7.Властивості, маркування та сфери застосування чавуну

Чавун — це сплав заліза з вуглецем (вміст його становить понад 2 % за масою) та іншими елементами. Чисте залізо має обмежене застосування. В техніці зазвичай використовують сплави заліза з вуглецем, які поділяють на сталі і чавуни. Сталі містять до 2 % вуглецю, а чавуни — від 2,14 до 4 % вуглецю і навіть більше. Чавун має високу твердість і низьку пластичність, він крихкий, тому його неможливо піддавати пластичній деформації. Через низьку пластичність і високий вміст вуглецю чавун погано зварюється. Хімічні властивості його низькі, він піддається всім видам іржавіння. Використовується в машинобудуванні як найбільш дешевий спосіб виготовлення деталей. Чавуни - найпоширеніший конві заліза, що використовується для виготовлення виливків. Це пояснюється порівняно невеликою вартістю й добрими технологічними властивостями чавунів - високою рідко текучістю й незначною ( ~ 1 %) усадкою під час охолодження. Для одержання виливків використовують ливарний чавун, частка якого становить більш як 15% доменного виробництва. Чавуни досить широко застосовуються завдяки високим механічним властивостям, оброблюваності різанням, можливості зміни властивостей термообробкою й легуванням. Порівняно з конструкційними сталями чавуни мають вищу рідко текучість за нижчих температур плавлення, що дає змогу виготовляти деталі складнішої форми. Разом із тим ливарні властивості металу впливають на конструкційну міцність деталей, оскільки через дефекти литої структури (мікротріщини, пори, хімічна неоднорідність) створюються концентратори напружень. Найкращі ливарні властивості мають евтектичні чавуни, оскільки в них менший температурний інтервал кристалізації. Конструкційні чавуни використовують для одержання виливків різних форми, складності й маси - від поршневих кілець до корпусних деталей, станин верстатів і т. п.

Маркується літерою Л і числами, які показують вміст кремнію. Випускають сім марок ливарного чавуну: ЛІ; Л2; ЛЗ; Л4; Л5; Л6; Л7. Чим вище число, тим менший вміст кремнію (ЛІ — 3,6% Зі; Л7 —0,8% Зі). Марка чавуну визначається його тимчасовим опором розриву під час розтягання, умовною границею плинності та відносним видовженням.

Застосування:

Сільськогосподарське машинобудування - Шестерні, муфти, храповики, важелі, ланки ланцюгів, зірочки, собачки, маточини, вилки валів І др

Авто-і тракторобудування - Задні мости, картера диференціалів, маточини, колінчаті вали, деталі рульового управління, гальмівні колодки, катки, втулки

Вагоно і суднобудування - Деталі повітряних гальм, підшипники, тягові зчеплення, іллюміна торні кільця, кронштейни та ін

Електропромисловість - Розподільні ящики, власники проводів, гаки ізоляторів, клеми

Стан костроеніе - Втулки, вилки та ін

Санітарно-технічне та будівельне обладнання - Косинці, трійники, фітінги, вентилі, радіаторні ніпелі, пневматичні корпуси та ін

Текстильне устаткування - Ланки приводних ланцюгів, шестерні, підшипники, банкоброша та ін.

8. Основні властивості та види будівельних матеріалів із деревини

Деревину в сучасному будівництві застосовують для виробництва паркету,двірних та віконних коробок, хрестовин, дверного заповнення, вбудованих, меблів. Деревину й досі широко використовують для виготовлення шпал,опор під телефонно-телеграфні лінії та як кріпильне риштовання в підзмних розробках. Із деревини та відходів її переробки виготовляють фанеру, деревностружкові та деревоволокнисті плити, арболіт, декоративні

вироби тощо. У будівництві, в основному, використовують деревину хвойних порід: сосну, ялину, модрину, ялицю тощо. Із листяних порід використовують дуб, бук, ясен та інші менш цінні породи дерев. З деревини виготовляють колоди, бруси, дошки тощо.

Для деревини основними й найважливішими є такі властивості.

Механічні: міцність, твердість, деформівність, питома в'язкість, експлуатаційні характеристики, технологічні характеристики, зносостійкість, здатність утримувати кріплення, здатність гнутися;

Фізичні: зовнішній вигляд (текстура, блиск, колір), вологість (усушка, жолоблення, водопоглинення, гігроскопічність, щільність), теплові (теплопровідність), звукові (акустичний опір, звукопровідність), електричні (діелектричні властивості, електропровідність, електрична міцність);

Хімічні властивості.

Міцність деревини — здатність опиратися руйнуванню під дією механічних навантажень. Розрізняють міцність на стиск і розтягання по напрямках додатка навантаження — поздовжньої й поперечної; статичний вигин.

Твердість деревини — здатність деревини пручатися впровадженню в неї більш твердого тіла. Для оцінки твердості деревини використовується тест Янка.

Зносостійкість деревини — здатність деревини опиратися зношуванню, тобто поступовому руйнуванню її поверхневих зон при терті. Зношування бічних поверхонь більше, ніж торцевих; зношування вологої деревини більше, ніж сухої.

