) και ορισμένων ειδών βιομηχανικών απορριμμάτων (σκωρίας, τέφρας) με μέθοδο χύτευσης.
Ιστορία
Μια από τις πρώτες βιομηχανίες χύτευσης πέτρας οργανώθηκε στη Γαλλία.
Το 1902 στη Ρωσία ξεκίνησε η εργαστηριακή εργασία για την προετοιμασία της βιομηχανικής τεχνολογίας από τον F. Yu.
Πετουργία
Τα προϊόντα χύτευσης πέτρας χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία (ιδίως εξόρυξη και μεταλλουργία, άνθρακας κ.λπ.).
Η χύτευση πέτρας παράγεται σε φούρνους ηλεκτρικού τόξου ή αερίου. Η διαδικασία της χύτευσης πέτρας τήξης είναι παρόμοια με την τήξη μετάλλου, το σημείο τήξης είναι κοντά. Για να αποκτηθεί μια πυκνή δομή, τα προϊόντα από χύτευση πέτρας ανόπτονται με σταδιακή μείωση της θερμοκρασίας από 800°C σε 200°C. Επομένως, η παραγωγή χύτευσης πέτρας είναι μια πιο ενεργοβόρα διαδικασία από, για παράδειγμα, η παραγωγή χάλυβα.
Οι κύριες φυσικές και μηχανικές ιδιότητες της χύτευσης πέτρας δίνονται στον Πίνακα Νο. 1 και δεδομένα για την αντοχή σε επιθετικά περιβάλλοντα δίνονται στον Πίνακα 2.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι χύτευσης πέτρας - η ανθεκτική στη φθορά και η ανθεκτική στη θερμότητα χύτευση έχει ελαφρώς χαμηλότερες φυσικές και μηχανικές ιδιότητες, αλλά μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασίες έως 800°C (ανθεκτικό στη φθορά - σε θερμοκρασίες έως 200°C. °C).
Κύρια κέντρα παραγωγής: Ρωσία (Pervouralsk), Τσεχία και Ινδία
Φυσικές και μηχανικές ιδιότητες χύτευσης λίθων
Πίνακας 1
| Δείκτης | Χύτευση πέτρας ανθεκτική στη φθορά | Χύτευση πέτρας ανθεκτική στη θερμότητα | Γκρι χυτοσίδηρος | Πυράντοχο σκυρόδεμα |
|---|---|---|---|---|
| Ογκομετρική μάζα, kg/m³ | 2900-3000 | 2800-2900 | 7200 | 1990 |
| Απορρόφηση νερού,% | 0,13 | 0,70 | -- | 10,1 |
| Αντοχή σε θλίψη, MPa | 250-500 | 100-260 | 500 | 44,4 |
| Αντοχή κάμψης, MPa | 30-50 | 10-30 | 280 | 3,6 |
| Αντοχή κρούσης, kJ/m² | 1,25 | 1,06 | 3 | 1,2 |
| Μέτρο ελαστικότητας, MPa | 100630 | 43700 | 120000 | 18000 |
| Θερμική αγωγιμότητα, W/(m-0С), στους 200°С | 1,52 | 1,07 | 51 | 0,83 |
| Ειδική θερμοχωρητικότητα, kJ/ (kg-0С) στους 200°С | 0,77 | 0,67 | 0,46 | 0,79 |
| Θερμοκρασιακός συντελεστής γραμμικής διαστολής, α-10 | 83,0 | 60,0 | 132 | 21 |
| Συντελεστής τριβής, kg/m² | 1,0 | 1,4 | -- | -- |
Αντοχή της χύτευσης λίθων σε οξέα και αλκάλια
Πίνακας 2
Βασικές ιδιότητες της χύτευσης λίθων
- Υψηλή αντοχή σε λειαντική φθορά. Δεδομένου ότι η χύτευση πέτρας έχει την 7η - 8η ομάδα σκληρότητας στην κλίμακα Mohs (δηλαδή, στην πραγματικότητα, είναι κατώτερη σε αυτόν τον δείκτη μόνο από το διαμάντι και το κορούνδιο), η αντοχή της στη φθορά υπερβαίνει σημαντικά όλους τους χάλυβες, συμπεριλαμβανομένου του μαγγανίου, των χυτοσιδήρων (συμπεριλαμβανομένου του ICH) , καουτσούκ, πλαστικό και οτιδήποτε άλλο.
- Υψηλή χημική αντοχή στα περισσότερα βιομηχανικά χρησιμοποιούμενα οξέα και αλκάλια, με εξαίρεση το υδροφθορικό οξύ.
- Οι μηχανικές ιδιότητες είναι χαμηλότερες από αυτές του χάλυβα και του χυτοσιδήρου, αλλά επαρκούν ώστε η χύτευση πέτρας να λειτουργήσει ως φέρον υλικό και να εκτελέσει αποτελεσματικά τις προστατευτικές της λειτουργίες.
