книги из ГПНТБ / Кузнецов В.И. Машиностроительные материалы и технология их обработки

свойства при длительном воздействии на них высоких температур. Такие бетоны изготовляются на различных вяжущих основах в виде глиноземистого цемента, порт­ ландцемента и жидкого стекла с кремнефтористым нат­ рием. Применяются они в различных тепловых агрега­ тах, при строительстве металлургических печей, в жи­ лищном строительстве для устройства сборных отопи­ тельных печей.

К и с л о т о с т о й к и е б е т о н ы обладают химиче­ ской устойчивостью и кислотонепроницаемостью. В их состав входят кислоупорный пылевидный и крупный наполнитель, жидкое стекло, кремнефтористый натрий. Эти бетоны применяются для изготовления армирован­ ных и неармированных конструкций, для заделки узких отверстий, раковин и других целей.

Для предохранения бетона от разрушения различ­ ными агрессивными жидкостями применяются пласти­ ческие массы и полимеры.

С помощью полимерных добавок, вводимых в цемент­ ный бетон, созданы новые железобетонные материалы, так называемые п л а с т б е т о н ы и а р м о п л а с т б е - тоны. Добавки синтетических смол в 8 раз увеличива­ ют прочность бетона на разрыв и в 15 раз повышают сопротивление бетонных изделий удару и истиранию.

Многими ценными качествами обладают бесцементные пластбетоны, в которых основным вяжущим ве­ ществом являются полимеры. По удельной прочности они приближаются к металлам и одновременно абсо­ лютно стойки к агрессивным средам. В недалеком буду­ щем пластмассовый бетон, армированный особо проч­

130

ными металлами или стеклополокпом, превратится в опасного соперника железобетона. Из него будут изго­ товлять лешие и надежные плиты, балки, фермы, обо­ лочки, покрытия для мостов, плотин и других соору­ жений.

Большой интерес представляет собой строительный материал, названный а р мо ц е ме н т о м . Этот бетон, густоармированный стальной проволокой с вяжущим веществом из портландцемента и кварцевого жона, при­ меняется для строительства перекрытий.

Армоцемент открывает новые возможности для ис­ пользования железобетона в машиностроении, так как позволяет изготавливать тонкостенные элементы, хоро­ шо работающие не только на сжатие, но и на растяже­ ние и знакопеременные нагрузки. По сравнению с ме­ таллом армоцемент имеет более высокие значения внут­ реннего трении, что создает благоприятные условия для

Весьма перспективным является использование пред­ варительно напряженного бетона в конструкциях гидропрессового оборудования для изготовления станин, плун­ жеров и цилиндров, для изготовления станин тяжелых и средних металлорежущих станков, станин и рам метал­ лургического оборудования, лодмотарных, опорных, подредукторных, стендовых плит и т. д.

Большую перспективу применения в строительстве

В качестве тспло-и звукоизоляционных материалов применяют легкие и ячеистые бетоны, пенобетон и пено­ силикат, 'полимербетон. В последнем вяжущим вещест­ вом являются органические полимеры.

Необычными свойствами обладает бетон, изготов­ ленный на основе жидкого стекла и кремнефтористого натрия. Такой бетон обладает высокой термической стойкостью, газонепроницаемостью, стойкостью к дей­ ствиям кислот и их солей и др.

В настоящее время начинает развиваться производ­ ство асбестоцементных изделий с вяжущей основой из '.портландцемента или извести с кварцевым песком. Эти изделия применяются в строительстве для изготовления кровли и труб.

§ 7. С Т Е К Л О И Д Р Е В Е С И Н А

Стекло —это расплав 'различных силикатов, дове­ денный при его застывании до сильно переохлажденно­ го высоковязкого состояния, отличающегося изотроп­ ным строением и повышенной хрупкостью.

Виды стекол, применяемых в настоящее время, очень разнообразны. Наибольшее распространение имеют промышленные силикатные стекла, которые подразде­ ляются на различные виды в зависимости от их хими­ ческого состава, назначения и вырабатываемых из них

132

Жи д к и м с т е к л о м называется раствор стекла, представляющего собой сплав различных по своему со­ ставу силикатов калия или натрия. Жидкое стекло при­ меняется в производстве строительных, кислотостойких, огнестойких и других материалов, в производстве клея­ щих, уплотняющих и красящих веществ, в литейном производстве, в текстильной и 'бумажной промышлен­

плавлением при высоких температурах горного хруста­ ля, жильного кварца, чистых кварцевых песков. В зави­ симости от вида исходного сырья и способа производст­ ва изготовляют два вида промышленного кварцевого стекла — непрозрачное и прозрачное.

Кварцевое стекло применяется в химическом маши­ ностроении и приборостроении для изготовления хими­ чески стойкой и жаростойкой аппаратуры и приборов, а также в электрорадиовакуумной промышленности для изготовления различных деталей.

П е н о с т е к л о — искусственный ячеистый изоляци­ онно-монтажный и изоляционно-строительный матери­ ал, изготовляемый спеканием при высоких температурах смеси стекольного порошка с известняком, мелом, уг­ лем, коксом и другими материалами. По сравнению с другими видами жестких теплоизоляционных материа­ лов пеностекло отличается малым объемным весом, низким коэффициентом теплопроводности, высокой ме­ ханической прочностью, очень небольшим водопоглощением, влаго-, паро- и газонепроницаемостью, негорюче­ стью, морозостойкостью и долговечностью.

