- •Часть II
- •Глава 1. Металлы и сплавы 7
- •Глава 2. Материалы из неорганических 75
- •Глава 3. Полимерные пластические материалы (пластмассы) 97
- •Глава 4. Материалы из органических веществ 107
- •Введение
- •Глава 1. Металлы и сплавы
- •1.1. Железо и сплавы на его основе
- •1.1.1. Система железо – углерод
- •1.1.1.1. Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов
- •1.1.1.2. Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов
- •1.1.1.3. Структуры железоуглеродистых сплавов
- •1.1.2. Стали и сплавы
- •1.1.2.1. Влияние углерода и примесей на свойства сталей
- •1.1.2.2. Назначение легирующих элементов
- •1.1.2.3. Классификация сталей
- •1.1.2.4. Маркировка сталей
- •1.1.2.5. Конструкционные стали и сплавы
- •1.1.2.5.1. Конструкционные строительные стали и сплавы
- •1.1.2.5.2. Конструкционные машиностроительные стали и сплавы общего назначения
- •1.1.2.5.3. Конструкционные машиностроительные стали и сплавы специального назначения
- •1.1.2.6. Инструментальные стали и сплавы
- •1.1.2.7. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •1.1.2.7.1. Стали и сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения
- •1.1.2.7.2. Стали и сплавы с высоким электросопротивлением
- •1.1.2.7.3. Магнитные стали и сплавы
- •1.1.3. Чугуны
- •1.1.3.1. Диаграмма состояния железо – графит
- •1.1.3.2. Процесс графитизации
- •1.1.3.3. Строение, свойства, классификация и маркировка чугунов
- •1.1.3.3.1. Влияние состава чугуна на процесс графитизации
- •1.1.3.3.2. Влияние графита на механические свойства отливок
- •1.1.3.3.3. Серый чугун
- •1.1.3.3.4. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом
- •1.1.3.3.5. Ковкий чугун
- •1.1.3.3.5. Отбеленные и другие чугуны
- •1.1.4. Виды термической обработки металлов
- •1.1.4.1. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении
- •2. Превращение аустенита в перлит при медленном охлаждении.
- •3. Превращение аустенита в мартенсит при высоких скоростях охлаждения
- •4. Превращение мартенсита в перлит.
- •1.1.4.2. Технологические возможности и особенности отжига, нормализации, закалки и отпуска
- •1.1.4.2.1. Отжиг и нормализация. Назначение и режимы
- •1.1.4.2.2. Закалка
- •1.1.4.3.3. Отпуск
- •1.1.5. Химико-термическая обработка стали
- •1.1.6. Методы упрочнения стали
- •1.1.6.1. Термомеханическая обработка стали
- •1.1.6.2. Поверхностное упрочнение стальных деталей
- •1.1.6.2.1. Закалка токами высокой частоты
- •1.1.6.2.2. Газопламенная закалка
- •1.1.6.3. Старение
- •1.1.6.4. Обработка стали холодом
- •1.1.6.5. Упрочнение методом пластической деформации
- •1.2. Титан и сплавы на его основе
- •1.3. Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе
- •1.4. Цветные металлы и сплавы на их основе
- •1.4.1. Медь и сплавы на ее основе
- •1.4.1.1. Медь
- •1.4.1.2. Латуни
- •1.4.1.3. Бронзы
- •1.4.1.4. Медно-никелевые сплавы
- •1.4.2. Алюминий и сплавы на его основе
- •1.4.2.1. Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой
- •1.4.2.2. Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой
- •1.4.2.3. Литейные алюминиевые сплавы
- •1.4.3. Магний и сплавы на его основе
- •1.4.3.1. Деформируемые магниевые сплавы
- •1.4.3.2. Литейные магниевые сплавы
- •1.4.4. Антифрикционные (подшипниковые) сплавы на оловянной, свинцовой и цинковой основах
- •1.4.5. Припои
- •1.5. Композиционные материалы
- •1.6. Материалы порошковой металлургии
- •1.6.1. Пористые порошковые материалы
- •1.6.2. Конструкционные порошковые материалы
- •1.6.3. Электротехнические порошковые материалы
- •1.6.4. Магнитные порошковые материалы.
