43. Материалы для уплотнения сальников арматуры.

Для уплотнения сальников арматуры используют различные набивочные материалы (набивки). Эксплуатационные свойства их зависят в основном от состава и структуры материала.

По составу набивки делятся на асбестовые и безасбестовые (на основе хлопка, лубяных и химических волокон), сухие (чистые и графитированные) и пропитанные (жировым, графитоклеевым составами, суспензией фторопласта), армированные (латуннойпроволокой). По структуре плетения они могут быть сквозного, комбинированного (диагонального), одно- и многослойного оплетения сердечника, крученые, плетеные и скатанные с прямоугольной, квадратной и круглой формами сечения шнура.

В качестве асбестосодержащих набивок используют асбестовые нити и шнуры. Однако их не рекомендуется применять дня уплотнения кранов и вентилей с питьевой водой.

Асбестовые шнуры (ГОСТ 1779) являются изделиями круглого или квадратного сечения и выпускаются марок АС, АСС, АПР-31 и др. Плетеная хлопчатобумажная набивка тоже представляет собой шнур круглого или квадратного сечения размером 6...50 мм, сплетенный из хлопчатобумажных нитей. Плетеные набивки из графлекса изготовляются в виде гибких жгутов квадратного сечения диагональным (сквозным) плетением. Жгуты могут быть армированными хлопчатобумажной нитью, стеклонитью, металлической проволокой, стеклотканью и комбинированными. Терморасширенный графит (ТРГ) получают из чешуйчатого кристаллического природного графита путем термической обработки при температуре 1000... 1100 °С.

Наиболее широкое применение материалы из терморасширенного графита нашли в качестве сальниковых уплотнений узлов трения и фланцевых прокладок энергетической трубопроводной арматуры, трубопроводной арматуры общепромыш­ленного применения, центробежных и вихревых насосов, трубопроводов, теплообменных сосудов и другого оборудования тепловых и атомных электростанций, а также предприятий нефтехимического комплекса.

44. Определение, классификация и свойства абразивных материалов.

Абразивные материалы (от лат. abrasio — соскабливаю) — это материалы, обладающие высокой твердостью и используемые в свободном или связанном состоянии для механической обработки поверхности раз­личных материалов. В современном представлении абразивные материалы (абразивы) — это, как правило, сыпучие материалы, полученные путем дробления и рассева природных кристаллических минералов или искусственных (синтетических) материалов. Их называют еще шлифовальные материалы, шлифзерно, абразивное зерно и т.п. Принцип их действия заключается в удалении слоя материала обрабатываемой поверхности острыми выступами абразива.

Абразивные материалы используются в процессах шлифо­вания, полирования, хонингования, суперфиниширования, разрезания материалов и широко применяются в заготовительном производстве и при окончательной обработке различных металлических и неметаллических изделий. Материалом для их изготовления могут быть как продукты природного происхождения, так и искусственно созданные (синтетические).

Природные абразивные материалы:

• алмаз природный является кристаллической модификацией углерода, т.е. состоит из одного химического элемента. В природе встречается в виде небольших кристаллов различной формы от 0,005 до нескольких карат (карат равен 0,2 г). Алмазы бывают бесцветные или окрашенные в различные тона: желтые, темно-зеленые, серые, черные, фиолетовые, красные, голубые и др. Алмаз обладает наибольшей твердостью из всех известных в природе материалов. Твердость по минералогической шкале Мооса — 10. На мировом рынке различают два вида алмазов — ювелирные и технические.

• корунд представляет собой горную породу, состоящую из кристаллического безводного глинозема (оксида алюминия) с примесями других металлов. В лучших образцах корунда содержится до 95 % оксида алюминия. Характеризуется большой химической стойкостью и высокой температурой плавления (2020...2050 °С). Корунд более вязкий и менее хрупкий, чем наждак, и обладает большей твердостью. Твердость по минералогической шкале Мооса - 9. Как абразивный материал корунд применяется для изготовления шлифовальных, полиро­вальных порошков, для резки металла, твердых камней, стекла;

• наждак — мелко- и тонкозернистая горная порода, в которой корунд находится в тесном срастании с другими минералами (магнетитом, сульфидами металлов). По абразивной способности незначительно уступает корунду. Твердость по Моосу — 7...8. Наждак, содержащий до 60 % корунда, используется в качестве природного абразивного материала. Легко измельчается и используется для изготовления абразивно-доводочных материалов, отделки лестничных ступеней, полов, тротуаров и самой дешевой наждачной бумаги;

• кварц - природный минерал (кристаллический диоксид кремния Si0₂). Один из наиболее доступных абразивных мате­риалов. Твердость по минералогической шкале Мооса — 7. На основе кварца изготовляют так называемую стеклянную шкурку;

• пемза — тонкопористый и поэтому очень легкий (не тонет в воде) природный материал вулканического происхождения. Легко измельчается при сравнительно высокой твердости (по шкале Мооса — 6);

• технический мел представляет собой порошкообразный материал, который получают из природного известняка или мела. Состоит в основном из мельчайших аморфных частиц углекислого кальция. Используют для приготовления полировальных материалов по обработке благородных, а также цветных металлов и их сплавов.

