Файл: Ростовцев Г.Г. Выбор конструкционных материалов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Марка, название

Компоненты В

% П О

весу

 

 

 

 

 

Зернистость

Цена

 

 

 

 

порошка

1 кг, руб.

Металлокерамические

WC

Со

TiC

ТаС

 

ВК8В

 

92

18

 

 

 

Крупная

 

12

 

BKI5

 

85

15

 

Средняя

 

13,2

 

ВК20

 

80

20

 

.

 

 

 

15,2

 

ВК25

 

75

25

---

 

я

 

16,5

 

 

 

 

 

Компоненты

в % по весу

 

 

Наплавочные

основа

Cr

W

С

Si

прочие

 

 

 

 

Стеллит ВЗК

Со 61

30,8

4,6

1,1

2,5

 

 

ВХН1

 

N1 60

37

_

I

2

 

 

 

В1Ж

 

Fe

54

31

4,3

1,8

3

Ni

4,5;

 

 

 

 

 

 

 

2

0,7

Mn 0,7, V 0,7

В2Ж

 

Fe

63

17,2

 

Mo 15,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

1,4

 

В2К

1

Со 50

31

15,5

2

1,5

Mn 0,7

 

Смена

N1 46,7

29

19

4,5

0,8

 

 

 

Смена 2

Ni

44,9

30

20

4,3

0,8

Ni 4,

Mn

1,5

Сормайт

1

Fe

58,5

30

2,8

3,2

Сормайт 2

Fe

79,5

15

1,9

1,6

Ni 1, Mn

1

* В числителе указана наибольшая рабочая температура tm!a,

HRA

аи, кг1мм2

 

 

 

t

, °С

у, г/см3

 

‘max’

(не ниже)

 

 

86,5

170

900

14,8

86

180

800

14

84,5

190

800

13,6

83

200

800

13,1

Продолжение табл. 15

Применение

Рабочие части режущих, давящих и буровых инструментов, которыми обрабатываются:

особо прочные горные породы. Изготовляются штампы холод-

ной штамповки; то же, сильно нагруженные;

то же, особо прочные

 

 

 

 

 

Используются при

газовой

 

 

 

 

 

наплавке:

 

 

71

135

1 000*

8,5

донышек, фасок и седел

кла-

1 97 е»

 

 

1

100*

 

панов выпуска;

 

 

65

 

 

то же;

 

 

 

1 300

 

 

 

73

 

 

950

 

 

 

 

79

 

 

950

 

штоков клапанов выпуска, кон-

 

 

 

 

 

тактов и трущихся деталей

при-

 

 

 

 

 

боров;

 

 

79

 

1 000

 

то же;

 

 

79

 

1

100

 

центров, кулачков и других

 

 

 

 

 

изнашивающихся деталей;

 

77

90

1

100

 

то же;

 

 

74

74

 

900

 

штампов, деталей станков и

 

 

 

 

 

сельскохозяйственных

машин;

74

ПО

 

900

 

то же

 

 

в знаменателе — температура плавления.

94

95


6. Выбор каменного материала

Среди других материалов каменные — самые распро­ страненные и применяются для наиболее объемных строительных конструкций, но находят применение и в других конструкциях, как особо химически стойкие, ту­ гоплавкие, жаростойкие, твердые и декоративные мате­ риалы.

Каменные материалы хрупки и уступают металлам по большинству технических характеристик, но превосходят их по химической стойкости, так как состоят из стойких химических соединений. Высокая стойкость к действию атмосферных факторов определяет большую долговеч­ ность каменных конструкций.

Несмотря на высокую стойкость к окислению, боль­ шинство п р и р о д н ы х каменных материалов нежаро­ стойко. При прокаливании они растрескиваются вслед­ ствие больших изменений объема при удалении летучих окислов и аллотропических превращений, характерных даже для таких стабильных материалов, как кремнезем и глинозем. Поэтому для жаростойких конструкций пред­ почтительнееприменение искусственных каменных ма­ териалов со стабилизированной высокотемпературной модификацией основного минерала. Характеристики искусственных каменных материалов в изделиях приве­ дены в табл. 16.