- •1.7. Металлические стекла
- •2.1.2. Минеральные неорганические вяжущие вещества и материалы на их основе
- •2.1.3. Искусственные каменные материалы
- •2.1.3.1. Бетоны
- •2.1.3.2. Силикатные материалы и изделия автоклавного твердения
- •2.1.3.3. Строительные растворы
- •2.2. Каменные плавленые материалы (каменное литье)
- •2.3. Неорганические полимерные материалы
- •2.3.1. Графитовые материалы
- •2.3.2. Асбестовые материалы и изделия
- •2.3.3. Слюдяные материалы
- •2.3.4. Керамические материалы
- •2.3.5. Неорганическое стекло
- •Материалы и изделия из стекла
- •2.3.6. Ситаллы
- •Глава 3. Полимерные пластические материалы (пластмассы)
- •3.1. Состав пластических материалов
- •3.2. Характеристики пластмасс и изделий на их основе
- •3.2.1. Пластмассы с листовым наполнителем
- •3.2.2. Пластмассы с волокнистым наполнителем
- •3.2.3. Пластмассы без наполнителя
- •3.2.4. Пластмассы с газовоздушным наполнителем
- •3.2.5. Стандартизированные изделия из пластмасс
- •Глава 4. Материалы из органических веществ
- •4.1. Лесоматериалы
- •4.1.1. Круглые лесоматериалы
- •4.1.2. Пиломатериалы
- •4.1.3. Древесные материалы и изделия на их основе
- •4.2. Бумажные материалы
- •4.2.1. Бумага и изделия на ее основе
- •4.2.2. Картон и изделия на его основе
- •4.3. Резиновые материалы
- •4.3.1. Состав резиновых материалов
- •4.3.2. Классификация резиновых материалов по назначению и области применения
- •4.4. Органические вяжущие вещества и материалы на их основе
- •4.4.1. Битумные и дегтевые вещества
- •4.4.2. Асфальтовые строительные растворы и бетоны
- •4.4.3. Мастики кровельные и гидроизоляционные
- •4.4.4. Нефтяные эмульсии и пасты
- •Список использованных источников
- •Часть II
- •184200, Мурманская обл., г. Апатиты, ул. Космонавтов, 3
4.1.3. Древесные материалы и изделия на их основе
Древесными материалами являются шпон, древесная шерсть, стружка, дрань и гонт.
Лущеный шпон — тонкая непрерывная стружка, снятая с поверхности бревна, вращающегося вокруг своей оси: толщина — 0,55...1,5 мм; ширина — 150...1900 мм; влажность — 6...10 %. Лущеный шпон применяется для изготовления клееной фанеры.
Древесная шерсть — стружка из коротких бревен ели, пихты или сосны длиной 200...500 мм, шириной — 2...5 мм и толщиной 0,3...0,5 мм.
Стружка, дрань и гонт являются кровельными материалами и изготавливаются из осины, сосны, ели, пихты.
Стружку производят длиной (вдоль волокна) 40...50 см, шириной 7... 12 см и толщиной 0,3 си. Дрань (дранка, драница) — тонкие (3...5 мм) деревянные дощечки для обшивки стен и потолка под штукатурку (длина 1,25...2,5 м, ширина 12...30 мм) и для устройства кровли (длина 0,4... 1 м, ширина 90... 130 мм). Гонт — клиновидные дощечки с продольным пазом в толстой кромке (торце). Длина 50...70 см, ширина около 10 см и толщина 1,5 см. При устройстве кровли узкая кромка одной дощечки вставляется в паз другой.
Древесные изделия — искусственные материалы, получаемые из древесины путем распиливания, измельчения волокон, склеивания и других процессов.
Древесные изделия изготавливают по наиболее распространенным технологиям в четырех видах:
слоистые материалы (фанеры) — склеивание слоев шпона под действием давления и тепла;
древесностружечные плиты — горячее прессование древесной стружки и клея (чаще карбамидных смол);
древесноволокнистые плиты — склеивание или горячее прессование древесных волокон;
облегченные плиты (фибролит) — прессование длинных стружек и минерального связующего вещества.
Фанера — искусственный древесный материал, получаемый склеиванием из трех и более слоев лущеного шпона. Число слоев в фанере обязательно должно быть нечетным, так как при этом уменьшается коробление изделия.
Для производства клееной фанеры используют лущеный шпон трех сортов из древесины дуба, бука, березы, ясеня, ольхи и липы.
Фанеру классифицируют по направлению волокон в смежных листах шпона, по водостойкости, по виду обработки поверхности и по числу слоев.