Вологість деревини визначається точно також, як і будь-якого іншого матеріалу — це кількість води в одиниці об'єму або маси. Обчислюється вологість у такий спосіб: виміряється маса проби вологого матеріалу, потім обмірювана проба висушується в сушарці при температурі 100—105 °С, потім відбувається повторне зважування, але вже сухого матеріалу. Різниця між масою вологого й сухого матеріалу саме й визначає кількість води, що втримується в зразку. Для того щоб розрахувати вологість необхідно скористатися нескладною математичною формулою: маса зразка до сушіння мінус маса зразка після сушіння, результат різниці розділити на масу зразка після сушіння й помножити все вираження на 100 результатом і буде вологість деревини.

Гігроскопічність деревини — властивість матеріалу поглинати вологу з навколишнього середовища. Дана властивість залежить від вологості деревини. Суха деревина має більшу гігроскопічність, ніж волога. Для зменшення гігроскопічності матеріал покривають олійними фарбами, емалями або різними лаками. Гігроскопічність прямо залежить від іншої властивості деревини — пористості.

Пористість деревини — відношення об'єму пор до загального об'єму деревини. Для деревини різних видів пористість має різне значення, але в середньому розбіг її значення становить 30-80 %.

Лісові матеріали, які використовуються у будівництві, поділяють на круглі, пиляні і будівельні деталі та вироби.

Сукупність різних видів матеріалів із деревини становить сортаменти, які відрізняються породою, сортом, розмірами, при-значенням.

Круглими лісоматеріалами називаються відрізки стовбурів деревини з корою чи без кори, які зачищені від сучків. Якщо товщина в верхній частині стовбура досягає 14 см, то такий відрубок називається колодою; від 8 до 13 см — підтоварником і від 3 до 7 см — жердиною. За призначенням колоди поділяють на будівельні і для виготовлення пиломатеріалів. Будівельна кругла деревина використовується для виготовлення конструкцій, які несуть велике навантаження в будівництві житлових, громадських і промислових будинків, залізничних шпал, опор ліній електропередач і зв'язку, в гідротехнічних спорудах і при будівництві мостів тощо.

Пиломатеріали одержують з колод, які розпилюють уздовж стовбура. За формою перетину і розмірами пиломатеріали поді-ляють на: дошки, бруски, шпали, брус, обапіл. Дошки із хвойних порід деревини випускаються такої товщини: 13, 16, 19, 22, 25, 32, 40, 45, 50, 60, 70, 75 і 100 мм; бруски — 50, 60, 70, 75 і 100 мм; бруси — 130, 150, 180, 200, 220 і 250 мм. Ширина 80—250 мм, довжина 1—6,5 м.

Пиломатеріали з листяних порід мають товщину від 13 до 100 мм, ширину — від 60 до 200 мм і довжину — від 0,5 до 6,5.

Будівельні деталі і вироби випускаються у вигляді столярних плит, фанери, паркету, деревностружкових і деревиноволокнистих плит тощо.

До виробів і конструкцій з деревини належать дерев'яні ферми, балки, панелі, вікна, двері й інше.

Круглі лісоматеріали маркуються літерами і цифрами (арабськими чи римськими). В марці зазначаються сортамент, сорт, товщина.

На лісоматеріали, які використовуються в машинобудуванні, будівництві, виробництві меблів буквений знак у марці не про-ставляється.

Цифра в марці, яка стоїть поряд з літерою, позначає сорт матеріалу. Наступна цифра — діаметр, який відповідає товщині матеріалу.

Пиломатеріали, про області застосування яких у будівництві навіть чи навряд коштує й говорити, діляться на дошки, ширина яких перевищує максимальну товщину в 100 мм більш ніж в 2 рази, бруси, у яких і товщина й ширина становлять більш 100мм, бруски товщиною менш 100мм і шириною менш подвійної товщини, і обапол або, що більш звично, обапіл зріз бічної частини колоди. Пиломатеріали можуть бути із пропиляними крайками обрізні й без таких необрізні, стругані й нестругані, тонкі, до 35 мм у листяних і 40 мм у хвойних порід, і товсті. Короткі пиломатеріали мають довжину до 1 м, середні до 2 м і довгі до 6,5 м.

Для перегородок, стеновых панелей, дверних полотнищ застосовуються древесностружечные й древесноволокнистые плити, одержувані методом пресування часток дерева, що связующих елементів і спеціальних добавок. У будівництві застосовуються древесностружечные плити марки П3, древесноволокнистые випускаються м'які, напівтверді, тверді й надтверді

Фанера представляє із себе шарувату клееную деревину. Вона може мати 3, 5 або більше шарів. Аркуші її найчастіше випускаються у формі квадрата зі стороною розміром в 1525 мм. Перевагами фанери в порівнянні е звичайним деревом є рівна у всіх напрямках міцність, більші розміри аркуша, який мало кообится й розтріскується.