- 4. Χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και χαμηλός συντελεστής γραμμικής διαστολής. Παρέχει ορισμένες θερμομονωτικές ιδιότητες.
- Η πυκνότητα της χύτευσης πέτρας είναι 2,8-2,9 g/cm3, δηλαδή 2,7 φορές μικρότερη από αυτή του χάλυβα, δηλαδή, για την επένδυση της ίδιας περιοχής, η χύτευση πέτρας χρειάζεται 2,7 φορές λιγότερο βάρος από, για παράδειγμα, το χάλυβα. Δηλαδή, εκτός από τις τεχνικές ιδιότητες της χύτευσης πέτρας, προστίθεται και η οικονομική σκοπιμότητα χρήσης της.
- Υπάρχουν επίσης ορισμένες ειδικές ιδιότητες: χαμηλός κορεσμός νερού, ηλεκτρικές μονωτικές ιδιότητες και επίσης το γεγονός ότι η χύτευση πέτρας δεν υπόκειται σε γήρανση (δηλαδή, οι ιδιότητές της δεν αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου) και δεν σχηματίζει ραδιενεργή σκόνη όταν αλληλεπιδρά με ραδιενεργών ουσιών
Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του, η ανθεκτική στη θερμότητα χύτευση μπορεί να αντέξει έως και 800°C για τουλάχιστον 40 κύκλους θέρμανσης-ψύξης (και μάλιστα, σύμφωνα με τα δεδομένα παραγωγής, ο αριθμός αυτός είναι 3-4 φορές υψηλότερος). Αυτό ξεχωρίζει την ανθεκτική στη θερμότητα χύτευση λίθων από τα περισσότερα πυρίμαχα υλικά. Διαθέτοντας τις παραπάνω ιδιότητες, η χύτευση πέτρας έχει βρει ευρεία εφαρμογή στη βιομηχανία. Δηλαδή:
- Σωλήνες και στροφές για την κατασκευή και επένδυση αγωγών πολτού, λάσπης και τέφρας με διάμετρο έως 1220 mm. Η διάρκεια ζωής τέτοιων αγωγών, με επένδυση από μέσα με χύτευση πέτρας, αυξάνεται κατά 5-7 φορές. Ο πίνακας δείχνει συγκριτικά δεδομένα αντίστασης μεταξύ μεταλλικών σωλήνων και σωλήνων με επένδυση από χυτή πέτρα.
Ένας σωλήνας με επένδυση από πέτρα είναι ένας μεταλλικός σωλήνας στον οποίο εισάγονται σωλήνες από χυτούς λίθους μήκους 1 μέτρου. Οι αρμοί μεταξύ των σωλήνων σφραγίζονται με ειδικό στόκο, το υλικό πλήρωσης του οποίου είναι ανθεκτική στα οξέα χύτευση πέτρας λείανσης σε σκόνη.
- Σωλήνες και στροφές για πνευματικούς αγωγούς για την προμήθεια υλικών χύδην. Σε χώρους όπου υπάρχει πνευματική παροχή χύδην υλικών (τα οποία συνήθως είναι πολύ λειαντικά και παρέχονται σε υψηλές ταχύτητες), η χύτευση πέτρας προστατεύει αξιόπιστα τον κύριο σωλήνα (ή την έξοδο) από τη φθορά και κατά συνέπεια ο αγωγός λειτουργεί αξιόπιστα χωρίς συρίγγια ή ατυχήματα.
Τέτοιοι σωλήνες χρησιμοποιούνται όχι μόνο από εργοστάσια παραγωγής τσιμέντου, μη μεταλλικών υλικών, εργοστάσια γυαλιού και επιχειρήσεις κατασκευαστικής βιομηχανίας, αλλά και από μεταλλευτικές και μεταλλουργικές μονάδες.
- Οι χυτές υδρορροές χρησιμοποιούνται για την υδραυλική έκπλυση τέφρας, αλάτων και σκωρίας, κυρίως σε εσωτερικούς χώρους. Χρησιμοποιούνται από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς με καύση άνθρακα, μεταλλουργικές μονάδες και μονάδες επεξεργασίας.
- Πλακάκια χύτευσης πέτρας. Χρησιμοποιείται κυρίως για την επένδυση αποθηκών, αγωγών αερίου, καθαριστών, καναλιών, χρησιμοποιείται επίσης για την τοποθέτηση υδρορροών, δαπέδων και επένδυση διαφόρων εξοπλισμών.
Τοποθετείται σε ειδικό διάλυμα ή ειδική κόλλα, οι ρωγμές επικαλύπτονται με στόκο ανθεκτικό στα οξύ.
- Η χρήση πολυκυκλώνων από χυτό λίθο σε συστήματα καθαρισμού αερίων εγκαταστάσεων πυροσυσσωμάτωσης είναι αποτελεσματική.
