הם משמשים לייצור מכשירים למדידת אורכים וזוויות של מוצרים שונים. זכוכית-קרמיקה אופטית עם TCLE (התנגדות תרמית) קרוב לאפס משמשות בעיקר לייצור מראות אסטרונומיות ולייזרים.

בידוד חשמלי זכוכית-קרמיקה בשל תכונותיהם החשמליות, במיוחד בטמפרטורות גבוהות, הם משמשים לייצור מכשירים ומתקנים רדיו ואלקטרוניים, מכשירים שונים הפועלים בתנאים של טמפרטורה ולחות משתנים, וכן מבודדים הפועלים במצב מתח גבוה. זכוכית-קרמיקה עמידה בחום עם TLCR קרוב לאפס משמשות כחומרים מבניים למכשירים הפועלים בעומסים תרמיים משתנים, כמו גם בייצור מחליפי חום.

זכוכית מתכת בעלי מבנה זהה לזה של ה-Si-talls, רק הציפוי מתכתי. תרכובות מתכת מסוימות מתווספות להרכב הבסיסי במהלך ייצור כוסות כאלה (התלויות במטרת ובתחום היישום של כוסות מתכתיות), שמהן, בטמפרטורה נתונה באווירה מיוחדת (מדיום היתוך), ציפוי מתכת הוא משתחרר על פני מסת הזכוכית. משקפי מתכת משמשים בעיקר בהנדסת חשמל.

זכוכיות מתכתיות מיוצרות גם בהתזה חמה על חומר זכוכית-קרמי (למשל מריחת שכבת אלומיניום בעובי 0,5-1 מ"מ). ציפוי כזה עומד בשינוי מהיר בטמפרטורה, למרות ההבדל המשמעותי ב-TLC של אלומיניום וחומר זכוכית-קרמי.

3. שינויים פולימורפיים של פחמן ובור ניטריד

הוא נמצא בשימוש נרחב בענפי תעשייה שונים ומעל לכל, בהנדסת מכונות. מעוקב בורון ניטריל (CBN) - שינוי מעוקב גבישי של תרכובת בורון-חנקן, המסונתז באמצעות טכנולוגיה האופיינית לייצור יהלומים סינתטיים. בשל גורמים טכנולוגיים משתנים, מיוצרים סוגים שונים של בור ניטריד מעוקב - אלבור, אלבור-R, קובוניט, איסמיט, הקסניט ועוד. בור ניטריד מעוקב וזניו נמדדים בקראט, סיווגם לפי גודל הגרגירים קרוב גם הוא ל- תקנים שאומצו לעיבוד פלדות וסגסוגות מבוססות ברזל. בשנים האחרונות התקבלו פוליקריסטלים של CBN בגודל של עד 12 מ"מ.

חומרים קשים במיוחד המבוססים על בורון ניטריד - Elbor-R ואיסמיט - נמצאים בשימוש נרחב בהנדסת מכונות. מבחינת תכונות חיתוך ועמידות בפני שחיקה, הם עדיפים פי כמה על סגסוגות קשות של מתכת-קרמיקה וקרמיקה מינרלית. חותכי CBN-R מיוצרים בשני סוגים: טרומיים, בהם מותקנים חלקי CBN במכנס מעבר המותקן בגוף החותך, ומוצק, כאשר החסר (CBN-R) מחוברים ישירות לגוף הכלי על ידי מילוים מתכת נוזלית (מותכת). השימוש ב-CBN-R מאפשר פרודוקטיביות וניקיון גבוהים של המשטח המטופל. השימוש היעיל ביותר ב-CBN-R הוא בעת עיבוד פלדות מוקשות על ידי סיבוב במקום שחיקה ובעת משעמם חורים.

החומר הסופר-קשה איסמיט, המתקבל על בסיס בורון ניטריד (שינוי), בעל עמידות גבוהה יותר מסגסוגות קשות בעת הפיכת פלדות מוקשות.

השינוי הגבישי הקובי של הפחמן הוא יהלומים - טבעיים וסינתטיים, שאינם מסיסים בחומצות ואלקליות, בעלי קשיות גבוהה, משמשים לייצור חותכים, חותכי זכוכית, טיפים למדידת קשיות מתכות וכו'.

4. חומרים מרוכבים

במגזרים שונים של כלכלת הארץ, לרבות הבנייה, נעשה שימוש נרחב בחומרים מרוכבים שונים המבוססים על עץ קצוץ: סיבית, סיבית, בטון עץ, סיבים, לוחות סיבית מלוכדים בצמנט ותצורות דבק עץ.

לוחות סיבית מיוצרים על ידי כבישה חמה של חלקיקי עץ מעורבבים עם קלסר. לוחות כאלה נמצאים בשימוש נרחב בבנייה וייצור רהיטים. מידות לוח: אורך שנע בין 1830 מ"מ ל-5680 מ"מ, רוחב - מ-1220 מ"מ עד 2500 מ"מ, עובי - מ-8 מ"מ עד 28 מ"מ.

על פי מאפיינים פיזיים ומכאניים, לוחות החלקיקים מחולקים לדרגות: P-A ו-P-B - לפי איכות פני השטח עם משטח רגיל ובעל מרקם עדין; לפי מידת טיפול פני השטח - מלוטש ולא מלוטש; מבחינת תכונות הידרופוביות - עם עמידות תקינה למים מוגברת; יש חיסרון אחד - חוזק מתיחה נמוך בניצב לשכבות.

לוחות סיבי עץ מיוצרים באמצעות פסולת מעיבוד עץ מחטני ונשיר. בהתאם לצפיפות וחוזק הכיפוף, לוחות סיבי עץ מסווגים לרכים (M-4, M-12, M-20), חצי קשיחים (PT-100), קשים (T-350, T-400), סופר-קשה - ( ST-500). על פי המאפיינים הטכניים שלהם, הם עשויים ביו-, אש, עמידים ללחות וסופגי קול. לוח סיבי רך משמש בבנייה כחומר לבידוד תרמי וקול של קירות, מחיצות, תקרות, תקרות בין רצפות וכו'. לוח סיבים חצי קשיח משמש לחיפוי קירות ותקרות של מגורים וציבור. לוחות סיבים קשיחים וקשים במיוחד נמצאים בשימוש נרחב בייצור רהיטים (לקירות האחוריים של רהיטי ארונות, תחתיות מגירות וכו'), בבנייה - לחיפוי קירות, תקרות וכו'. לוחות כאלה מיוצרים בעובי של 2,5 -10 מ"מ. לוחות סיבים בינוניים קשים מיוצרים בהיקפים גדולים בחו"ל תחת שם המותג "לוחות MDF - Medium Density Firebrands" בעובי של 10 עד 30 מ"מ, לייצור רהיטים מודרניים כתחליף לבוד ולעץ טבעי.

בשנים האחרונות נעשה שימוש נרחב בבנייה במוצרים שונים העשויים מבטון עץ, המיוצרת באמצעות פסולת עץ כתוש, חומר מקשר - צמנט פורטלנד, תוספים - זכוכית נוזלית סידן כלורי, אלומיניום גופרתי וסיד.

ארבולית הוא משמש לייצור לוחות קיר, מוצרי בידוד חום שונים.

כמבנים תוחמים בבניית בתי עץ, חוות ומבנים שונים באזורים כפריים, לוחות מלט, אשר מיוצרים באמצעות שבבי עץ, צמנט פורטלנד ותוספים כימיים. הלוחות מיוצרים בגדלים הבאים: 1200? 3600 מ"מ, עובי 8-25 מ"מ; הצפיפות שלהם היא בטווח של 1100-1400 ק"ג/מ"ר 3, חוזק כיפוף - 9-12 MPa.

לייצור מיכלים יצוקים נמצאים בשימוש נרחב קומפוזיציות דבק עץ, מורכב מעץ כתוש וחומר מקשר - שרפי אוריאה-פורמל-דהיד בתוספת פרפין.

5. חומרי ציפוי סינתטיים

בעשור האחרון נעשה שימוש נרחב במגוון חומרי ציפוי סינתטיים לקישוט פנים של משרדים, מתחמים שונים ועבודות חוץ, שהחליפו פורניר פרוס במעט. יתרה מכך, הם פישטו מאוד את טכנולוגיית הגימור, במיוחד ציפוי כזה. חומרים כסרטים דקורטיביים המבוססים על חומרים דבקים ופולימריים). נכון לעכשיו, נעשה שימוש בטכנולוגיה של השגת חומרי סרט עם חיקוי של נקבוביות "אמיתיות". סרט כזה של המותגים PDSO ו- PDO (ללא שכבת דבק) משמש לציפוי רהיטים, קישוט פנים של מכוניות. הסרט PDO-A-020 משמש בתעשיית התעופה לגימור תא מטוסים.

סרטים המבוססים על חומרים פולימריים עשויים מהרכבים של פוליוויניל כלוריד, פוליפרופילן, פוליאסטר וכו'.

הסרטים הנ"ל PDO ו-PDSO הם פוליוויניל כלוריד (מיובא מדי).

לאחרונה, סרטי פוליוויניל פלואוריד (PVF), בעלי תכונות ביצועים טובות, שימשו לציפוי מוצרי עץ שונים (פנלי דלת, רהיטים), כמו גם קירות ופאנלים, אלמנטים פנימיים. למטרות אלו, בנוסף לסרט PVF, נעשה שימוש בסרטים דביקים על בסיס קופולימר של ויניל כלוריד וויניל אצטט בדרגה VA, המיוצרים על ידי Skoch. סרטים אלה מיוצרים שקופים, צבעוניים, עם אפקט מתכת.

יש ביקוש רב בקרב צרכנים שונים סרטי דבק מגן סוגים מבוססי פולימרים LT-38, LT-50, המשמשים להגנה על חומר קצה מטפטופי צבע ולכה בעת גימור לוחות. סרטי הדבקה הם בסיס פולימרי - סרט בעובי 35-50 מיקרון, עליו מונחת שכבה דביקה דקה.

בייצור של משטחים, אדני חלונות, דלתות, ציוד סניטרי, לרבדים (סוג של חומרים סינתטיים מול פנים) משמשים לעתים קרובות. לה מינאטס הם לרבדים מחוזקים בחום המתקבלים על ידי לחיצת נייר בטמפרטורה גבוהה.

בסיס הנייר של הלמינציה ספוג בשרף פנולי, והשכבות החיצוניות במלמין. הלמינטים עמידים בפני שחיקה, תואמים למזון, קלים לניקוי, אינם דליקים ועמידים בפני לחות.

עבור ריפוד של רהיטים, גימור של סוגים שונים של הובלה נמצאים בשימוש נרחב דמוי עור: ריפוד ויניל עור מלאכותי, ריפוד עור ויניל נקבובי-מונוליטי, ריפוד עור מלאכותי נקבובי-מונוליטי ועוד. עורות מלאכותיים מבוקשים גם בקרב יצרני הנעליים.

בשנים האחרונות החלו להשתמש בחומרים חדשים לגמר פנים למגורים ולציבור - אבנים מקוריות מאוד, מלאכותיות במגוון עיצובים, שהן לוחות אקריליק מינרליים. הן קשות, כמו אבנים טבעיות, בעלות מבנים שונים, עמידות בפני שחיקה וקל יחסית לעיבוד. כדי לכסות את משטחי החזית של רהיטי חדר שינה, ריהוט משרדי וריהוט ילדים, נעשה שימוש גם בסרטים מונוליטיים נקבוביים, בעלי משטח מונוליטי עליון ושכבה נקבוביה תחתונה (עוביו הוא 1,2-1,5 מ"מ, רוחב - 600-1360 מ"מ, גליל אורך - 30- 50 מ').

6. למינציה דקורטיבית

למינציה דקורטיבית משמשים שנים רבות לגימור מגורים, ציבוריים ותעשייתיים, חללי פנים של כלי רכב שונים, לחיפוי משטחי עבודה של ריהוט מטבחים, רפואיים ומסחריים. לפלסטיק מסוג זה תכונות פיזיקליות-מכניות ודקורטיביות טובות, הם מעובדים היטב, עמידים בטמפרטורות גבוהות, בפני פגיעות ושחיקה, בפני פעולת מים, קיטור וכן מזון ונוזלי בית (תה, קפה, וודקה, אתיל אלכוהול וכו'). ד). הצפיפות של פלסטיק DBS היא לא פחות מ 1,4 גרם / ס"מ 3, מתח שבירה במתח - לא פחות מ-63,6 MPa, בכיפוף - 98 MPa (עבור דרגה A - 17,6 MPa), ספיגת מים לא יותר מ-4%, עמידות בחום - מ + 120 ל + 140 מעלות צלזיוס. פלסטיק DBS מחולקים לדרגות A, B, C - בהתאם לאיכות המשטח הקדמי ולמאפיינים פיזיים ומכניים. פלסטיק דרגה A משמש בתנאי הפעלה הדורשים עמידות בפני שחיקה מוגברת, למשל עבור משטחי שולחן. פלסטיק בדרגה B משמש בתנאי הפעלה פחות חמורים - לגימור משטחים אנכיים. פלסטיק דרגה B משמש כחומר נוי.

למינציה דקורטיבית (DBSP) הם גיליונות של נייר דחוס ספוג שרפים תרמוסטיים. בייצור DBSP, שכבת הגנה ספוגה בשרף מלמין-פורמלדהיד מוחלת על שכבת נייר דקורטיבית (חד-צבע או עם דוגמה). לייצור סרט מגן, נעשה שימוש בתאית מעודנת מאוד מעץ קשה או כותנה.

DBSP מיוצר בדוגמאות מודפסות בצבע אחד בצבעים שונים המחקים עץ יקר, אבן, שיש, בד, עור וכו'. לפי מטרה, פלסטיקים אלה מחולקים למבנה, חזית ויצוק. DBSP מבניים יש עובי של יותר מ 1 מ"מ, משמשים בעיצובים שונים. מול פלסטיק אלסטי יותר ובעל עובי של עד 1 מ"מ, משמשים כחומר גימור. על פי תנאי ההפעלה, משטחי הרהיטים וסוגים אחרים של לוחות הפונים ללוח סיבית מחולקים לשתי קבוצות עיקריות.