Синтетические абразивные материалы:

• алмазы синтетические получают синтезом из графита при высоких значениях давления и температуры. Варьирование условий синтеза позволяет получать кристаллы разных размеров (до 4 мм), степени совершенства, чистоты, а следовательно, и с заданными физико-механическими характеристиками. Практически они имеют те же физические и химические свойства, что и природные алмазы. Выпускаются обыкновенной, повышенной и высокой прочности. Используются для обработки твердых сплавов, камня, стекла и цветных металлов;

• нитрид бора (в США — боразон, в СНГ — элъбор и кубонит) получают путем синтеза бора при высоких значениях давления и температуры. Кристаллическая решетка нитрида бора является алмазоподобной, т.е. она такого же строения, как и решетка алмаза, но содержит атомы бора (44,3 %) и азота (56,4 %) и имеет несколько большие параметры. Нитрид бора по сравнению с алмазом меньшей твердости, но более высокой теплостойкости (до 1200 °С) и нейтрален к железу, т.е. не вступает с ним в химическое взаимодействие.

• карбид бора представляет собой соединение бора с углеродом. Твердость и абразивная способность зерен карбида бора ниже, чем алмазов и зерен из нитрида бора, но выше, чем зерен из электрокорунда и карбида кремния. Карбид бора используется в порошках и пастах для доводки изделий из твердых материалов. Практикой установлено, что карбид бора рационально применять для притирки точных конических и фасонных поверхностей;

• карбид кремния (карборунд) представляет собой химическое соединение углерода с кремнием. Имеет исключительно высокую твердость, уступая только алмазу и карбиду бора. Устойчив в различных химических средах, в том числе при высоких температурах. Кристаллы карборунда бесцветные и имеют алмазный блеск.

• электрокорунды (белый, нормальный, хромистый, титанистый, монокорунд и др.) представляют собой искусственно синтезированные корунды в результате термической обработки различного высокоглиноземистого сырья (бокситов). Исполь­зуют для приготовления абразивно-доводочных материалов;

• нитрид углерода — соединение азота с углеродом. Считается высококачественным абразивным материалом;

• оксид хрома представляет собой порошок темно-зеленого цвета. 5 виде порошков используется для приготовления мягких полировальных паст, применяющихся при тонкой обработке стальных деталей и деталей из цветных металлов и неметаллов (например, полировальная паста ГОИ);

• 0ксид алюминия (глинозем) представляет собой порошок белого цвета, полученный прокаливанием оксида алюминия с примесью других веществ. Размолотый, промытый и хорошо отшлифованный порошок просушивают. Оксид алюминия в виде порошков идет для приготовления тонких паст, используемых для обработки стальных, чугунных деталей, а также деталей из стекла и пластмасс.

• Основными качественными характеристиками абразивных материалов являются форма и крупность абразивных зерен, их прочность, твердость, вязкость, хрупкость, абразивная способность, минеральный и гранулометрический (зернистость) состав.

• Абразивное зерно представляет собой кристаллический осколок (кристаллит), состоящий из множества мелких кристаллов, ревущей кромкой у которого является ребро.

• Зернистость характеризует размер и однородность абразивных материалов основной (преобладающей) фракции и выражается в метрической и дюймовой системах. В

• Твердость абразивных материалов устанавливается методом вдавливания алмазной пирамиды в поверхность испытываемого материала (МПа) либо по различным шкалам, в том числе минералогической шкале Мооса. Шкала представляет собой список определенных материалов, расположенных в порядке возрастающей твердости, где любое последующее тверже предыдущего и может его царапать. По твердости абразив­ные материалы подразделяются на сверхтвердые, твердые и мягкие и делятся на 10 классов, причем твердость десятого (наивысшего класса) соответствует твердости алмаза

• Твердость абразивных инструментов оказывает влияние на режущие свойства и кромкостойкость абразивного инструмента, а также на характер его изнашивания в процессе резания.

• Абразивная способность характеризуется массой снимаемого при шлифовании материала до затупления зерен. По абразивной способности абразивные материалы располагаются в следующем порядке: алмаз, нитрид бора, карбид кремния, монокорунд, электрокорунд, наждак, кремень и др.