Наиболее распространенными и дешевыми среди ис­ кусственных каменных материалов являются химически затвердевающие минеральные суспензии — бетоны и строительные растворы. Их важные достоинства — про­ стота приготовления и формования, которые можно осу­ ществлять в небольших масштабах, без специального оборудования, в обычных условиях, и возможность укрепления арматурой. Бетоны и строительные растворы

96

лучше других каменных материалов подходят для из­ готовления нестандартных индивидуальных изделий.

Бетон приготовляют, смешивая крупные заполните­ ли — гравий или щебень — с песком, минеральным вя­ жущим (табл. 17) и водой (или раствором соли в воде). Первоначально пластичная смесь постепенно химически твердеет, превращаясь в каменный монолит. В тяжелый бетон вводят плотные заполнители, а в легкий — порис­ тые (котельные шлаки, керамзит и др.). В строительный раствор кроме вяжущего и воды вводят только мелкий заполнитель — песок.

Состав бетона можно подобрать из опыта или рас­ считать по известным характеристикам компонентов. Предел прочности (марка) полностью затвердевшего бе­ тона на сжатие R& связан с активностью (маркой) вя­ жущего определенной по ГОСТ 310-60, соотноше­ нием:

Яб=0,56/?ц(///Д -0 ,5 ),

откуда

Z//5=0,5 + 1 ,79/?б//?ц,

где Ц и В — веса вяжущего и воды в кг.

Для получения связной пластичной смеси на 1 м3 бе­ тона берут 160—210 л воды, а количество вяжущего на­ ходят, умножая это число на вычисленное Ц/В. В кон­ струкциях, подвергаемых увлажнению, Ц/В принимают равным не менее 2, независимо от марки бетона, для обеспечения достаточной морозостойкости.

Количество заполнителей на 1 м3 бетона подсчиты­ вают из условия равенства суммы абсолютных объемов крупного (Как) и мелкого (Каы) заполнителей, вяжуще­ го (Ц/уц) и воды (В ) одному кубометру:

^ак+^ам+Д/Тц+5=Ю00 дм \

7 Г. Г. Ростовцев

97

 


Таблица 16

Характеристики искусственны х

каменных материалов в изделиях

Искусственные каменные

Объемный

Пори­

Пределы прочности,

 

кг}мм*

материалы

вес, кг\м?

стость,

%

а-ъ

°и

 

 

 

 

 

Каменное литье

2 700—3 100

До

1

20—300

1—30

Термозит

 

500— I 500

До 70

2—5

Стекло строительное и

2 500—2 600

0

 

50— 100

3— 10

тарное

 

2 500—2 600

0

 

21—27

Стекло закаленное

 

Стекло лабораторное

2 300—2 500

0

 

40—80

5—9

термохимстойкое

2 200

0

 

65

3

Стекло кварцевое

 

Стекло электровакуум-

2 200—2 600

0

 

80— 120

5—6

ное

 

100— 1 000

60—95

0,08—1,3

Пеностекло

 

Стекловолокно

0

 

а„

100—

Ситаллы

(стеклокри-

2 600—4 400

0

 

400

16—25

 

40—200

сталлические

материалы)

1 600—2 100

8—20

1—3

0,05—0,2

Строительная грубая

пористая керамика

2 100—2 400

0—6

5—50

То же, плотная

Фаянс

 

1 450—2 200

8—40

4

40

0,5—4

Фарфор

 

2 200—2 500

0—2

36—92

5,8— 12

Шамот плотный

2 600

2—10

1—5

Шамот пористый

800

60—70

0,3—0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

Твердость

/

max*

°г

Термо­

Стоимость

по Моосу

 

и

стойкость,

1 кг, руб.