קבוצה I - משטחי עבודה וחזית של רהיטים מסחריים ואחרים החשופים ישירות לסביבה החיצונית;

פלסטיק DBS מקבוצה II משמש על המשטחים הקדמיים של מוצרי מטבח, ילדים וריהוט אחרים שאינם חשופים כל הזמן ללחות, חום וגורמים אחרים.

DBSP יצוק יכול לשנות את צורתו בהשפעת חום ולחץ. הם משמשים לחיפוי חלקים בצורת עם צורות מעוגלות מורכבות או פינות. יריעה אחת של פלסטיק DBS יצוק מכסה את הפנים והקצה של החלק - טכנולוגיה זו נקראת פוסטפורמינג.

פלסטיק DBS מיוצר באורך של 400-3000 מ"מ, רוחב של 400-1600 מ"מ ועובי של 1,0; 1,3; 1,6; 2,0; 2,5 ו-3,0 מ"מ. הצד האחורי של הפלסטיק הוא בעובי 1,0; 1,3 ו-1,6 מ"מ צריכים להיות מחוספסים. עבור הדבקת פלסטיק DBS, דבקים שונים משמשים - PVA, bustylate, אפוקסי, כמו גם מסטיק KN-2.

הרצאה מס' 14. חומרי בידוד

1. סיווג חומרי בידוד תרמי

במהלך בניית מתקנים תעשייתיים, מבנים אזרחיים, התקשורת הנלווית של אספקת חום ומים מוגנות מהשפעות של טמפרטורות שליליות בעזרת סוגים שונים של חומרים בידוד חום. חלקו חומרי בידוד תרמי ל:

1) בנייה;

2) פולימרי.

בנייה חומרי בידוד תרמי לפי מבנה יש:

1) סיבי;

2) סלולר;

3) גרגירי.

ותלוי חומרי הזנה:

1) אנאורגנית (זכוכית מוקצפת, בטון קל עם חומרי מילוי, צמר מינרלי);

2) אורגני (פלסטיק קצף, פלסטיק חלת דבש, פיברוליט, לוחות סיבי עץ וכבול וכו');

3) פולימרי.

על צורה ומראה חומרי בידוד תרמי מחולקים ל:

1) חתיכה (לוחות, חצאי צילינדרים, בלוקים, לבנים קלות וכו');

2) מגולגל וחוט (צמות, מחצלות, חוטים);

3) רופף ומשוחרר (זכוכית וצמר מינרלי, חול פרלייט וכו').

על קְשִׁיחוּת חומרי בידוד תרמי מחולקים ל:

1) קשיחות קשה, מוגברת;

2) נוקשה;

3) קשיח למחצה;

4) רך.

על מוליכות תרמית הם מחולקים לשלוש כיתות:

1) A - מוליכות תרמית נמוכה;

2) B - בינוני;

3) ב' - גדל.

האינדיקטור העיקרי של חומרי בידוד תרמי הוא מקדם המוליכות התרמית, אשר עבור רובם הוא בטווח של 0,02-0,2 W / m? מעלות צלזיוס.

על דְלִיקוּת חומרי בידוד תרמי מיוצרים:

1) חסין אש;

2) שריפה איטית;

3) דליק.

פּוֹלִימֵר חומרי בידוד תרמי מחולקים ל:

1) קשיח, עם חוזק לחיצה של 5 szh = 0,15 MPa;

2) קשיח למחצה;

3) אלסטי עם 5 szh = 0,01 MPa.

חומרי בידוד תרמי פולימריים למטרות בנייה הם עמידים, בעלי מגוון רחב של מאפייני דפורמציה, עמידים כימית ומים.

2. סוגי חומרי בידוד חום וקול

עבור בידוד תרמי של צינורות בקוטר של 15-25 מ"מ ושסתומי הסגירה המתאימים, נעשה שימוש נרחב בד תפור בד מפסולת סיבי זכוכית בדרגות KhPS-T-5,0 ו-KhPS-T-2,5, הוא מיועד לטמפרטורה מקסימלית של +450 מעלות צלזיוס, יש צפיפות ממוצעת 400-500 ק"ג/מ"ר 3, מוליכות תרמית - 0,053 W/(m × °C), מיועד לטמפרטורות של עד +300 מעלות צלזיוס, קשה לצריבה.

מחצלות העשויות מסיבי זכוכית בסיסיים על מותג קלסר סינטטי MT-35 מיועדים לבידוד תרמי של צינורות בקוטר של 57 עד 426 מ"מ, בעלי צפיפות ממוצעת של 60 ק"ג/מ"ר 3, מוליכות תרמית 0,047 W/(m × °C), טמפרטורת יישום מקסימלית +180 מעלות צלזיוס, מעכב בעירה.

חוט בידוד חום עשוי צמר מינרלי בדרגה 200 משמש לבידוד צינורות בקוטר של עד 108 מ"מ כולל ושסתומי סגירה, בהתאמה, בעל צפיפות של 220 ק"ג/מ' 3, מוליכות תרמית 0,056 W/(m × °C), טמפרטורת יישום מקסימלית מ-+150°C עד +600°C, חסין אש במעטפת פיברגלס, במקרים אחרים - חסין אש.

בשנים האחרונות נעשה שימוש נרחב ברוסיה בחומרים מבודדי חום העשויים מסיבי זכוכית URSA. מוצרי URSA משמשים בבניית כל סוגי המבנים, לבידוד ציוד וצנרת, כלי רכב. מיוצר בצורה של לחמניות, צלחות בצפיפות של 13-75 ק"ג/מ"ר 3 ומחצלות בצפיפות של 10-25 ק"ג/מ"ר 3, עובי 40-140 מ"מ.

נכון לעכשיו, חומר בידוד חום תוצרת רוסית penophile מבוקש מאוד בקרב צרכנים שונים. חומר זה מורכב מפוליאתילן קצף וציפוי רדיד אלומיניום מלוטש, בעל מוליכות תרמית נמוכה, עמידות גבוהה בפני פיזור אדי מים; משמש לבידוד קירות, רצפות, לבידוד צנרת, מיכלים ושסתומים במערכות אספקת מים וחימום וכו'.

באמצעות טכנולוגיה איטלקית, ה-OJSC "Kinex" הרוסי מייצר קצף פוליסטירן שחול "פנו-פלקס" - פלסטיק קצף עם מבנה תאי סגור והומוגני.

מבחינת תכונות בידוד תרמי, חומר זה עדיף פי 5-10 על בטון חרס מורחב ובטון מוקצף, פי 2-3 על צמר זכוכית ולוחות סיבים מינרליים, ובעל צפיפות של 30 עד 45 ק"ג/מ"ר. 3, הלוחות הם בעלי רוחב של 600 מ"מ ואורך של 1 עד 4,5 מ' ועובי של 30 עד 100 מ"מ; הוא משמש לבידוד תרמי של גגות, רצפות, מרתפים של מבני מגורים ומבני ציבור, בריכות שחייה וכו'. לבידוד קול משתמשים בקצף פוליוויניל כלוריד אלסטי בדרגות PVC-E, וינילופור, D, M ו-C, אשר פתוחות נקבוביות סלולרית. קצף פוליסטירן קשיח למחצה ו-vinipor PZh משמשים לייצור מוצרי פרופיל בעלי תכונות סופגות קול.

חומרים אטומים לרעש הם גם: קצף PE-2, PE-5 ו-PE-7 קצף; הם משמשים גם לבידוד תרמי. חומרי בנייה ומוצרים בולמי קול וקול יכולים להיות אותם חומרים המשמשים לבידוד תרמי: צמר זכוכית, צמר מינרלי, פלסטיק מוקצף מסוגים ומותגים שונים.

3. חומרי איטום

בבנייה ובמערכת הדיור והשירותים הקהילתיים, נעשה שימוש נרחב בחומרי איטום שונים, אשר נועדו להגן על מבני בניין, מבנים ומבנים מפני ההשפעות המזיקות של מים ונוזלים אגרסיביים מבחינה כימית - אלקליות, חומצות וכו'.

ליעד חומרי איטום מחולקים לאנטי סינון, אנטי קורוזיה (מתכת), צבע ולכה, אמייל זכוכית, סרטי תחמוצת, גומי, פלסטיק וחומרי סיכה ביטומניים ואיטום (משחות, שפכטל או תמיסות). חומרי איטום לפי סוג חומר הבסיס הם: אספלט (ביטומן, מסטיק אספלט), מינרלים (מלטים, קלסרים מגנזיה, דולומיט, קלסרים סיד-נפלין ועוד) ומתכת.

חומרי האיטום הבאים נמצאים בשימוש נרחב בבנייה ובמערכת הדיור והשירותים הקהילתיים: סרט (פוליאתילן, פוליפרופילן ואחרים, בפרט "PIL" - סרט בידוד עם שכבת דבק), חבל ובצורת לוחות (פוליאיזובוטילן, גומי ), מסטיק (ביטומן, פוליאיזובוטילן) ומגולגל (זכוכית, לבד קירוי, לבד קירוי).

חומרי איטום מסטיק ורול עשויים על בסיס מלאכותי ועל בסיס חומרים טבעיים, חבל וסרט - רק על בסיס פולימרי.

חומר איטום טוב המבוסס על קלסרים אורגניים הם בִּיטוּמֵן. ביטומן טבעי הוא חומר שחור, חסר ריח, מתרכך בטמפרטורה של + 35-90 מעלות צלזיוס, ומתקשה שוב בקירור. ביטומן מלאכותי מתקבל על ידי זיקוק של ביטומן טבעי (שארית זפת) או מזיקוק פסולת שמן (זפת מוחזרת). על בסיס ביטומן מכינים מסטיק RB (ביטומן גומי), שהוא חומר איטום טוב. לפני החלת ציפויי איטום על קירות, יסודות אטומים במרגמות מלט (באמצעות מלט עמיד לסולפט) בתוספת של ceresite, זכוכית נוזלית, סודיום אלומינאט.

נמצא היישום הגדול ביותר בביצועי איטום של מבני בניין שונים חומרים פולימריים בסרט, המייצרים ארבעה מותגים: "T" - לאיטום במהלך בניית מבנים זמניים ומקלטי מגן; "B" ו-"B" 1" - לשימוש באיטום מבנים של שיקום וניהול מים; "M" - לאיטום טכני. סרטי פוליאתילן איטום מיוצרים בעובי 0,015-0,5 מ"מ, רוחב 800-6000 מ"מ, אורך של יותר מ-50 מ', צפיפות של 910-929 ק"ג/מ"ר 3. לבונים יש ביקוש רב לסרטי פוליוויניל כלוריד למטרות כלליות (דרגה "ON") ולאיטום (דרגה "P") לסרטים מיוחדים לאיטום בדרגה "P" יש את המאפיינים הבאים: עובי 0,03-0,27 מ"מ, רוחב - 15 גרם /M 2, ספיגת מים - 0,5%; חוזק מתיחה - 8-19 MPa.

בעת ביצוע איטום של הגג, ככלל, על פי הטכנולוגיה, חומרי איטום משמשים במתחם: ביטומן, גומי-ביטומן מסטיקים, סרטי רוברואיד של המותג "P", הידרואיזול.

4. חומרי בידוד חשמליים

לאור השימוש הנרחב במתקני חשמל שונים כמעט בכל מגזרי התעשייה וכלכלת הארץ כולה, נעשה שימוש נרחב בחומרי בידוד חשמלי. המאפיין החשוב ביותר של חומרי בידוד חשמלי הוא התנגדות חשמלית גבוהה. חומרי בידוד חשמליים מחולקים ל: גזים (אוויר, גזים שונים); נוזלי (שמנים שונים ונוזלי סיליקון אורגני) ומוצק - מקור אורגני (שרפים, פלסטיק, פרפינים, שעוות, ביטומן, עץ) ואי-אורגני (נציץ, זכוכית, קרמיקה וכו'). חומר מבודד חשמלי כמו נציץ שייך לקבוצת המינרלים היוצרים סלעים, מה שנקרא אלומינוסיליקטים.

נציץ, כחומר מבודד חשמלי, מתחלק לשני סוגים: צפיפות פלגופיט - 2700-2850 ק"ג/מ"ר 3 וקשיות, בקנה מידה מינרלוגי של 2-3 וצפיפות ביוטיט - 2700-3100 ק"ג/מ"ר 3, קשיות, בקנה מידה מינרלוגי 2,5-3.

חומרי הבידוד החשמליים הנפוצים ביותר הם אלו שנוצרו על ידי סינתזה אורגנית. חומרים אלה מאופיינים בתכונות חשמליות, פיסיקוכימיות ומכאניות קבועות מראש. חומרי בידוד חשמליים כוללים fluoroplastic-4, תוצר פילמור של טטרפלואורואתילן, המיוצר בצורה של אבקה או צלחות לבנה שמתגבשת בקלות. בהתאם למטרה, fluoroplastic-4 מחולק לדרגות הבאות: "P" - לייצור סרטי בידוד חשמלי וקבלים; "PN" - לייצור מוצרי חשמל בעלי אמינות מוגברת.

לייצור מוצרי חשמל שונים משמשים לעתים קרובות קופולימרים יצוקים של פוליאמיד דרגות AK-93/7, AK-85/15 ו-AK-80/20 - מוצרים של פולי עיבוי משותף של מלח "AG" וקפרולקטם. לקופולימרים יצוק פוליאמיד יש קבוע דיאלקטרי של 10 6 הרץ לאחר שהייה של 24 שעות במים מזוקקים הוא 4-5, וההתנגדות החשמלית הספציפית של פני השטח (במצב ההתחלתי) היא 1 × 10 14 -1×10 15 אוהם × ס"מ

במשך שנים רבות, נעשה שימוש בפוליאמיד 610 בהזרקה, תוצר פולי עיבוי של מלח של hexamethylenediamine וחומצה סבאצית, לייצור מוצרי בידוד חשמלי. המוצרים מיוצרים בהזרקה באמצעות פוליאמיד 610 בצורת גרגירים לבנים וצהובים בהירים בגודל 3-5 מ"מ. לפוליאמיד 610 יש את האינדיקטורים הבאים: התנגדות חשמלית נפחית ספציפית - לא פחות מ-1 × 10 14 אוהם × ס"מ, חוזק חשמלי - לא פחות מ-20 קילו וולט/מ"מ.