По направлению волокон в смежных листах шпона в промышленности используются следующие величины углов между волокнами: 90°, 60°, 45° (диагональная) и 30°.
Водостойкость фанеры определяется типом примененного клея. По водостойкости выделяют три группы фанеры:
повышенной водостойкости — фенолформальдегидный клей,
средней водостойкости — карбамидный или альбуминказеиновый клей,
ограниченной водостойкости — казеиновый клей.
По виду обработки поверхности фанера может быть шлифованная с одной или двух сторон и нешлифованная.
По числу слоев существуют трех-, пяти- и многослойные фанеры. Размеры фанеры определены стандартами: максимальный — 2440 х 1525 мм; минимальный— 1220 х 725 мм; толщина — 1,5 ... 12 мм.
Древесностружечные плиты (ГОСТ 10632—89) — искусственный древесный материал, изготовляемый горячим прессованием специально приготовленных древесных стружек с жидкими термореактивными полимерами (фенолформальдегидными, карбамидными и др.). Структуру древесностружечных плит можно представить как три слоя. Средний слой состоит из относительно толстых стружек толщиной 1 мм. а наружные слои выполняют из тонких стружек толщиной до 0,2 мм. Такой характер структуры плит повышает их прочность.
Древесностружечные плиты выпускают различной плотности, кг/мз: очень высокой — 660...800, средней — 510...650, малой — 360...500 и очень малой — 350.
Плиты средней и высокой плотности применяются как конструкционный и отделочный материал, плиты малой плотности — как тепло- и звукоизоляционный материал.
Для придания древесностружечным плитам биостойкости в полимерно-стружечную массу добавляют антисептики (фторид и кремнефторид натрия, буру и др.). В качестве антипиренов используют добавки сульфата аммония и диаммонийфосфат. Для уменьшения набухания плит во влажном воздухе в исходную массу вводят гидрофобизующие вещества (парафиновую эмульсию, раствор кремнийорганического полимера и др.).
В качестве декоративной отделки, защищающей плиты от увлажнения и истирания, применяют полимерные пленочные материалы, бумагу, пропитанную смолами. Нередко предварительно отшлифованную поверхность плит покрывают водостойкими фенольными или эпоксидными лаками.
Хранят древесностружечные плиты в закрытых помещениях, исключающих резкие колебания температуры и влажности. Плиты укладывают в штабели на поддоны.
Древесноволокнистые плиты (ГОСТ 4598—86) — искусственный древесный материал, изготовляемый путем горячего прессования или сушки волокнистой массы, состоящей из древесных волокон, наполнителей, полимера и добавок (антисептиков, антипиринов, гидрофобизующих веществ) и сформированной в виде ковра. При изготовлении сверхтвердых плит в смесь вводят фенолформальдегидный полимер. Горячее прессование при температуре 150... 165°С и давлении 1...5 МПа ускоряет твердение связующего, а изменяя давление прессования, можно получить плиты разной плотности и с различными физико-химическими свойствами.
Древесноволокнистые плиты в зависимости от назначения подразделяют на типы: твердые и мягкие. Твердые плиты в зависимости от прочности, плотности и вида лицевой обработки, а мягкие плиты в зависимости от плотности подразделяют на марки.
Древесноволокнистые плиты применяют для тепло- и звукоизоляции ограждающих конструкций. Твердые плиты применяют для устройства перегородок, подшивки потолков, настилки полов, для изготовления дверных полотен и встроенной мебели. Отделочные плиты (ГОСТ 8904—81), предназначенные для облицовки стен и потолков, облицовывают синтетической пленкой с прокладкой текстурной бумагой под цвет и текстуру древесины ценных пород или окрашивают водоэмульсионными поливинилацетатными красками.
Содержание вредных химических веществ, выделяемых плитами в производственных помещениях при эксплуатации, не превышает утвержденные предельно допустимые концентрации (ПДК).
Фибролит — искусственный древесный материал, изготовляемый из древесной шерсти и неорганического вяжущего вещества, чаще всего портландцемента (цементный фибролит).
Фибролит марки Ф-300 применяют в качестве теплоизоляционного материала, марки Ф-400 и Ф-500 — конструкционно-тепло-изоляционного материала в помещениях с относительной влажностью воздуха не выше 75 %. Цементный акустический фибролит марок Ф-400 и Ф-500 в виде плит характеризуется высоким коэффициентом звукопоглощения и предназначен для акустической отделки помещений.