4.7. Материалы и изделия из каменного литья.
Сырье – магматические горные породы, обладающие пониженной вязкостью в расплавах, чаще базальты и диабазы. Полученные изделия из такого сырья имеют темный цвет. Для получения светлого каменного литья используют шихту, состоящую из 45 % кварцевого песка, 34 % доломита, 21 % мела или мрамора 3 % плавикового шпата для снижения температуры плавления.
Плавку горных пород или специально приготовленной шихты осуществляют в вагранках, в ванных или электрических печах.
Формуют изделия в керамических и металлических формах или используют формовочную землю.
Для получения мелкокристаллической структуры изделий их подвергают медленному охлаждению, не вынимая из форм, в печах отжига при тщательной тепловой изоляции без подвода тепла.
Свойства изделий из каменного литья: однородная мелкокристаллическая структура, высокая прочность, твердость, высокие морозо- и кислотостойкость, износоустойчивость.
Применение: трубопроводы, лотки для сыпучих материалов, футеровка шаровых мельниц.
Контрольные вопросы.
Что называется стеклом ?
Сырье для производства стекла ?
Основные стеклообразующие оксиды ?
Основные свойства стекла ?
Принципиальная схема получения стекла ?
Какие существуют способы выработки листового стекла ?
Виды листового стекла, применяемые в строительстве ?
Какие материалы и изделия из стекла относятся к стеклокристаллическим ?
Какие изделия можно получать на основе шлаковых расплавов ?
Какие виды теплоизоляционных изделий получают на основе стекла ?
Т Е М А 5.
М Е Т А Л Л Ы.
Промышленный потенциал любой державы в значительной мере определяется объемом производства металлов. Исключительно важное значение металлов в современной технике и строительстве объясняется их ценными свойствами: высокой прочностью, пластичностью, высокой тепло- и электропроводностью, хорошими ли-
тейными свойствами, способностью работать при низких и высоких температурах, свариваемостью. Однако большинство из них имеют высокую плотность и сильно корродируют под действием различных газов и влаги.
5.1. Классификация металлов.
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ - это сплавы железа с углеродом. К ним относятся: сталь, содержащая углерода до 2 %, и чугун, содержащий углерода от 2% до 6,67%.
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ:
- легкие ( Al, Mg, Be );
- тяжелые ( Cu, Ni, Zn, Cr, Pb, Sn );
- редкие ( Ti, W, Mo, Zr );
- благородные ( Au, Pt, Ag );
5.2. Строение металлов.
Все металлы имеют кристаллическое строение. Наиболее распространенные кристаллические решетки металлов: объемно-центрированный и гранецентрированный куб,гексогональная.
Физико-механические свойства чистых металлов определяются природой атомов, образующих их кристаллическую решетку, и структурой самого металла.
На микро- и макроструктуру металлов существенное влияние оказывают условия их затвердевания и дальнейшего охлаждения.При охлаждении расплава металла до температуры несколько ниже температуры плавления в жидкости возникают отдельные высокодисперсные кристаллические образования, так называемые
центры кристаллизации или зародыши. При дальнейшем охлаждении происходит рост кристаллов путем отложения новых кристаллических групп вокруг возникших зародышей.
В условиях несвободной кристаллизации кристаллы получаются неправильной формы и называются кристаллитами или зернами. Чем мельче зерна, тем прочнее и пластичнее металл. Величина зерна зависит от числа зародышей и от линейной скорости кристаллизации: чем больше число зародышей и меньше линейная скорость кристаллизации, тем мельче кристаллы.
Оба эти параметра зависят от скорости охлаждения и степени переохлаждения расплава чистого металла. Чем выше скорость охлаждения, тем глубже и степень переохлаждения, что вызывает возрастание числа зародышей и, как следствие, образование более мелких кристаллов.
Температура перехода металла из жидкого состояния в твердое называется первичной температурой кристаллизации t Температура перехода в твердом состоянии из одной кристаллической модификации в другую ( явление аллотропии ) называется вторичной температурой кристаллизации или критической t .
Рис. 5.1. Кривая охлаждения расплава.
На кривых охлаждения (рис. 5.1) эти температуры отмечены горизонтальными участками, так как процесс кристаллизации идет с выделением тепла, поэтому в момент аллотропных превращений и первичной кристаллизации понижение температуры в системе не происходит.