חומרי בידוד חשמליים כוללים אמינופלסטים, הנמצאים בשימוש כבר כמה עשורים - לחיצת מסות אוריאה ומלמין-פורמלדהיד המתקבלות על בסיס שרפי אמינו (תוצרי עיבוי תרמו-קבועים של פורמלדהיד עם אוריאה, מלמין או שילוב שלהם) באמצעות חומרי מילוי (אורגני, מינרלי או שילוב ביניהם). פלסטיק אמינו מיוצר במספר דרגות: MFB - דרגות תאורה, MFV - עם תכונות בידוד חשמלי מוגברות, בעלי התנגדות חשמלית נפחית ספציפית של 1 × 10 11 -1×10 12 אוהם × ס"מ

5. חומרי סיכה

בהתאם לתקן, חומרי הסיכה מסווגים לפי מקור, מצב פיזי, נוכחות של תוספים, לפי מטרה, לפי טמפרטורת היישום.

לפי מוצא או חומר גלם חומרי סיכה מחולקים ל:

1) חומרי סיכה מינרליים, המתקבלים על ידי ערבוב פחמימנים ממקור מינרלי במצבם הטבעי או כתוצאה מעיבודם;

2) חומרי סיכה נפט - שמן מטוהר המתקבל על בסיס חומרי גלם נפט;

3) חומרי סיכה סינתטיים - חומרים המתקבלים בסינתזה;

4) חומרי סיכה צמחיים - חומרים ממקור צמחי;

5) חומרי סיכה מהחי המתקבלים מחומרי גלם ממקור מן החי.

לפי מצב גופני חומרי סיכה מחולקים לגזים, נוזליים, פלסטיים ומוצקים. ליעד חומרי סיכה מחולקים ל:

1) מנוע, המיועד למנועי בעירה פנימית (קרבורטור, דיזל, תעופה וכו');

2) תיבת הילוכים המשמשת בתמסורות של טרקטורים, מכוניות, מכונות הנעה עצמית ואחרות;

3) תעשייתי, המיועד בעיקר למכונות;

4) הידראולי, המשמש במערכות הידראוליות של מכונות שונות;

5) מיוחד - מדחס, מכשיר, גלילי, בידוד חשמלי, ואקום וכו'.

לפי טמפרטורת היישום בין חומרי הסיכה לעיל, ישנם: טמפרטורה נמוכה (עבור יחידות עם טמפרטורה לא גבוהה מ +60 מעלות צלזיוס) - אינסטרומנטלי, תעשייתי וכדומה; טמפרטורה בינונית, בשימוש בטמפרטורות בין +150 ל +200 מעלות צלזיוס, - טורבינה, מדחס, צילינדר וכדומה; טמפרטורה גבוהה, משמש ביחידות החשופות לטמפרטורות של עד +300 מעלות צלזיוס ויותר.

כיום, חומרי הסיכה העיקריים הם שמנים מינרליים וחומרי סיכה שמקורם בחומרי הזנה של נפט, שומנים ונוזלי חיתוך.

הפונקציות העיקריות שחומרי סיכה חייבים לבצע כאשר משתמשים בהם ביחידות הרכבה של מנגנונים, מנועים של מכונות שונות: להפחית בלאי של משטחי שפשוף של חלקים; להפחית את כוח החיכוך בין משטחי ההזדווגות כדי לסייע בהפחתת הפסדי אנרגיה לא פרודוקטיביים; למנוע את פריצת הדרך של תערובת העבודה ומוצרי הבעירה לתוך בית הארכובה, כלומר לשפר את הדחיסה של קבוצת הצילינדר-בוכנה וכו'.

כל השמנים המינרליים לפי שיטת הייצור וההרכב מתחלקים לארבע קבוצות: שמנים תזקיקים, שיוריים, מעורבים ותוספים. התעשייה המקומית מייצרת את שמני המנוע הבאים: למנועי דיזל - M-8-B 2, M-8-G 2, M-8-G 2 ק וכן הלאה; למנועי קרבורטור - M-8-A, M-8-B, M-12-G 1 וכו '

בשנים האחרונות הופיעו שמני מנוע מיובאים רבים בסחר הקמעונאי: ESSO, TEBOIL, MOBIL, CASTROL וכו'.

התעשייה הרוסית מייצרת שמנים שונים: אנטי חיכוך (שמן מוצק, ליתול); רַב תָכלִיתִי; טמפרטורה גבוהה (CIATIM-221S, PFMS-4S וכו'), טמפרטורה נמוכה (CIATIM-201, ZhRO, UNIOL-3M וכו') ועוד מספר יישומים מיוחדים.

6. סוגי חומרי קירוי

החומרים המשמשים לקירוי מבנים מסוגים שונים נחלקים ל: מגולגל (בד קירוי, לבד קירוי, זכוכית וכו'), חתיכה או יריעה (רעפים, רעפים, צפחה וכו'), ומסטיק (ביטומן, זפת, גומי - "RBC" ומסטיקים פולימריים).

לפי סוג חומרי הגלם, חומרי קירוי מחולקים ל אורגני - לבד קירוי, לבד קירוי, רעפי עץ, טס וכו' ו מתכת - פלדת קירוי מגולוונת ולא מגולוונת. לפי סוג הרכיבים המרכיבים (קלסרים או קלסרים) - על ביטומנית (חומר קירוי, חומר קירוי זכוכית, זכוכית), זֶפֶת (רק קירוי), פולימרי - מסטיק גומי-ביטומן, ביטומן-פולימר, פולימר וכו'.

בשנים האחרונות, סוגים שונים של דירות ו לוחות גליים, אריחים ויריעות; חומרים סינתטיים מגולגלים, כולל אלו המבוססים על פוליאיזובוטילן, פוליאתילן, אפוקסי ושרף פנולי. כמו כן, נעשה כיום שימוש בחומרי ביטומן וביטומן-פולימריים חדשים ויעילים לקירוי ואיטום מהסוג הבנוי על בסיסים שאינם מתפרקים. חומרים ביטומן-פולימריים חדשים על בסיסים חזקים ואלסטיים כוללים: איזופלסט, ביקרופלסט, דנפרופלקס, רובמסט, פיליזול ועוד. היתרון של חומרים אלו הוא שהם מצופים משני הצדדים בחומר מקשר ביטומן-פולימר המורכב מביטומן, תוספי פולימר ו מִלוּי.

עד כה כחומר קירוי בכפר, בהתיישבות ובחלקו בבנייה עירונית נעשה שימוש באריח עשוי חימר אפוי (אריחי חרס) או מתמיסות מלט וחול בעלות עקביות קשיחה (רעף מלט). אריחים כאלה הם עמידים ועמידים לאש, אבל שבירים וכבדים, שכן יש להם צפיפות גבוהה.

בשנים האחרונות החלו לשמש אריחי מתכת המיוצרים על ידי חברת RANNILA STEEL הפינית כחומר קירוי. אריחים אלו עשויים מפלדה מגולוונת בטבילה חמה בעובי 0,5 מ"מ המצופה בשכבת פולימר צבעוני העומד בפני חשיפה לאור שמש ותנודות טמפרטורה. ציפוי פולימרי זה של אריחי המתכת מבטיח עמידות למים וגלגול של שכבות כבדות של שלג בחורף. נכון לעכשיו, חומר קירוי מקורי חדש הופיע - רעפי ביטומן, המיוצרים על ידי החברה הבלארוסית Poleznaya Kompaniya TM. רעפים אלו מיועדים לכיסוי גגות משופעים ועשויים מביטומן מחומצן מחוזק בפיברגלס. חידוש בלארוסי נוסף הוא אריחי בטון פולימרי, שהם אטומים לחלוטין למים ומבחינת עמידות ועמידות לכפור, תואמים לפחות 50 שנות פעילות.

בעת הנחת חומרי קירוי מגולגלים, משתמשים במסטיקים קרים פולימר וביטומן-פולימר: מותג MBK - גומי בוטיל על בסיס גומי בוטיל; מותג BLK - ביטומן-לטקס - מבוסס על מוצרי ביטומן מפצלי.

השימוש במסטיקים המפורטים מפשט את תהליך התקנת גג עם איטום.

7. חומרי ציפוי ויישומם

בבנייה המודרנית, נעשה שימוש נרחב במגוון רחב של חומרי פנים לשיפור האיכויות התפעוליות והדקורטיביות של מבנים ומבנים שונים. חומרי הציפוי עשויים מקרמיקה, פלסטיק, זכוכית, אבן טבעית, אסבסט צמנט ומרגמות מיוחדות. במאה העשרים האחרונה חומרי הציפוי הנפוצים ביותר היו אריחי זכוכית וקרמיקה, לוחות של סלע פגז, שיש, גרניט וטוף וולקני.

בתחילת המאה ה-XXI. הופיע והחל להיות בשימוש נרחב כחומר פנים לוחות פלסטיק על בסיס פלסטיק (PVC). לוחות אלה משמשים בחצרים למגורים ומשרדים, עבור גימור חדרים עם לחות גבוהה. לפנלים כאלה יש יתרונות רבים: עמידות; לא לעוות; בעלי עמידות של 100% לחות, אינם דורשים טיפול מיוחד וקל לניקוי; עשוי מחומרים ידידותיים לסביבה.

כיום ביקוש רב בקרב צרכנים שונים יריעות בולטות לחיפוי פוליוויניל כלוריד, מיועד לגימור קירות ותקרות בחצרים של מבני ציבור ותעשייה (למעט מוסדות ילדים ורפואה). סדינים אלה עשויים מארבעה סוגים:

1) שכבה אחת בצבע יחיד;

2) שכבה אחת ססגונית;

3) דו שכבתי צבע אחד;

4) דו שכבתי רב צבעוני.

לכל סוגי היריעות אורך של 300 עד 2000 מ"מ, רוחב של 300-1000 מ"מ, עובי של 0,4-2 מ"מ; ציורי תבליט שונים, עם משטח קדמי חלק או מובלט.

בשנים האחרונות, לקישוט פנים של קירות ותקרות תלויות של מבנים עם לחות יחסית של לא יותר מ-60%, הם הפכו בשימוש נרחב לוחות דקורטיביים של גבס זרחן, העשויים מקלסר גבס המתקבל בעיבוד חיטוי של פוספוגבס.

בסוף המאה העשרים. התחילו לייצר חומר גימור מקורי מאוד - טפט זכוכית עם אפקט דוחה מים וספיגת קול, אשר מיושמת על ידי חברת Alaksar (מוסקבה). הטפט הזה עמיד, קל לניקוי, אינו דוהה, בעל 20 סוגים של דוגמאות יפות; הם היו בשימוש במשך כמה שנים בשוודיה ויש להם ביקוש גבוה.

הפופולריות הגדולה באירופה וברוסיה זכתה תקרות מתיחה, תקרות תלויות מחומרים שונים - סרט, פיברגלס, לוחות צמר מינרלי, פוליסטירן, לוחות אלומיניום.

תקרות סרט מתיחה משמש לקישוט של דירות, משרדים, ברים, מסעדות, בריכות שחייה וכו'.

תקרות פיברגלס יש להם בליעת קול טובה, תוך הפחתת אפקט ההד, ולכן הם משמשים לגימור חדרים גדולים - חדרי ישיבות, חדרי ספורט, חדרי קניות וכו'.

חומר הגמר הפופולרי ביותר - טפט סוגים שונים - קצף, ויניל, דפוס משי, דופלקס וטפט פשוט - נייר. חדש בשנים האחרונות - צלחות דקות זיגוג זגוגי עם דוגמה רב צבעונית ובסיס דביק - משמש לחיפוי קירות. חומר זה נקרא "onliglas" והוא מיוצר על ידי חברת Tres Estilos הספרדית.

הרצאה מס' 15. דבקים

1. סיווג דבקים ודרישות עבורם

במגזרים שונים במשק נעשה שימוש נרחב בחומרי דבק שונים, הנעשים על בסיס דבקים טבעיים (טבעיים) או סינתטיים.

דבקים טבעיים מחולקים לדבקים ממקור בעלי חיים, צמחיים ומינרלים. חומרי המוצא לדבקים ממקור בעלי חיים הם: רקמות, עצמות, דם וחלב של בעלי חיים. דבקים דביקים, קזאין, אלבומין מתקבלים מחומרי הגלם המצוינים. חומרי גלם לדבקים ממקור צמחי הם: חלבון זרעי קטניות, עמילן, שרפים טבעיים, גומי, דקסטרין. דבקים מינרלים - סיליקט, אספלט, ביטומני. שרפים סינתטיים הם חומר הגלם לייצור דבקים סינתטיים. דבקים סינתטיים הם פתרונות של פולימרים טבעיים שעברו שינוי או סינתטי במים או באלכוהול.

על ידי תגובתיות, דבקים מחולקים לתרמוסטיט, תרמופלסטי ודבק פיזור.

בתורו, דבקים תרמוסטיים מחולקים ל: מלמין, אפוקסי, רסול, פוליאוריטן, פוליאסטר, אוריאה-פורמלדהיד, פנול-פורמלדהיד.

К דבקים תרמופלסטיים כוללים: עור, עצם, דבק חם, ניטרוצלולוזה, פוליוויניל אצטט, פוליוויניל כלוריד וכו'.

דבקי גומי מוקצה למחלקה עצמאית של חומרי דבק. אלה כוללים דבקי לטקס וגומי.

דבקים נמצאים בשימוש נרחב בייצור רהיטים, בייצור נעליים ובבנייה. בבנייה, דבקים משמשים לתיקון חומרי גימור שונים, לבניית מבנים. דבקים שונים משמשים בתעשיות התעופה והרכב, בקישוט קרונות רכבת נוסעים ורכבות תחתיות.