 

 

 

 

°С

 

6—7

 

500

300—500

0,1—0,5

 

500

300

 

5—6

 

500

50

0,1—0,5

5—6

 

500

150

0,3—0,8

5—7

 

500

250

0,5—5

7

 

1 300

600

40

500—900

50—500

0,2—0,8

 

500

300

0,1—0,3

 

 

 

 

 

 

500

500

0,1—1,5

6—8

 

1 000

300—600

 

900

200

0,01—0,03

5—7

 

900

300

0,02—0,08

 

1 000

300

0,3—3

6—8

 

1 200

300

0,5—5

 

 

1 600

350

0,02—0,04

 

 

1 350

300

0,07—0,9

Характеристики изделий

Фасонные отливки тол­ щиной от 10 мм и выше Блоки, плиты, щебень Листовое стекло, блоки,

стеклотара, трубки Листы, посуда Термостойкая лабора­

торная посуда и приборы Особо термостойкие изделия, с очень малым тепловым расширением Осветительные и элект­

ровакуумные приборы Теплоизоляционные из­

делия Заполнитель в стекло­

пластах Опытные изделия

Кирпич,черепица и др.

Плитка для пола, до­ рожный кирпич

Сантехнические изде­ лия, посуда

Изоляторы, лаборатор­ ная посуда и др.

Детали металлургиче­ ского оборудования

Термоизоляционные де­ тали печей

98

7*

99


Искусственные каменные

Объемный

Пори­

Пределы прочности,

KZjMM*

 

материалы

 

вес, кг(м3

стость, %

а- ь

 

“и

 

 

 

 

 

Окись магния

плотная

3 580

0—5

140—115

10—20

(периклаз)

 

2 200—2 400

2— 10

2—

5

 

Динас

 

Хромомагнезит

плотная

2 700—2 800

2— 10

3—

4

Корундовая

3 990

0

50—500

25—45

керамика

 

1 250

70

3—4

 

То же, пористая

 

Асбоцемент

 

1 500—2 200 , 20—45

 

2

Тип

н

Я

1) О)

К

Он >->

О) е( СОе*3

„ S « ' 3 s

К О

£ и Э >-> >> V

« И

о

аз

Наименование

Известь гашеная

Известь молотая не­ гашеная кипелка

Известь с кремне­ земом при автоклав­ ном твердении

Гипс строительный Гипс технический

высокопрочный

 

Важнейшие мине

Основные компоненты

Чем

затворяют

Са (ОН),

Водой

СаО

я

C a0-Si02.H20

 

2CaS04.H20

Водой

То же

w

100

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 16

Твердость

#тах’ °С

Термо­

 

Стоимость

Характеристики изделий

по Моосу

стойкость,

1

кг, руб.

 

 

°С

 

 

 

 

 

 

 

 

6

1 800

300

 

0,05—0,12

Детали

металлургиче­

 

 

 

 

 

 

ского

оборудования

 

7

1 700

500

 

0,03—0,12

То же

 

 

 

 

1 700

500

 

0,04—0,06

Я

я

 

 

 

9

1 800

500

 

 

8— 13

Твердые

прочные

из­

 

 

 

 

 

 

делия

 

 

 

 

1 690

400

 

 

10—20

Теплоизоляционные

 

 

 

 

 

 

 

высокоогнеупорные изде­

 

 

 

 

 

 

лия

 

 

 

 

500

400

 

0,04—0,06

Листы, трубы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 17

ральные вяжущие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сроки

 

 

 

 

 

 

 

Удельный

Актив­

схватывания,

Стоимость

 

Применение

 

вес, г1см3

ность,

мин

 

1 т, руб.

 

 

 

кг1см'*

начало

конец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,08—2,2

5—15

 

___

 

 

Низкомарояные

рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

творы

 

 

 

 

3,1—3,3

15—60

15

200

 

9—25

Растворы

и бетоны для

 

 

 

 

 

наземных сооружений

___

100—400

 

Автоклавные

силикат-

 

 

 

 

 

9—25

ные изделия

 

 

2,6—2,75

35—200

3

30

 

Растворы, панели, плиты

2,6—2,75 200—400

3

30

 

-г*

Технические

отливки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

101