Пеностекло используется в качестве изоляционного материала, в качестве звукопоглощающего, декоратив­ ного, строительного и плавучего материала.

133

Ст е к л о б е з о п а с н о е — это обычное промышлен­ ное листовое стекло, подвергнутое специальной тер­

Предел прочности при изгибе у него значительно выше (в 5—6 раз), чем у обычного отожженного листового стекла того же состава п одинаковой толщины. Проч­ ность безопасного стекла на удар также во много раз превышает прочность обыкновенного стекла. Если лист обыкновенного стекла разрушается от удара стального шара несом 0,8 кГ при падении его с высоты 0,4 м, то лист безопасного стекла может выдержать удар этого шара при падении его с высоты до 2 м. Упругость бе­ зопасного стекла значительно превосходит упругость обыкновенного стекла. Лист этого стекла размером 1200X350 мм и толщиной 6 мм, положенный на две опо­ ры, под действием сосредоточенной нагрузки прогиба­ ется на 100 мм.

Безопасное стекло сохраняет свои механические свойства при повышенных температурах (до 120— 130°С). Светопрозрачность этого стекла не отличается от светопрозрачности обыкновенного стекла.

Стекло безопасное служит для остекления автомо­ билей и других транспортных средств, а также широко используется для производства различных типов за­ щитных смотровых стекол, панорам в машиностроении и приборостроении.

134

промышленного стекла, склеенных прозрачным эластич­ ным и упругим слоем органического вещества.

Широко распространено трехслойное безосколочное стекло (триплекс), получаемое склеиванием двух листов стекла с промежуточной целлулоидной или поливини­ ловой прокладкой

Трехслойное безосколочное стекло по своей удель­ ной прочности, упругости, термостойкости и ряду дру­ гих свойств значительно уступает безопасному стеклу, хотя и применяется для тех же целей.

В электротехнике в последние годы все шире начи­ нают применять с п е ц и а л ь н ы е виды с т е к о л с з а ­ д а н н ы м и э л е к т р о ф и з и ч е с к и м и с в о й с т в а - м и. Весьма перспективно использование в электронике ультратонкого пленочного стекла толщиной до 10 мик­ рон.

Стекла, покрытые тонкой прозрачной электропрово­ дящей пленкой окислов металлов, применяются для из­ готовления нагревательных экранов и панелей, работа­ ющих при высоких температурах, защитных тепловых экранов, инфракрасных излучателей, электронагрева­ тельных бытовых приборов и т. п.

Для иллюминаторов космических ракет применяются пакеты из полированных высокотемпературных стекол, способные выдержать такую же нагрузку, как и метал­ лические стены ракеты.

За последние годы были получены совершенно но­ вые стеклокристаллические материалы, так называемые с италлы, Они отличаются от обычных стекол более высокой ударной прочностью, твердостью, сопротивле­ нием сжатию и изгибу, а также жаропрочностью. Си­ таллы обладают многими другими ценными свойствами, которые можно менять по желанию в зависимости от химического состава и условий кристаллизации.

135

Разработан также метод получения ш л а к о с и т а- лл<01в, что открывает перспективу полного использова­

ния металлургических отходов.

По мере развития науки и производства область при­ менения стекла непрерывно расширяется.

Древесина— широко распространенный материал, обладающий многими ценными свойствами, сравнитель­ но легко поддающийся механической обработке и от­ делке. Она широко используется для изготовления раз­ личных изделий и конструкций во всех областях народ­ ного хозяйства.

Многие детали машин, особенно сельскохозяйствен­ ных, изготовляют из дуба, ясеня, бука, березы, клена, ■граба,вяза, ильма, береста и др.

Из древесины в сельскохозяйственном машинострое­ нии изготовляют шатуны, ручки, вкладыши подшип­ ников, ролики элеваторов и транспортеров, поручни,

автомобилей и прицепов: борта, основания, инструмен­ тальные ящики и др.

В авиастроении и машиностроении применяются различные сорта фанеры и плит: армированные метал­ лом, металлизированные порошковидным и расплав­ ленным металлом, фанеры и плиты, клеенные и изготов­ ленные методом горячего прессования.

Древесные пластики из цельной древесины (лигнистон) изготовляются из березы, бука и осины путем прессования с предварительным распариванием или прогревом древесины в виде брусков квадратного или прямоугольного сечения. Такие пластики применяются для изготовления ткацких челноков, вкладышей под­ шипников горячепрокатных станов, тормозных колодок, ползунов лесопильных рам п trip.

136

Г Л А В А III

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

ЕВ ближайшие годы предстоят существенные сдвиги в технологии машиностроения. Характерным направ­ лением ее развития является уменьшение потерь метал­ ла в виде стружки, обрезков, угара и иных отходов, доля которых в настоящее время еще велика. Будут непре­ рывно расширяться методы получения деталей с мини­ мальными припусками. Центр тяжести формообразо­ вания деталей должен переместиться из механических цехов в заготовительные с резким повышением качества заготовок и соответствующим сокращением последую­

щей механической обработки.

Одновременно должна измениться и структура материалопотребления. Прежде всего из года в год увели­ чивается доля потребляемых машиностроением неме­ таллических конструкционных материалов. По мере со­ вершенствования прочностных, технологических и дру­ гих эксплуатационных характеристик пластических масс, металлокерамики, железобетона и других матери­

139