דבקים יכולים להיות חד-רכיביים, מסופקים מוכנים או מרובי רכיבים, המוכנים בעיקר בנקודת הצריכה (בפרט, דבק אפוקסי). חומרי הדבקה מחולקים בהתאם לחומרים המודבקים: נעל - להדבקת עור, גומי, עור; להדבקת מתכות ולא מתכות; בדי בידוד תרמי והדבקתם לחומרים אחרים; פולימרים, להדבקת עץ, לייצור דיקט וכו'.

כל הדבקים כפופים לדרישות הבאות: הבטחת חוזק גבוה של חיבורי דבק; יציבות גבוהה וכדאיות במהלך האחסון; לחות גבוהה, עמידות למים; חוסר רעילות; שימור חוזק מכני לאורך זמן.

בייצור רהיטים, חוזק חיבור ההדבקה נקבע ע"י בדיקת תפר ההדבקה במהלך השבבים. בהתאם לתנאים הטכניים לייצור רהיטים, חומרי הדבקה חייבים לספק חוזק מתיחה לשיתוב שכבת הדבק במצב יבש. כאשר מול 1 MPa לפחות, במקרים אחרים - לפחות 2 MPa.

עמידות למים של דבקים - הדרישה החשובה ביותר עבור כמעט כל הדבקים. על פי אינדיקטור זה, הדבקים מחולקים לעמיד במים, עמיד במים מוגבר, עמיד במים מוגבל ולא עמיד במים. דבקים עמידים למים הם בעיקר סינתטיים, מוגבלים עמידים למים - קזאין, לא עמידים למים - דביקים.

2. דבקים תרמוסטים סינטטיים

דבקים תרמוסטים סינטטיים נרפאים על ידי ריאקציות פוליקונדנסציה או פילמור בטמפרטורות גבוהות יחסית (עד +100 מעלות צלזיוס) ברוב המקרים.

בתעשיית העץ ובייצור הרהיטים, נעשה שימוש נרחב בדבקים להדבקה חמה של אוריאה-פורמלדהיד מהדרגות הבאות: KF-Zh בייצור רהיטים; דבקים דומים KF-B (מתרפא ב-+100 מעלות צלזיוס למשך 25-40 שניות), דבק קרבמיד-דופורמלדהיד מיובא "Kleiberit 871" המיוצר על ידי חברת Kleiberit הגרמנית כבישה חמה להדבקת דיקט וחזיתות. דבקים לריפוי חם כוללים דבקים מהמותגים הבאים: VK-32-EM, D-15, D-23, D-43, המשמשים להדבקת מתכות ואריזות זכוכית.

בייצור ובניית רהיטים משתמשים בדבקים תרמוסטיים סינתטיים כגון פנול-פורמלדהיד и resorcinol פורמלדהיד. דבקים אלה משמשים במצב ריפוי קר או חם עם טמפרטורת חימום של +60-80 מעלות צלזיוס.

אלה כוללים דבקים של המותגים SFZh, FR-12, FR-100, DFK-1AM ועוד. הדבקים המפורטים משמשים בייצור רהיטים להדבקת עץ במתכות ופלסטיק, בבנייה לייצור דלתות, בלוקים לחלונות וכו'. .; זמן הריפוי שלהם בטמפרטורה של +20 מעלות צלזיוס הוא בין 5 ל 25 שעות.

בשימוש נרחב בתעשיות שונות דבקים של פנול פוליוויניל אצטט BF-2, BF-4, BF-6: עץ דבק BF-2 ו-BF-4, פוליסטירן, מתכות, זכוכית, קרמיקה.

ביקוש רב בקרב צרכנים שונים הם דבק אפוקסי פנולי דרגות FE-10 ו-FR-10, המשמשות להדבקת מתכות, פלסטיקים שונים וחומרים אחרים במבנים הפועלים בטמפרטורות של עד +250 מעלות צלזיוס. לספק חוזק מליטה גבוה, עמידות ללחות ועמידות כימית דבק אפוקסי עשוי על בסיס שרפים דיאנובה, ED-20, ED-22, ED-16 ו-E-40; כמו גם דבקים בדרגות K-160, K-176 על בסיס שרף אפוקסי שונה, המשמשים להדבקת פלסטיק; הדבקת אלמנטים מעץ ופלסטיק על משטחים מצופים לכה.

על בסיס שרף האפוקסי המותאם, מיוצרים דבקי PED ו-PED-6, המשמשים להדבקת עץ עם פלסטיק, הידוק פלסטיק פוליוויניל כלוריד על פני מבני הבניין העשויים ממתכת ובטון מזוין.

התעשייה הרוסית מייצרת איכות גבוהה דבקים פוליאוריטן דרגות PU-2, PU-2M, PU-UV, VK-5 VK-11, המשמשות להדבקת זכוכית, קרמיקה, עץ, מתכות, פלסטיק מחוזק, חומרים פולימריים שונים.

חברת Kleiberit הגרמנית מייצרת דבק PU-501 המבוקש מאוד בשל יעילותו המרבית בהדבקת לוחות בניין מינרליים, חומרים קרמיים, הדבקת שכבות של עץ ועוד. אותה חברה מייצרת דבק פוליאוריטן דו רכיבי PU ללחיצת ממברנה , בעוד שיש לו עמידות בחום, עמידות ללחות וקיטור מוגברת.

3. דבקים תרמופלסטיים סינטטיים

כמו גם דבקים תרמוסטיים, במגזרים שונים במשק, לרבות בנייה וייצור רהיטים, נעשה שימוש נרחב בדבקים תרמופלסטיים סינתטיים, המשמשים בצורת פיזור, תמיסות ודבקים חמים: בהדבקת פוליסטירן מורחב, חלקי עץ עם פוליוויניל קצף כלורי; בייצור של כל סוגי עבודות הגמר.

ההבדל בין דבקים תרמופלסטיים לדבקים תרמוסטים הוא שהם שומרים על המבנה הליניארי של שרשראות מקרומולקולות במערכת הדבק, וההתקשרות מתבצעת ללא תגובות כימיות.

דבקים תרמופלסטיים מחולקים לפוליוינילאצטט, דבקים חמים, פוליוויניל כלוריד, מתינול-פוליאמיד, פולימתיל מתאקרילט, ניטרוצלולוזה החיסרון של דבקים אלו הוא עמידותם הנמוכה בחום - בטמפרטורה של +40 מעלות צלזיוס הם מתחילים להתרכך, וב- +60- 70 מעלות צלזיוס החוזק של מפרק הדבק יורד בחדות. דבק פוליוויניל אצטט בצורת פיזור מיוצר תחת המותגים הבאים: PVA, D 50 N, D 5 °C, D 50 V וכו'. דבק ה-PVA הנפוץ ביותר, המשמש בייצור רהיטים ובחיי היומיום להדבקת סרט חומרי גימור למשטחים שונים, דבק מוצרי עץ, נייר, קרטון, זכוכית, פורצלן, עור וכו'.

במשך שנים רבות, בבנייה ובחיי היומיום, כמויות גדולות של דבק סינתטי כמו CMC - נתרן קרבוקסימתילצלולוזה, מלח נתרן מסחרי של חומצה תאית-גליקולית, המתקבל על ידי תגובה של תאית אלקלית עם נתרן מונוכלורואצטט או חומצה מונוכלורואצטית, כלומר. CMC - תוצר של עיבוד כימי של עיסת עץ. היתרונות של CMC המשמש כחומר קלסר הם כדלקמן: מתערבב היטב עם פיגמנטים, אינו משנה את צבעם, כמו גם עם עמילן, דקסטרין; מתחלב שמן ייבוש וכמה לכות; בעל יציבות ביולוגית (כמעט לא נרקב).

בשנים האחרונות, בייצור ובניית רהיטים, נעשה שימוש בדבקים תרמופלסטיים סינתטיים יעילים במיוחד, המיוצרים על ידי חברת IGeiberit הגרמנית, המותגים הבאים: "Kleiberit 303" - על בסיס פיזור פוליוויניל אצטט, המיועדים להדבקה (חם וקר) עץ קשה וטרופי, לוחות למינציה, חיבורי טנון; דבק הרכבה "Kleyberit Euroleim-300" - שימוש אוניברסלי, המבוסס על פיזור פוליוויניל אצטט; משמש להדבקת מארזים, לוחות מחומרי שכבות, לוחות MDF וכו': דבקים "טמפו-305", "טמפו-332", "טמפו-338", "טמפו-347" - כולם מבוססים על פוליוויניל אצטט פְּזִירָה; משמש להדבקת שכבות של פלסטיק פולימרי למינציה ולמינטים. אותה חברה (קלייברית) מייצרת דבקים חמים איכותיים של מספר מותגים: SK-774.4; SK-774.8; SK-777; SK-779.6; SK-779.7; SK-782.1 (הכל בצורה של גרגירים). הם מתרככים בטמפרטורות של +105 מעלות צלזיוס עד +115 מעלות צלזיוס; מיושם בטמפרטורות בין +200 ל +240 מעלות צלזיוס; הם משמשים בייצור רהיטים להדבקת פורניר, אלמנטים דקורטיביים, חומרי סרט, וכאשר ריפוד חלקי פרופיל וקצוות.

4. דבקי גומי

בייצור בנייה, נעליים וריהוט שנים רבות בסוף המאה ה-XNUMX ותחילת המאה ה-XNUMX. דבקי גומי בשימוש נרחב, המיוצרים על בסיס

לטקסים טבעיים או סינתטיים ותרכובות גומי מבוססות תמיסה. הנפוצים ביותר הם דבקי לטקס המבוססים על קופולימר דיוויניל עם מתיל מתאקרילט ופוליכלורופרן - דרגות KL-1, KL-2, KL-3, המשמשים לציפוי חלקי לוח בפורניר עץ, סרטים על בסיס ניירות ופוליוויניל כלוריד.

במשך שנים רבות, הדבק הידוע "Bustilat" שימש בבנייה, המכיל עד 41 חלקים מסה של לטקס SKS-65 GP; הוא מודבק על מדבקה של לינוליאום, חומרי טקסטיל וחומרים רבים אחרים.

דבקי לטקס הידבקות טובה של חומרים שונים עם משטחים נקבוביים.

בייצור נעליים ורהיטים, כמו גם בחיי היומיום, נעשה שימוש בדבקי גומי במגוון ובכמות גדולה, המתקבלים על בסיס פתרונות של גומיות טבעיות וסינטטיות בממיסים אורגניים. לדבקים אלו מתווספים חומרים שונים, נוגדי חמצון, פלסטיקאים, מקשים. הממיסים הם אצטון, אתיל אצטט, טולואן, מתיל-תיקלון וכו'. דבקים אלו משמשים להדבקת קצף פוליאוריטן, גומי ספוג זה לזה, וכן להדבקה על עץ, קרטון, סיבי עץ וחומרים נוספים.

בייצור נעליים, בתיקון נעליים בבתי מלאכה, באטלייה ובבית וכן בייצור רהיטים, נעשה שימוש מתמיד בדבקים של נאיריט בכמויות גדולות. הדבקים הנייריטיים הנפוצים ביותר (במשך שנים רבות) בדרגות: 88N, 88NP 88NP-35 ו-NT, המשמשים בשיטת הדבקה קרה. הדבקים הנפוצים והנפוצים ביותר הם 88N ו-88NP המיועדים להדבקת חומרי נעליים שונים (עור טבעי ומלאכותי, בדים, פלסטיק), וכן להדבקת גומי, פלסטיק קצף, בדים זה לזה ולהדבקתם למתכת. , בטון , עץ . דבקים 88NP-43 ו-88NP-130 משמשים להדבקת גומי וגומי קצף למתכת, חומרי ציפוי וריצוף לעץ וחומרי קצף קשיחים.

התעשייה הרוסית מייצרת מגוון שלם של דבקי כלור-איריט המבוססים על גומי כלורופרן ונאיריט. מתוכם, דבק המותג KS-1, המורכב מנאיריט דרגה A, נאריט כלור, תחמוצת מגנזיום, תחמוצת אבץ ודיפנילגואנדין, הפך לנפוץ. דבקים אלו משמשים באותם מקרים כמו הדבקים של קבוצת 88H.

במשך זמן רב (יותר מ-30 שנה), נעשה שימוש במסטיק גומי דבק KN-2 ו-KN-3 בבנייה, שהם מסה הומוגנית דמוית משחה צמיגה המכילה גומי כלורופרן, שרף indencoumarone, חומרי מילוי וממיסים. מסטיק KN-2 מיועד להדבקת גומי לינולאום אריחי וצלחות גומי. מסטיק KN-3 משמש להדבקת ציפויים בשכבה נקבובית, ניטרולינוליאום, פיתוחי פרופיל. מסטיק גומי דבק הם דליקים ונפיצים, כמו גם חומרים רעילים.

5. דבקי חלבון

במחצית השנייה של המאה העשרים. בשימוש נרחב בבנייה דבק חלבון - בשר, עצם וקזאין. הם שימשו גם בייצור רהיטים. בבנייה השתמשו בדבקים אלו להכנת קומפוזיציות צביעה שונות, ובייצור רהיטים - להדבקת עץ. קזאין הוא חומר חלבוני המשתחרר בצורה של גוש גבינה כאשר החלב חמוץ. כדי להשיג דבק מוסיפים מעט אלקלי למים שבהם נמצא קזאין (בגושים): סודה, אשלג או אמוניה. בהשפעת אלקלי קזאין מתמוסס ולאחר שעה הוא מייצר דבק, שבשילוב עם סיד מייצר צבע בל יימחה (אם מוסיפים גם פיגמנט צביעה).

מהדורות בתעשייה דבק קזאין בצורה של אבקה עם תוספת של הרכיבים הדרושים - שני מותגים: "אקסטרה" (B-107) ו"רגיל" (OB). דבקי קזאין מספקים חיבורים חזקים ואלסטיים למדי - חוזק ההדבקה של עץ אינו פחות: לדבק "אקסטרה" - 10,6 מגפ"ס, לדבק "רגיל" (OB) - 7,5 מגפ"ס. דבקי קזאין משמשים בייצור רהיטים להדבקת חומרי גיליון עבים בייצור לוחות רהיטים, הדבקת עץ ונייר למינציה דקורטיבית.

חלבונים כוללים דבקי קולגן - בשר ועצם, שבהם החומר הדביק הוא חלבון - קולגן, הכלול ברקמות החיבור והעצמות של אורגניזמים של בעלי חיים. במים קרים קולגן מתנפח, וכשהוא מחומם הוא הופך לחומר חדש - גלוטין, בעל תכונות של דבק. דבק עור מחולק ל-hard ו-galerta. דבק עור קשיח מיוצר בצורות אריחים, פתיתים, שבבים, כתושים וגרגירים. דבק עור מתקבל על ידי הרתחת פסולת חלבון ממפעלי בורסקאות ומפעלי חומרי גלם עם מים, ולאחר מכן ייבוש. (הסטר היא השכבה התת עורית של עור בעלי חיים.) דבק עור משמש בבנייה וייצור רהיטים. דבק עצמות (קולגן) מיוצר מעצמות בעלי חיים משומנים ומלוטשים. דבק זה מיוצר במספר סוגים: גלרטה (ג'לי דבק), אריחים, גרגירים כתושים ופתיתים. כל סוגי דבק העצמות מחולקים לדרגות: הגבוהה ביותר, 1, 2 ו-3. הרתחת העצמות יוצרת תחילה מרק דק, אשר לאחר מכן מתאדה לג'לי צהוב או חום עמוק. דבק כזה נקרא גאליה. תמיסות דבק המבוססות על דבק עצמות עלולות להירקב לאחר זמן מה, ולכן מזריקים להן אחד מחומרי החיטוי, כמו פנול או פורמלין. בעבודת צביעה, דבק עצמות משמש להכנת קומפוזיציות צבע, פריימרים, שפכטל, משחות סיכה.

כיום, דבקי חלבון מיוצרים בכמויות קטנות ושימוש מוגבל, שכן הם הוחלפו בדבקים סינתטיים בעלי יציבות ביולוגית של 100%, עמידות גבוהה ללחות וחום והתכווצות ייבוש נמוכה. לדבקי חלבון אין את התכונות הללו.

6. סרטי דבק וסרטים

בתעשיית העץ ובייצור הרהיטים, במהלך שני העשורים האחרונים, נעשה שימוש נרחב בסרטי דבק וסרטים, בעלי שכבה.

דבק דביק השומר על דביקות לאורך זמן. כאשר מיושמים על פני השטח של כל חומר, סרטים וסרטים אלה נצמדים אליו בעת לחיצה. סרטי דבק וסרטים מבוססים על החומרים הבאים: נייר סולפיט במשקל 20 גרם/מ"ר 2, פוליאתילן, צלופן, בד, פוליוויניל כלוריד מפלסטיק, וכו'. אלסטומרים ופולימרים שונים עם תוספים שונים משמשים להנחת שכבת דבק על הבסיס.

הבאים נמצאים בשימוש נרחב ביותר בעיבוד עץ ובייצור רהיטים מעץ. סרטי דבק וסרטים:

1) סרט בקליט (GOST 2707), המשמש להדבקת תעופה, דיקט דקורטיבי וליבנה, ריקים רהיטים; מודבק בטמפרטורה של + 150-155 מעלות צלזיוס ולחץ של 2-2,5 MPa;

2) סרט דבק (GOST 18251), המיועד להדבקת רצועות פורניר ליריעות באורך מלא; לפני השימוש, ציפוי הקלטת נרטב;

3) סרט דבק נייר (TU 13-7309005-669-88). הוא משמש למריחה על חומר הקצה במהלך ייצורו ולהגנה על קצה המגן במהלך גימורו;

4) סרט דבק LPLO-M (TU OP 13-64-37-83). מיועד להדבקת קצוות גלילי נייר במהלך טעינה מחדש, שבירה של מחברים לשרוולים מתפתלים במהלך תהליך ההספגה;

5) סרטי דבק LT-38, LT-50 על בסיס פולימרי. הם משמשים להגנה על חומר השוליים מטפטוף של לכות וצבעים בעת גימור לוחות רהיטים, כמו גם להגנה על הקצוות מפני פגיעות מכניות במהלך ההובלה. סרטים אלו (דבק) הם סרט בסיס פולימרי בעובי של 35-50 מיקרון, עליו מונחת שכבת דבק דקה.

הרצאה מס' 16. חומרי גמר

1. מינוי חומרי גמר. חומרים להכנת משטח לגימור

מטרת חומרי הגמר היא להגן על מבנים, מבנים ורהיטים שונים מפני השפעות סביבתיות או לשפר את המראה, וכן להאריך את חיי השירות. בבנייה, לקישוט חיצוני של מבנים ומבנים (בחוץ), סיוד, ציפוי בשיש, גרניט, קרמיקה, לבנים דקורטיביות, דוגמנות, צביעה דקורטיבית. אותם חומרים משמשים בקישוט הפנים (פנימי) כמו בחוץ, כמו גם טפטים, לינוליאום, נגרות, חומרים סינתטיים (פלסטיק).

בייצור רהיטים, לציפויים מגנים ודקורטיביים, נעשה שימוש במגוון רחב של חומרי גימור, המחולקים לפי ייעודם לקבוצות עיקריות: להכנת עץ לפני מריחת ציפוי צבע ולכה; ליצירת שכבת צבע; עזר.

פריימרים - אלו קומפוזיציות הכוללות פיגמנטים, חומרי מילוי וקשרים, הנבדלים מקומפוזיציות צביעה בתכולת פיגמנטים נמוכה יותר. מטרת הפריימרים היא ליישר את יכולת ה"משיכה" של המשטח ולהפוך את הנקבוביות שלו לשווה. לייצור רהיטים, פריימרים משמשים בצורה של תמיסות של שרפים, ניטרוצלולוזה ופלסטיקאיזרים בתערובת של ממיסים. המותגים הבאים של פריימרים משמשים בבנייה: glyphthalic GF-032, GF-020 ואחרים; פרכלורוביניל XB-050, XB-785, פוליוויניל אצטט VL-02, VL-02A, VL-023A. המותגים הבאים של פריימרים משמשים לייצור רהיטים: NK, BNK, PE-0155 וכו'.

שפכים - מדובר בתערובות צמיגות עבות בצורת משחות, המורכבות מפיגמנטים וחומרי מילוי בחומר מקשר. הם משמשים למילוי אי סדרים ולתקן פגמים במשטח הצבוע.

המרקים הבאים משמשים בבנייה: MS-006 - אלקיד-סטירן; perchlorovinyl - ХВ-004, ХВ-005, וכו '; פוליוויניל אצטט; אפוקסי EP-0010 וכו'. מגוון רחב של שפכטל משמש בייצור רהיטים: פוליאסטר - P7-0025, P7-0059; אפוקסי - EP-0010; perchlorovinyl - ХВ-004, ХВ-005; שפכטל לכה על בסיס לכות שמן ואלקיד - מס' 175, LSh-1, LSh-2; שפכטל דבק שמכינים בנקודת הצריכה.

חומרי מילוי והרכבים של חומרי מילוי הם מיושמים מתחת לציפויים שקופים, תוך שהם עוזרים להפחית את צריכת הצבעים והלכות ולהפחית שקיעות הציפוי. חומרי המילוי הבאים משמשים בייצור בנייה וייצור רהיטים: KF-1, דומה - KF-2, KF-3, KF-4; חומרי מילוי נקבוביות TMB-1, TMB-3, TMB-4 הם משחות חד-רכיביות שאינן מכילות שמנים צמחיים. בבנייה ובייצור רהיטים נעשה שימוש במגוון רחב של צבעים: צבעים (סינטטיים, חומציים וטבעיים); porenbeytsy - צבעים ולכות נוזליים לצביעת עץ; מורנטים (כימיקלים - ברזל, נחושת גופרתית וכו'). פיגמנטים - אבקות טחונות דק בצבעים שונים - משמשים בתערובת עם תמיסה של הרכב יוצר סרט המקבע את אבקת הפיגמנט על פני השטח.

2. לקים ולקים לגימורים ברורים

לכות ולכות שונות נמצאים בשימוש נרחב בייצור ובניית רהיטים. מזל הם תמיסות של חומרים יוצרי סרט טבעי או סינתטי בממיסים אורגניים או במים, אשר לאחר הייבוש יוצרים סרט הומוגני שקוף עם הידבקות טובה לחומר הנגזם. לקים מחולקים ל אלכוהול, ניטרוצלולוזה, פוליאסטר, אוריאה-פורמלדהיד, כמו גם לכות היוצרות סרטים עקב התהליך המשולב של אידוי של ממיסים ותגובות כימיות; לכות שמן (בשימוש מוגבל - עקב זמן הייבוש ומחסור בשמנים). לכות שמן - אלו תמיסות של שרפים - רוזין, קופל, גליפתלי בשמנים - זרעי פשתן, המפ, טונג והממיסים שלהם - טרפנטין, קסילן, לבן וכו' בתוספת מייבשים (כדי לזרז את ייבוש ציפוי הלכה). מספר סוגים של לכות אוריאה אלקיד נמצאים בשימוש נרחב במגזרים שונים במשק, כולל ייצור ובניית רהיטים: MCh-52, MCh-270, ML-2111 - לגימור רהיטים, מגלשיים, כלי נגינה; ML-2111 PM - לגמר חומרי סרט.

כיום, הם נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית הרהיטים ובבנייה. לכות ניטרוצלולוזה באיכות גבוהה, מיוצר על ידי חברת הרברטס הגרמנית: צלוניט D-1009, D-1013. ל-Nitro-lacquers יש כדאיות בלתי מוגבלת, הם די מתקדמים מבחינה טכנולוגית. ארגונים מקומיים מייצרים לכות ניטרו מיושמות קר של המותגים NTs-218, NTs-221, NTs-222, NTs-224, היוצרים ציפויים שקופים ומבריק על פני השטח, למעט לכה NTs-243, שיוצרת משיי מט שקוף. ציפויים.

בשנים האחרונות נעשה שימוש בלכות פוליאוריטן "Contracid D-3010", המיוצרות על ידי חברת הרברטס הגרמנית, לגימורים איכותיים, חסרי צבע, משמשים לחיפוי רצפות פרקט וקרשים, גימור מוצרי אמבטיה, ריהוט למטבח ומשרד. יוצר ציפויים בעלי עמידות בפני שחיקה, קלה, כימית ולחות. PF-283 (תמיסה של שרפי אלקיד) משמש לרוב לציפויים פנימיים על מתכת, עץ בהיר, רהיטים וצבעי שמן בהירים, עבור קרונות וקרונות רכבת.

בשימוש נרחב בתעשיית הרהיטים לכות סוגים שונים: לקים אלכוהוליים וניטרו, החודרים עמוק יותר מלכות לתוך העץ ויוצרים סרטים דקים מאוד עם ברק וגמישות, תוך שהם מאפשרים לחשוף בבירור את גרגר העץ. פולנים הם פתרונות מרוכזים נמוך של ליטוש גופים. משחות אלכוהול - תמיסה של שרף שלק באלכוהול אתילי, הלק הנפוץ ביותר הוא תמיסת 10-20% אלכוהול של שלאק (מיוצרת תחת המספר - 13, 14, 5 ו-16), המשמשת לליטוש שלק, ניטרוצלולוזה וסרטי שמן. Nitropolitans משמשים להברקת ציפוי ניטרולק לאחר פילוס וטחינה. פוליש הניטרו הנפוץ ביותר בשימוש מקומי הוא NTs-314.

3. צבעים ואמייל לגימורים אטומים

מגוון צבעים ואמייל נמצאים בשימוש נרחב לגימור אטום של משטחים שונים בבנייה, בייצור רהיטים וכמעט בכל מגזרי המשק בכללותו.

צבעים עשויים בצורה של תערובת של פיגמנטים מחולקים דק וחומרי מילוי עם תמיסה של חומרים יוצרי סרט. בהתאם למטרה, סוג החומר יוצר הסרט, פיגמנט וחומרי מילוי, שמן מוכן לשימוש, אלקיד, סיליקט, אורגנוסיליקט, על בסיס מים, פרכלורוביניל, צמנט וצבעים נוספים מיוצרים במגוון צבעים.

בהתאם למטרה, צבעים מיוצרים לשימוש חיצוני ופנימי. לעבודות חיצוניות - צביעת לבנים, בטון, משטחים חיצוניים מטויחים ומשטחים נקבוביים אחרים, משטחי מתכת דרוכים, כמו גם ציפויים ישנים - משתמשים בצבעים על בסיס מים המבוססים על פיזור מימי של פולימרים סינתטיים מהמותגים הבאים: E-AK-111, E-VA-17, E -VS-114, E-KCh-112.

מפעל מוסקבה "Svyatozar" (צבע ולכה), מאז 1990, מייצר צבעים באיכות גבוהה: חזית "Svyatozar-15" - אקריליק, מט, לבן (גוון בצבעי פסטל). בשנים האחרונות סופקו לרוסיה הרבה צבעים מיובאים מפינלנד (חברת TIK-KURILA), מגרמניה (חברות JOBI, KIMEG), מאנגליה (חברת HAMMERITE).

נכון להיום, נעשה שימוש נרחב בצבעים הבאים בייצור מקומי: צבעי שמן MA-15 (כל הצבעים), צבעים על בסיס מים VDAK-2180, צבעי חזית - HV-161, VDAK-1180, KO-815, KO-868, AK- 124, צבעים לסימוני כבישים - AK-591; וכן PF-115, VDVA-201, NTs-132, ML-12, VDKCH-224, VD-205, VA-17 - לעבודה חיצונית ופנימית.

אמייל הם השעיות של פיגמנטים בלכות עם תוספת של חומרי פלסטיק וחומרי ייבוש, הם משמשים באותו אופן כמו צבעים לעבודה חיצונית ופנימית על מתכת, עץ וטיח.

אמייל נבדלים מצבעים בתכולה המוגברת של חומרים יוצרי סרטים, המספקים ציפויים בעלי איכויות דקורטיביות גבוהות יותר. אמייל מיוצר על ידי התעשייה בצורה מוגמרת של המותגים הבאים: שמן, שמן-glyphthalic - GF-1426, GF-230, וכו '; פן-טפתלי - PF-223, PF-115, PF-266 וכו'; ניטרוצלולוזה (ייבוש מהיר, בשימוש נרחב בייצור רהיטים) - NTs-132, NTs-25, NTs-11A, NTs-257, NTs-257, NTs-251, NTs-273 וכו '; אמייל פוליאסטר - PE-225, PE-276, V-PE-P79 וכו'.

פרכלורוביניל לתת ציפויים עמידים בפני פעולת ריאגנטים כימיים ותופעות אטמוספריות (כולל גשם חומצי), - XB-124.

אמייל שמן-גליפתלי ושמן משמשים לקישוט פנים של חצרים, משרדים, מוצרי מתכת ועץ המשמשים בתוך הבית.

אמייל פנטפתלי הם תרחיפים של פיגמנטים בלכה פנטפתלית בתוספת חומר ייבוש וממיסים, המיועדים לצביעת משטחי מתכת ועץ שאינם חשופים להשפעות אטמוספריות, נמצאים בשימוש נרחב בבנייה ביתית.

4. ייבוש שמנים

שמן ייבוש הוא נוזל שמנוני, אשר לאחר יישום על פני השטח, מתייבש ויוצר סרט עמיד למים אלסטי חזק.

שמן ייבוש מיוצר על ידי עיבוד של שמנים, שומנים ומוצרים אורגניים, מיובשים או ייבוש למחצה, שאינם מכילים שרפי לכה. שמנים ייבוש מתחלקים לארבעה סוגים: טבעי, דחוס, משולב, סינתטי.

שמנים מייבשים טבעיים מתקבל על ידי עיבוד (בישול) שמנים צמחיים בטמפרטורה של +200-300 מעלות צלזיוס, בעוד מייבש מתווסף לשמן, למשל, תחמוצות, פרוקסידים ומלחי עופרת, קובלט, מנגן. בישול השמן והוספת מייבש מזרזים את הייבוש (התקשות) של הסרטים לאחר מריחת צבע על פני השטח. שמנים מייבשים דחוסים או טבעיים למחצה הם תוצר של דחיסת שמנים צמחיים על ידי חמצון, פילמור או אוקסיפולימריזציה, אשר לאחר מכן מדולל עם ממס. בייצור שמנים מייבשים כאלה מושג חיסכון משמעותי בשמן (עד 45%).

שמן ייבוש משולב מתקבל על בסיס שמנים מייבשים ומייבשים למחצה, אשר נתונים לפילמור והתייבשות; נעשה שימוש גם בתערובת של שמנים מפולימרים ומיובשים, בעיקר להכנת צבעים עבים.

שמנים סינתטיים לייבוש עשוי שרפים סינתטיים (פולימרים) או שמנים שונים על ידי טיפול תרמי וכימי. שמנים מייבשים כאלה, לאחר יישום על פני השטח, מתקשים ויוצרים סרט דק. הסוג החשוב ביותר של שמני ייבוש סינתטיים הוא שמני ייבוש אלקיד (גליפתלי, פנטפתלי). שמנים סינתטיים לייבוש משמשים להכנת צבעי שמן טחונים סמיכים ומוכנים לשימוש. שמנים מייבשים אלו מכילים 50% שרף אלקיד ו-50% שמן מייבש.

שמנים טבעיים לייבוש פשתן וקנבוס מופק משמן פשתן או קנבוס בתוספת מאיצי ייבוש - חומרי מנגן, עופרת וקובלט. שמנים טבעיים לייבוש פשתן וקנבוס משמשים לייצור ודילול של צבעים משופשפים עבה, כמו גם כחומר עצמאי לעבודות צביעה.

שמן ייבוש חצי טבעי אוקסול הוא תמיסה של שמן צמחי מחומצן ומייבשים ברוח לבנה. בהתאם לחומרי הגלם המשמשים, הוא מיוצר בשתי דרגות: "B" - משמני פשתן וקנבוס; "PV" - משמני חמניות, סויה, חריע, תירס, ענבים. צבעי שמן המשמשים לעבודות חוץ ופנים עשויים משמן ייבוש בדרגה "B", ובדרגה "PV" - צבעים המשמשים לעבודות פנים בלבד, למעט רצפות.

ייבוש שמן בפולימר - תחליף לשמן ייבוש טבעי; מתקבל על ידי דחיסה של שמן פשתן מחומם ולאחר מכן הוספת ממס וחומרי יבוש. הוא משמש לדילול צבעים מגוררים עבים לצביעה חיצונית ופנימית על מתכת, עץ וגבס במבנים ומבנים מהמעמד הראשון והשני. שמן ייבוש גליפתלי משמש גם בעבודות גמר, המיוצר על ידי אינטראקציה של שמנים צמחיים, גליצרין ואנהידריד פתלי בנוכחות חומר מייבש שמן מייבש זה מדולל בצבעים מגוררים עבים המיועדים לצביעה פנימית וחוץ על מתכת ועץ .

הרצאה מס' 17. קומות

1. סוגי רצפות

העיצוב וסוג הקומות במהלך בניית מבנים ומבנים שונים נקבעים על פי חוקי בנייה ותקנות (SNiP). בהתאם לייעוד המבנים והמבנים, הרצפות בתוכם יכולות להיות מגוונות מאוד: עץ, פולימר, קרמיקה, זכוכית וסיג, אספלט, בטון עם חיפוי פסיפס של לוחות מסוג ברצ'יה. Breccia הוא לוחות במידות 400 על 400 מ"מ או 500 על 500 מ"מ, עשויים משברי שיש, גרניט, קרמיקה על בסיס דבק אפוקסי.

בסדנאות המכאניות של ארגונים, שבהם פועלות מכוניות אוטו או חשמליות הנושאות סחורות שונות, רצפות אספלט מכוסות מלמעלה בפלטות מתכת מחוררות או גליות של 500? 500 מ"מ או פחות. במתקני הייצור של מפעלים שונים מותקנות גם רצפות פסיפס באמצעות שבבי שיש המבוססים על מרגמות מלט מיוחדות. רצפות כאלה, לאחר ייבוש התמיסה ברכיב הפירורים, משייפים באמצעות מטחנות מיוחדות.

בנוסף, במבני ציבור ובסדנאות עזר של מפעלים שונים משתמשים לריצוף לוחות זכוכית-סיליקה, קריסטלית זכוכית וזכוכית סיגים-קרמיקה. רצפות כאלה מאופיינות בדקורטיביות גבוהה, עמידות, עמידות בפני אלקלי וחומצה.

בבתי המלאכה של מפעלי ייצור כימיקלים שונים מותקנות רצפות רב שכבתיות עם ציפויים עמידים לחומצה ולאלקליות. השכבה התחתונה היא ציפוי עשוי פוליאיזובוטילן או פלטות גומי בעלות תכונות מיוחדות (עמידות בסביבות אגרסיביות), והשכבה העליונה היא אריחי קרמיקה עמידים לחומצה המונחים באמצעות פתרונות מיוחדים.

אריחי קרמיקה דקורטיביים מסוגים שונים משמשים בכל מקום בבניית רצפות במתקנים סניטריים, אמבטיות, מכבסות, לובי ואולמות של מבנים שונים. השימוש באריחי קרמיקה לריצוף מבטיח פעולה ארוכת טווח, מוזיל את עלות התיקונים (מחליפים רק חלקים מהרצפות שניזוקו במהלך הפעולה).

לרצפות העשויות אריחי קרמיקה יש גם תכונות כגון: עמידות במים, עמידות לחומצות ולאלקליות, עמידות טובה בפני שחיקה, קל לניקוי, ניתן להשתמש בפתרונות חיטוי, נוצרות דוגמאות (קישוטים) שונים.

בשנים האחרונות נעשה שימוש נרחב בציפויים פולימריים שונים בסידור רצפות: לינוליאום, אריחי פולימר, שטיחים סינתטיים, ציפויים פולימרים ללא תפרים פילוס עצמי. רצפות פולימר בהיקף הכולל של קומות מהוות 40%, הן מותקנות במבני ציבור, בחצרי עזר של תעשיות שונות, לעיתים במשרדים, משרדים, דירות.

על פי חוקי הבנייה הקיימים, רצפות עץ מונחות בבתי ספר, ילדים ומוסדות רפואיים ובמבני מגורים. רצפות אלו מיוצרות באמצעות לוחות רצפה, רצפה ומוצרי פרקט. בשנים האחרונות נעשה שימוש נרחב ברצפות פרקט בבנייה פרטית, במשרדים בצורת לוחות פרקט חתיכה, לוחות פרקט, לוחות פרקט; עם פסיפס ועיצוב אמנותי ודקורטיבי.

2. חומרים ומוצרים לרצפות עץ

במשך תקופה ארוכה, במהלך בניית מבני מגורים, מבנים ומבנים שונים, הותקנו רצפות קרש, עבורן שימשו בעיקר מוצרי עץ: אלון, בוק, מייפל, אפר, לגש, אשוח, אורן ועוד עץ לינדן וצפצפה זה אסור. לפני הופעת מכונות עיבוד עץ, לוחות ובלוקים של עץ פשוט הותאמו זה לזה. לאחר מכן, לאחר המצאת כלי מכונות, החלו לעבד חומרי ריצוף על ידי כרסום. כדי להבטיח התאמה הדוקה של לוחות הרצפה - הצדדים הקדמיים - החלק התחתון שלהם צר יותר ב-1 מ"מ, ויש חריץ בקצה אחד ורכס בקצה השני.

אורז. 11. לוחות לריצוף: א - DP-27; b - DP-35; c - בר BP-27

לוחות ריצוף עשויים משלושה סוגים - הראשון, השני והשלישי. לרצפה מהסוג השלישי יש בדרך כלל עובי 37? 40 מ"מ ומשמשים בעת הנחת רצפות עץ במבני תעשייה, אולמות ספורט וחצרים אחרים עם עומס מוגבר על הרצפות. בבנייני מגורים, לוחות רצפה בעובי 25? 35 מ"מ, המונחים על סורגים רוחביים (עץ) - בולי עץ בגודל 40? 40 מ"מ או 50?? 50 מ"מ. העץ ממנו עשויים לוחות הרצפה והסורגים נתון תחילה לחטא והספגה בתרכובות כיבוי אש (מעכבי בעירה). בנוסף, כדי להגן על לוחות הרצפה והסורגים (בולמי עץ) מפני חרקים, נעשה טיפול ע"י חיטוי בגזים רעילים. בתאי חימום מיוחדים לטמפרטורה של + 100 מעלות צלזיוס או תכשיר יעיל ביותר "Ermit" משמש (מספק הגנה מפני השפעות ביולוגיות ועמידות באש של עץ במשך 20 שנה).

הדרישות הבאות מוטלות על לוחות רצפה וסורגים: לחות 12? 3%, חספוס המשטחים הקדמיים לגימור שקוף אינו נמוך מ-80 מיקרון, לגימור אטום - לא נמוך מ-200 מיקרון, ולמשטחים שאינם פנים - לא נמוך מ-50 מיקרון. חשבונאות לחומרי ריצוף עץ מתבצעת במטר מעוקב, כאשר רוחבם נמדד ללא התחשבות בגובה הרכס.

3. חומרים ומוצרים לרצפות פרקט

בשנים האחרונות גדל השימוש בפרקט, פסיפס, לוחות פרקט, לוחות פרקט בבנייה פרטית (קוטג'ים, אחוזות, קוטג'ים) ובהזמנות לתיקון רצפות במבנים בפעולה. בבנייה סדרתית כמעט ולא נעשה שימוש בפרקט בגלל העלות הגבוהה והעמל של העבודה. רצפות פרקט מונחות בדרך כלל בחצרים למגורים, במבני ציבור, בחצרי עזר של מפעלי תעשייה.

פרקט בלוק מורכב מקרשים עשויים אלון ועץ טרופי (דרגה A), כמו גם אשור, בוקיצה, אפר, מייפל נורבגי, ערמון, קרן קרן, לגש (דרגה B). מותג A מתאים לקטגוריה הגבוהה ביותר, ומותג B לראשון. פרקט פסיפס הוא עשוי בצורה של מגנים, מחולקים לשני סוגים (לפי שיטת הצמדת הדקים לבסיס):

1) P1 - קרשים מודבקים עם הצד הקדמי על הנייר, אשר מוסר לאחר ריצוף הפרקט;

2) P2 - הרצועות מודבקות עם הצד ההפוך לחומר עמיד ביולוגי אלסטי (מבודד חום וקול).

אשר נשאר במבנה הרצפה לאחר הנחת פרקט. גם סוג זה של פרקט מחולק לדרגות A ו-B בהתאם לקטגוריית האיכות, סוג העץ ועיבוד הקרשים. עובי לוחות פרקט הפסיפס העשויים מעץ נשירים הוא 8 מ"מ, מעץ מחטני - 10 מ"מ. אורך לוחות הפרקט בין 100 מ"מ ל-230 מ"מ, הרוחב בין 20 ל-30 מ"מ.

רצפות פרקט לפעמים הם עשויים מלוחות פרקט, אשר, בהתאם לעיצוב הבסיס, מחולקים לשלושה סוגים:

1) PD1 - עם בסיס חד-שכבתי של רצועות מוקלדות בריבועים או מלבנים הממוקמים בניצב הדדי;

2) PD2 - עם בסיס חד-שכבתי עשוי רצועות המורכבות לכיוון ציר האורך של לוח הפרקט;

3) PD3 - עם בסיס דו שכבתי של שתי שכבות של דקים או דקים ופורניר מודבקים זה לזה, מונחים בכיוון בניצב הדדי. לוחות פרקט מורכבים מבסיס בצורת דקים וחיפוי של פסי פרקט או פורניר. מידות לוחות הפרקט על הלוח (חיפוי) הן כדלקמן: אורך - מ-150 עד 207 מ"מ, רוחב - מ-20 עד 50 מ"מ; עובי - 6 מ"מ.

עבור התקנת רצפות פרקט, לעתים קרובות משתמשים בלוחות פרקט, שיש להם גדלים מ 400? 400 מ"מ עד 800? 800 מ"מ, עובי מ-22 עד 40 מ"מ. לוחות אלו מורכבים מבסיס עליו מודבקות פסי פרקט לפי דוגמה ספציפית. בקצוות של לוחות פרקט נעשים חריצים לחיבור ביניהם באמצעות דיבלים. לוחות פרקט על לוחות כאלה יש את הממדים הבאים: אורך - מ 100 עד 400 מ"מ, רוחב - מ 20 עד 50 מ"מ, עובי - 6 מ"מ.

בשנים האחרונות משמש הפרקט האומנותי כסוג של פרקט פנלים לגימור רצפות במכוני VIP, משרדים, קוטג'ים, אחוזות ווילות. פרקט אומנותי מיוצר בשתי דרכים עיקריות: "מרקטריה" - כאשר הדוגמה עשויה מרצועות נפרדות, שונות בצבע ובמרקם, המוצמדות היטב זו לזו; "intarsia" (שיבוץ) - שברי עץ בודדים ממינים אחרים עם טקסטורות וצבעים שונים מוכנסים לרקע הראשי של שכבת העץ הקדמית.

4. חומרים ומוצרים פולימריים לרצפות

כבר כמה עשורים, חומרים ומוצרים פולימריים נמצאים בשימוש נרחב בהתקנת רצפות במבני ציבור ובחצרי עזר של מפעלים תעשייתיים - בצורה מגולגל (לינולאום, כיסויי רצפה סינתטיים מכל הסוגים), אריחים, יריעות, כמו גם מסטיקים, קומפוזיציות פולימר-צמנט ופולימר-בטון. לינוליאום פוליוויניל כלוריד נמצא בשימוש הנפוץ ביותר לריצוף. בהתאם למבנה, לינוליאום מיוצר על ידי התעשייה בשלושה סוגים: "MP" - רב שכבתי עם שכבה קדמית של סרט פוליוויניל כלוריד שקוף עם דפוס מודפס; "M" - רב שכבתי חד צבעוני או משויש "O" - חד שכבתי חד צבעוני או משויש; בצורת גלילים באורך 12 מ', רוחב 1200-1400 מ"מ ובעובי 1,5 ו-1,8 מ"מ.

עבור ריצוף, פוליוויניל כלוריד לינוליאום על בסיס בידוד חום וקול משמש לעתים קרובות. לינוליאום זה משמש לסידור רצפות בחדרים בהם אין חשיפה לחומרים שוחקים (כגון חול), שומנים, שמנים, מים ותמיסות של חומרים כימיים אגרסיביים. לינולאום פוליוויניל כלוריד על בסיס יש שתי שכבות: השכבה התחתונה היא חומר מנוקב מחט לא ארוג המשמש כבסיס בידוד חום וקול, השכבה העליונה מכוסה בסרט פוליוויניל כלוריד קדמי שקוף עם דוגמאות שונות או זהות צֶבַע; עובי כולל של 2 שכבות - 3,6 מ"מ, רוחב - 1350 מ"מ, אורך גליל - 12 מ'.

בעת התקנת רצפות בחדרי שירות של מפעלים תעשייתיים, לעתים קרובות נעשה שימוש בגומי לינוליאום (רלין), רב שכבתי, עשוי מתרכובות גומי המבוססות על גומיות סינתטיות, - צבע אחד או רב צבעוני, עם דוגמה, בגלילים באורך 12 מ', 1000 מ"מ רוחב ויותר, עובי 3 מ"מ. סוג זה של לינוליאום אינו מתכווץ במהלך הפעולה, הוא היגייני, בעל ספיגת קול מוגברת.

במשך יותר מחצי מאה בבנייה, בעת סידור קומות במבני תעשייה וציבור (בחדרי שירות), אריחי PVC, יחיד או רב צבעוני עם משטח קדמי חלק או מובלט, מידה 300? עובי 300 מ"מ 1,5 ו-2,5 מ"מ - מרובע או טרפז.

בשנים האחרונות החלו להשתמש לכיסוי רצפות שונות (קרש, מלט). חומרי שטיח סינתטיים - נטול מוך ועם ערימה. הנפוץ ביותר עבור סידור קומות במשרדים, קוטג'ים, אחוזות הוא שטיח סינטטי, כמו מוך, שהשכבה התחתונה שלו היא בסיס פוליוויניל כלוריד, והשכבה העליונה היא ערימת לולאה העשויה מסיבים סינתטיים או תערובת של סיבים סינתטיים וכימיים. ציפוי זה מיוצר בגלילים באורך 12 מ', רוחב 1,5-2 מ' ועובי 3-5 מ'. לשטיחים דומים מיובאים יש רוחב של 2, 3, 4 ו-5 מ'.

בבניית מפעלי תעשייה במשך שנים רבות, שונות חומרים פולימריים מסטיקים דביקים לריצוף ללא תפרים (בסיסי בטון או בטון מזוין).

הרצאה מס' 18. חומרי בניין

1. חומרי אבן טבעית

חומרי אבן טבעית שימשו בבנייה מאז ומעולם. חומרי האבן הטבעית העיקריים והנפוצים הם חול (הר ונהר), חצץ, גיר, קאולין, אבן כתוש, השייכים לחומרי אבן מחוספסת בנוסף לחומרים המפורטים, נעשה שימוש בחומרי אבן מעובדים בבנייה: אבנים מנוסרות ובלוקים לקירות, אבנים, לוחות ומוצרי פרופיל עם משטחים מעובדים במגוון לחיפוי חיצוני ופנימי של מבנים ומבנים.

על פי חוקי בנייה ותקנות קיימים, חומרי אבן טבעית מסווגים על פי הקריטריונים הבאים: מסה נפחית - כבדה - עם מסה נפחית של יותר מ-1800 ק"ג/מ"ר 3 וקל - פחות מ-1800 ק"ג/מ"ר 3; לפי חוזק לחיצה - עבור כיתות: 4, 7, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800 ו-1000 - בהתאמה מ-0,4, 100, בהתאמה. MPa. חומר האבן הנפוץ והמשומש ביותר בבנייה הוא חול הרים ונהר.

לא פחות בשימוש נרחב בבנייה הם חומרי אבן כמו גיר וקאולין.

גיר הוא סלע משקע שהרכבו הכימי הוא סידן פחמתי CaCO טהור 3.

קאולין, תוצר של הרס של סלעים המכילים ספירי פלד, נמצא בשימוש נרחב גם בבנייה ובתעשיית הצבע והלכה. קאולין הוא חימר לבן, מבחינה כימית הוא סיליקט אלומיניום מימי; נוסף לצבעים המכילים גיר כדי לשפר את איכויות הצביעה והטכניות שלהם.

לסלילת כבישים ובייצור מוצרי בטון ומוצרי בטון מזוין, נעשה שימוש קבוע ובנפחים גדולים בחצץ דולומיט או גרניט, שהוא תוצר של הרס של סלעים, בצורת אבנים קטנות או גדולות יחסית (מלוטשות במים) גודלם נע בין 5 ל-75,0 מ"מ, צפיפות בינונית מעל 2 גרם/ס"מ 3.

חצץ על עמידות לכפור מחולק לדרגות:

Мrz 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.

כאגרגט גס לבטון מונוליטי, בטון טרומי ומוצרי בטון מזוין, כמו גם בסלילת כבישים, נעשה שימוש קבוע באבן כתוש בכמויות גדולות - בצורה של חלקי אבן בצורת לא סדירה בגודל של 15 מ"מ עד 150 מ"מ. אבן כתוש יכולה להיות טבעית (אבן כתוש) ומרוסקת. אבן כתושה מתקבלת על ידי ריסוק פיסות סלע גדולות בצמחי אבן כתוש.

על פי עמידות לכפור, אבן כתוש מחולקת לדרגות הבאות: Mrz 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.

בדומה לאבן כתוש, אבן הריסות משמשת - בבנייה לבניית יסודות, כמילוי בטון הריסות בבניית מבנים מסיביים מבטון ובטון מזוין, בהנחת כבישים מהירים ותיקון. הגדלים של חלקי אבן ההריסות הם בין 150 ל-500 מ"מ. על פי עמידות לכפור, אבן ההריסות מחולקת לדרגות: Mrz 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.

בבנייה נעשה שימוש נרחב בחומרי אבן שונים ובנפחים גדולים - לבנים, אבנים, בלוקים קטנים ולוחות, המחולקים לרגילים, המיועדים להנחת קירות חיצוניים ופנימיים, וחזיתות, לחיפוי קירות.

2. בטון

השימוש בבטון מסוגים שונים הוא חלק חשוב בבניית מתקנים תעשייתיים ואזרחיים שונים. בטון הוא חומר אבן מלאכותי המתקבל על ידי יציקה והקשחה של תערובת בטון המורכבת מקלסר, מים, אגרגטים ותוספים מיוחדים בפרופורציה מסוימת. בהתאם לסוג האגרגט, בטון מתחלק ל: אגרגטים צפופים, אגרגטים מיוחדים ואגרגטים אורגניים. בהתאם למסה הנפחית, הבטון מחולק ל: כבד במיוחד - בעל מסה נפחית של יותר מ-2500 ק"ג/מ"ר 3; כבד - 2000-2500 ק"ג/מ"ר 3; קל משקל - 1800-2200 ק"ג/מ"ר 3; קל - 500-1800 ק"ג/מ"ר 3. בטון קל מיוצר בסוגים הבאים: על אגרגטים נקבוביים ומלאכותיים; בטון סלולרי;בטון נקבובי גדול; קל במיוחד - בעל מסה נפחית של פחות מ-500 ק"ג/מ"ר 3. הכנת בטון מתבצעת ישירות באתרי בנייה באמצעות מפעלי ערבוב בטון בגדלים שונים.

לייצור מבני בטון ובטון מזוין שונים, נעשה שימוש בבטון כבד (קונסטרוקאלי), שהוכן על קלסר מלט, אגרגטים גדולים וקטנים צפופים.

בטון קל מוכן באמצעות קלסר צמנט ואגרגט גס נקבובי או אגרגט עדין צפוף, ומשמשים בבנייה תעשייתית, חקלאית ואחרת.

לבטון קל נקבעים הכיתות והדרגות הבאות: כיתות חוזק לבטון מבני - B2,5; B3,5; B5...B40; דרגות חוזק לבטון בידוד חום - B0,35; B0,75; ב-1. בטון קל כולל ארבוליט העשוי מקלסר צמנט, חומרי מילוי אורגניים ותוספים כימיים ארבוליט ומוצרים העשויים ממנו מיועדים לשימוש בבניינים למטרות שונות עם לחות אוויר פנימית יחסית של לא יותר מ-60% ובהיעדר אמצעים אגרסיביים ( נוזלי וגזי).

בבנייה נוהגים להשתמש בבטון סלולרי, אשר בהתאם לייעודו מתחלק למבנים מבודד חום, מבני-מבודד חום ומיוחד, בנוסף, הם מחולקים לפי סוג היווצרות הנקבוביות לבטון סודה וקצף. בֵּטוֹן. בהתאם לתנאי ההתקשות, ניתן לבצע חיטוי בטון סלולרי או ללא חיטוי. לבטון סלולרי נקבעים הכיתות והדרגות הבאות: כיתות חוזק לחיצה - B0,35; B0,75; IN 1; B1,5; … IN 20; דרגות צפיפות בינונית - D300, D400, D500...D1200.

ציוני בטון סיליקט לצפיפות בינונית - D1000, D1100, D1200 ... D2400.

מפעלי בטון מייצרים גם בטון עמיד בחום המיועדים למוצרים, מבנים ומתקנים הפועלים בטמפרטורות מעל +200 מעלות צלזיוס.

לייצור מוצרים ומבנים הפועלים בתנאים שונים, חשיפה לסביבות אגרסיביות, מיוצרים בטון עמידים כימית על בסיס פוראן, פוראן-אפוקסי, אוריאה, שרפים סינתטיים אקריליים (בטון פולימרי) וזכוכית נוזלית נתרן או אשלגן עם תוסף פולימרי ( בטון סיליקט פולימרי).

3. מרגמות

בבניית מבנים ומבנים באמצעות לבנים, בלוקי קיר ולוחות, נעשה שימוש במלטות שונות. בעת ביצוע עבודות לבנים, התקנת בלוקים ולוחות קיר, משתמשים במרגמות מלט, שיש להן קומפוזיציות מ- 1: 1 עד 1: 6, כלומר, 1 עד 6 חלקי חול נלקחים עבור חלק נפחי אחד של מלט (מרגמות 1 משמשים לרוב: 1 ו-1:2). מרגמות מלט ביחס של 1: 3 או 1: 4 משמשות לסיוד החלקים התחתונים של יסודות בסביבה לחה, מסדים וקירות חיצוניים של מבנים. בנוסף למרגמות מלט, משתמשים גם בסוגים אחרים של מרגמות: ליים, גבס и מעורב. כל התמיסות מחולקות לפי צפיפותן הממוצעת במצב יבש - לכבדות, בצפיפות ממוצעת של 1500 ק"ג/מ"ר3 ועוד, וקל, עם צפיפות ממוצעת של פחות מ-1500 ק"ג/מ' 3; הסימנים נקבעים בהתאם למגבלה: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200.

מותג המרגמה והיחס בהרכבים תלויים במותג המלט. לדוגמה, דרגת טיט מלט היא 50, באמצעות מלט M-400 ההרכב יהיה 1: 6 (עבור חלק אחד של מלט - 6 חלקי חול). מרגמות צמנט-גיר (מעורבות) משמשות לסיוד קירות חיצוניים וחלקים רטובים של המבנה. הרכבים של מרגמות צמנט-סיד (מלט: משחת סיד: חול) בחלקי נפח: 1: 1: 1; 1:2:8; 1:2:11 ו-1:3:15; הפרופורציות הללו תלויות במותג המלט. מרגמות סיד-גבס מיועדות בעיקר לסיוד משטחי עץ של חדרים לא מורטבים וכן למשטחי אבן וסיבים. מרגמות סיד משמשות לסיוד חדרים יבשים, מבנים עשויים אבן, לבנים, עץ ואדוב. כמות החול המוספת לתמיסה תלויה ב"תכולת השומן" של החימר. כדי לשפר את חוזק ואיכות העבודה במהלך בנייה וטיח, פלקטים אורגניים - חומרי מיקרו-קצף (סבון, שורית סבון, פסולת מלאי סבון וכו'). מוכנסים להרכב מרגמות בניין.

עבור גימור חזיתות מבנים ופנים, כמו גם עבור גימור המפעל של המשטחים הקדמיים של לוחות קיר ובלוקים גדולים, מרגמות דקורטיביות משמשים: טרזיט, מלט-חול, סיד-חול. כדי להשיג את העיצוב הרצוי, תוספים לצביעה - פיגמנטים (עמידים לאור, עמידים בפני אלקלי ועמידים לחומצות - טבעיים ומלאכותיים) מוכנסים לפתרונות המפורטים לטיח דקורטיבי.

כדי למלא את התעלות של מבני בטון מזוין דרוכים, משתמשים במרגמות הזרקה כביכול - מלט-חול ומלט. להנחת תנורים תעשייתיים ויחידות תרמיות אחרות העשויות מלבני אלומינוסיליקט, נעשה שימוש במרגמה מיוחדת של מלט פייר-צמנט. עמידות לחום. עבור עבודה דומה, מרגמה Fireeclay-בוקסיט משמש גם (כאשר הנחת אלמנטים של תנורים הפועלים בטמפרטורות מ +1300 ל +1350 מעלות צלזיוס). בייצור תמיסות עמידות חום אלו, נעשה שימוש בצמנט פורטלנד ובצמנט פורטלנד מפלסטיק כחומר מקשר במרגמות צמנט צ'מוט, ובמרגמה של צ'מוט-בוקסיט משתמשים בזכוכית נוזלית נתרן עם מודולוס של 2,5-3.

4. אגרגטים אנאורגניים לבטון

חומרי בניין לא מתכתיים, אבן כתוש, סיגים וחול ממוצרי פסולת של תעשיות שונות, כמו גם חומרים טבעיים ומלאכותיים נקבוביים משמשים כאגרגטים אנאורגניים לבטון. אבן כתוש וחול מפסולת תעשייתית (כרייה ועיבוד) מסווגים כ חומרים צפופים. חומרים טבעיים נקבוביים הם טוף וספוג ממקור געשי. אגרגטים גסים הם אבן כתוש וחצץ, עדין - חול.

אבן כתוש כתוש משמשת כאגרגט צפוף גדול בייצור בטון כבד של בטון טרומי ומונוליטי ומבני בטון מזוין, חלקי מבנים ומבנים. לפי חוזק, אבן כתוש מסיגים מתכות צפופים מחולקת לדרגות הבאות: DR 15, DR 25, DR 35, DR 45.

בייצור של בטון קל (מבודד חום ומבני), חצץ וחול חימר מורחב משמשים כאגרגטים. חומרים אלה הם אגרגטים מלאכותיים נקבוביים.

חול חימר מורחב מתקבל על ידי ריסוק חצץ חימר מורחב. בהתאם לצפיפות, החצץ של כל שבר מחולק לדרגות: 250, 300, 350, 400, 450, 500 ו-600. לחול חימר מורחב, בהתאם לצפיפות ולשבר, יש ציונים מ-500 עד 900.

בייצור של בטון קל מבני ומבני-מבודד חום, משתמשים באבן כתוש (חצץ) וחול תרמוליט כחומרי מילוי.

לייצור בטון קל מבני, אבן כתוש וחול אגלופוריט נמצאים בשימוש נרחב כאגרגטים, המתקבלים על ידי ריסוק עוגות הנוצרות כתוצאה מהצטברות של מטען גרגירי, המורכב מחומרי גלם מינרליים טבעיים ופסולת תעשייתית.

בייצור של בידוד תרמי ובטון קל מבני, בנוסף לאגרגטים המלאכותיים הנקבוביים הנ"ל, נעשה שימוש בחצץ וחול שונגיזיט. חצץ כזה מתקבל על ידי צליית סלעים המכילים שונגיט, וחול מתקבל על ידי ריסוק חצץ זה. חצץ שונגיציט של כל חלק, בהתאם לצפיפות הצבר, מחולק לדרגות 200, 250, 550, וחול מהחצץ הנ"ל מחולק לדרגות 500-900.

בבנייה, חול ואבן כתוש, פרליט מורחב, המתקבלים על ידי שחיקה וטיפול בחום של סלעים המכילים מים געשיים כבר זמן רב בשימוש נרחב. חומרים אלו משמשים לייצור בטון קל, וחול פרלייט משמש גם למילויי בידוד תרמי, טיט טיח, חומרי בידוד חום וקול ומוצרים. דרגות של חול פרלייט מורחב לפי צפיפות צבר - מ-75 עד 500, ואבן כתוש - מ-200 עד 500.

במשך יותר מחמישים שנה, חומר נפלא כמו ורמיקוליט מורחב שימש בבנייה כמילוי חוזר לבידוד תרמי בטמפרטורות של משטחים מבודדים מ-260 מעלות צלזיוס עד +100 מעלות צלזיוס. חומרי המוצא לייצור ורמיקוליט מורחב על ידי שריפה הם נציץ טבעי לחות. ציוני ורמיקוליט לפי צפיפות בצובר - 100, 150, 200.

5. מוצרים המבוססים על קלסרים מינרליים

במשך שנים רבות (במאות XX-XXI), מוצרים שונים המבוססים על קלסרים מינרליים נמצאים בשימוש נרחב בבנייה. הנפוצים ביותר בייצור עבודות בנייה הם מוצרי גבס ומוצרי בטון גבס.

לוחות גבס משמשים לרוב לקירות מחיצה בבניינים עם תנאי חדר יבשים ורגילים. בשימוש נרחב במאה ה-XNUMX. וכעת יריעות גבס משמשות לגימור וסידור קירות ומחיצות בבניינים וחדרים עם תנאי לחות יבשים ורגילים, וכן לייצור מוצרים דקורטיביים ובולמי קול. להתקנת מחיצות נושאות עומס במבנים למטרות שונות, נעשה שימוש בלוחות בטון גבס העשויים מבטון על גבי קלסר המכיל גבס.

במהלך הבנייה נעשה שימוש במוצרי אסבסט-צמנט שונים: יריעות שטוחות ומצוידות, לוחות ולוחות לקירות וחיפויים, צינורות וחלקים מעוצבים.

למוצרים העשויים מאסבסט צמנט תכונות יקרות רבות: עמידות לכפור, עמידות למים, מוליכות תרמית גבוהה, קלים לליטוש וניתנים לעיבוד במכונה, אינם נרקבים ועמידים בפני אש. במשך זמן רב, אריחי חול צמנט, העשויים מתערובת של צמנט פורטלנד, חול וחמר, שימשו ומשמשים בבנייה. אריחים כאלה הם במידות הבאות: אורך 390 מ"מ, רוחב 240 מ"מ ועובי 8-10 מ"מ, עומק החריצים הוא כ-5 מ"מ, וגובה הטונים לתלייה הוא לפחות 10 מ"מ. להצמדה למעטפת הגג, נעשה חור אחד ברוחב במהלך הייצור בחלק המיועד לכיסוי.

בערים, לצורך התקנת מדרכות טרומיות של מדרכות, גינון נוף ושבילי הולכי רגל, אתרי נחיתה בקווי תחבורה ציבורית, נעשה שימוש נרחב ורחב בלוחות ריצוף בטון, העשויים מבטון כבד עם תוספים שונים המבטיחים את פעולתם לטווח ארוך של כאלה. מוצרים. לוחות ריצוף בטון עשויים בצורת ריבוע, מלבן, משושה רגיל או דמויות סגורות עקומות.

על בסיס קלסרים מינרליים, מוצרי אדריכלות ובנייה שונים מיוצרים בצורה של לוחות חזית דקורטיביים עם פסיפס, משטחי נוי, המיועדים לחיפוי חיצוני ופנימי של אלמנטים של מבנים ומבנים. כמו כן מיוצרים לוחות חזית בטון, המשמשים לחזית קירות ומסדים של מבנים ומבני אבן.

בנוסף למוצרים הנ"ל בבנייה (בעיקר נמוכים), אבני בטון קירות משמשות לנושא עומס וסגירת מבנים של מבני מגורים, ציבור, תעשייה וחקלאות. אבנים אלו עשויות בצורה של מקביליות מלבניות מלאות וחלולות, הן רגילות ופנימיות. האחרונים עשויים עם משטחים קדמיים צבועים ולא צבועים.

אבני קירות בטון מיוצרות על ידי מפעלי בטון מהסוגים הבאים: "SKTs" - עם קלסר מלט; "סקי" - על אבן גיר; "SKSH" - על סיגים; "SKT" - על קלסר גבס.

6. מוצרי בטון טרומי ומוצרי בטון מזוין

השימוש בבטון טרומי ובמוצרי בטון מזוין מהווה בסיס לבנייה הונית במגזרים רבים בכלכלת המדינה. בבנייה למגורים ואזרחית, נעשה שימוש במגוון גדול של מוצרי בטון טרומי ובטון מזוין: יסודות בטון מזוין מונוליטי, בלוקי קירות, לוחות רצפת בטון מזוין, גרם מדרגות ומנחות, לוחות קיר ומחיצה, אדני חלונות, סורגים, מרפסות, יחידות סניטריות, מעקים ומוצרים אחרים. בטון מזוין הוא חומר הבנייה העיקרי בו משולבים יחד בטון (מסוגים שונים - קל, כבד וכו') וחיזוק פלדה (מדרגות פלדה מיוחדות 35GS-AP, A - III, A - IV), מונחים במתח אזור המבנה ותפיסת מתחי מתיחה מתחי לחיצה מועברים לבטון במוצר כזה. מבני בטון מזוין יכולים להיות מונוליטיים, בטון באתר הבנייה (יצוק יסודות בטון מזוין מונוליטי, כמו גם קירות נושאי עומס של מבנים - באמצעות טפסות מיוחדות - תוך שימוש בטכנולוגיה חדשה לבניית מבני מגורים), ומיוצרים טרומיים, מותקן על אתר בנייה מאלמנטים בודדים (לוחות קיר או בלוקים בבניית דיור בפאנל גדול).

לבנייה תעשייתית, נעשה שימוש גם במגוון גדול של מוצרי בטון טרומי ובטון מזוין: בלוקי יסוד (FBS-4, FBS-5 ועוד), כריות, קורות, מוטות צולבים, בטון טרומי וכלונסאות בטון מזוין, מסבכים, קשתות, קורות מנוף, צעדות מדרגות ובמות וכו'. בבנייה תחבורתית, אדני בטון מזוין (במקום מעץ), אלמנטים של פלטפורמות נוסעים ומטענים, גשרים וצינורות בטון מזוין, כמו גם מבני בטון טרומיים ובטון מזוין של גשרים הם נרחבים. בשימוש.

מגוון רחב של מוצרי בטון טרומי ובטון מזוין משמשים בבנייה חקלאית: בלוקי יסוד (FBS1, FBS-2, FBS-3 וכו'), כריות יסוד, יסודות בטון מזוין יצוק במקום, מסבכים, עמודי כלונסאות , קורות, לוחות רצפה, קירות ומחיצות, אלמנטים של חממות, חממות, ממגורות, מגשי בטון מזוין (L-3, L-4, L-5), אלמנטים של בארות בטון מזוין טרומיים.

עבור מערכות טיוב קרקע, מוצרי בטון טרומי ומוצרי בטון מזוין כאלה מיוצרים כצינורות לצינורות לחץ עם אביזרי דחיפה, צינורות חלקים בזרימה חופשית, מגשי בטון מזוין (L-4, L-5, L-6), טבעות בטון מזוין ו. כיסויים, לוחות בטון מזוין (מונחים בתעלות השקיה פתוחות).

במערכות ביוב עירוניות משתמשים גם בצינורות בטון מזוין ללא שקעים בלחץ, בצינורות חלקים ללא לחץ, בטבעות בטון מזוין ובכיסויים.

כדי לארגן את הגידור של מתקנים תעשייתיים חשובים (תחנות כוח גרעיניות, מפעלים צבאיים ושטחי אימונים וכו'), משתמשים באלמנטים של גדרות בטון מזוין טרומיים. בעת הנחת קווי חשמל ותקשורת עיליים, נעשה שימוש נרחב בתומכי בטון מזוין בצורות שונות - עגולים, מרובעים, מלבניים; אותם מוצרים משמשים גם בחשמול של מסילות ברזל.

מחבר: Alekseev V.S.

אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף הערות הרצאה, דפי רמאות:

פעילות מסחרית. עריסה

סוֹצִיוֹלוֹגִיָה. הערות הרצאה

דרמטונרולוגיה. עריסה

ראה מאמרים אחרים סעיף הערות הרצאה, דפי רמאות.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

חגורת בטיחות לרכב 31.08.2002

חברת Bosch הגרמנית מפתחת חיישני מכ"ם ווידאו שנועדו לצמצם את מספר תאונות הדרכים.

מערכת חיישנים כאלה, כשהיא מותקנת על מכונית, יוצרת סביבה "חגורת בטיחות" וירטואלית. מצלמות וידאו רבות המותקנות במכונית יתעדו לא רק שלטי דרך הממוקמים במרחק, אלא גם משתמשי דרך אחרים. אייקון בתצוגה יודיע לנהג על המהירות המותרת קדימה או אם יש מכשולים בדרך.

לדברי פ' קנול, ראש המחלקה העוסקת בפיתוחים אלו בבוש, היישום של ציוד וידאו מתוכנן להתחיל ב-2006.

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

 

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר Palindromes. בחירת מאמרים

▪ מאמר אל תדבר בגעגוע: הם לא, אבל בהכרת תודה: הם היו. ביטוי עממי

▪ מאמר מי הם הברברים? תשובה מפורטת

▪ מאמר זאב קטלני. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר מתאם S-Video ל-TV-IN. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר DC-DC על טיימר אינטגרלי, 12/40 וולט 1 אמפר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

שם:


אימייל (אופציונלי):


להגיב:





כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024