- Η ανθεκτική στη θερμότητα χύτευση πέτρας χρησιμοποιείται κυρίως για την επένδυση ράμπων παραγωγής οπτάνθρακα.
Χύτευση πέτρας
Πετουργία ( ένα.χύτευση πέτρας? n. schmelzgegossene Steinerzeugnisse, Guβstein; φά. fonderie de pierre? Και. roca fundente), - η διαδικασία απόκτησης προϊόντων από το σφυρηλάτηση. πετρώματα (βασάλτες, διαβάσεις, δολομίτες κ.λπ.) ή βιομηχανικά. απόβλητα (π.χ. σκωρία, τέφρα) με τήξη. Τεχνολογία παραγωγής Κ. λ. ξεκίνησε τη δεκαετία του 20. 20ος αιώνας σε CCCP, Γαλλία και Γερμανία και περιλαμβάνει: προετοιμασία του τήγματος σε φλόγα ή ηλεκτρικό. φούρνοι σε θερμοκρασία 1350-1450°C. ψύξη και προετοιμασία του τήγματος (περίοδος προκρυστάλλωσης). χύτευση (χύτευση) προϊόντων από το τήγμα. κρυστάλλωση και ανόπτηση προϊόντων σε θερμική. φούρνους Με τη ρύθμιση των καθεστώτων θερμοκρασίας και χρόνου των διαδικασιών παραγωγής, καθώς και χημικών. σύνθεση τήγματος, λαμβάνεται Κ. λ. γ ορ. φυσική, χημεία και μηχανικό σκηνικά θέατρου. Προϊόντα K. l. έχουν υψηλή χημική, θερμική και αντοχή στη φθορά, που σημαίνει. μηχανικός δύναμη. Κύριος φυσικομηχανική σταθερές προϊόντος K. l.: 2900-3000 kg/m 3 ; αντοχή σε θλίψη 200-500 MPa, κάμψη 30-80 MPa, αντοχή σε εφελκυσμό 20-25 MPa. χημ. αντίσταση σε οξύ τουλάχιστον 98%· 0,04-0,05 g/cm2; 0,7-1,0 W/(m K). Β CCCP στη βιομηχανική προϊόντα από την Κ. λ. παράγονται σε μεγάλη κλίμακα. ανάλογα με τη φύση της πρώτης ύλης: προϊόντα ανθεκτικά στα οξέα και στη φθορά από βασάλτη, διαβάση και δολομίτη - ανθεκτικά στα οξέα πλακάκια επένδυσης για χημικά. βιομηχανία, επενδύσεις και μπάλες για μύλους, σωλήνες, δίσκοι για την προστασία των επιφανειών εργασίας αποθηκών, αγωγών και άλλων μονάδων εξόρυξης και επεξεργασίας, μεταλλουργικές. και ενέργεια. εξοπλισμός; Προϊόντα μουλλίτη ανθεκτικά στη θερμότητα και στη φθορά - δοκοί για επένδυση κλιβάνων τήξης γυαλιού (από φορτίο που αποτελείται από βωξίτη, αλουμίνα, καολινίτη, κοκ, κ.λπ.). ανθεκτικά στις καιρικές συνθήκες προϊόντα διοψιδίου. ανθεκτικά στη φθορά προϊόντα από χυτά πυρίμαχα μεταλλουργικά υλικά. σκωρίες - πέτρες για οδοστρώματα, πλάκες πρόσοψης, σωλήνες, τούβλα κ.λπ.: Pelican A., Fused stones, μτφρ. από Czech., Μ., 1959; Lipovsky I. E., Dorofeev V. A., Stone foundry, Μ., 1965; τους, Fundamentals of Petrurgy, M., 1972. Yu. I. Sychev.
Εγκυκλοπαίδεια του βουνού. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. Επιμέλεια E. A. Kozlovsky. 1984-1991 .
Δείτε τι είναι το "Stone casting" σε άλλα λεξικά:
- (πετουργία), η διαδικασία παραγωγής χυτών προϊόντων και υλικών από λιωμένα πετρώματα (βασάλτης, διαβάση, δολομίτης) ή βιομηχανικά απόβλητα (σκωρία, τέφρα). Ξεκίνησε η τεχνολογία τήξης πετρωμάτων για να αποκτηθούν ανθεκτικά και όμορφα υλικά... ... Εγκυκλοπαίδεια της τεχνολογίας
- (χύτευση βασάλτη, χύτευση σκωρίας, πετρουργία), χύτευση λιωμένων βασαλτών, διαβάσεων και άλλων πετρωμάτων, καθώς και μεταλλουργικών σκωριών για την παραγωγή μορφοποιημένων προϊόντων. Κατασκευάζουν σωλήνες, εξοπλισμό ανθεκτικό στα οξέα, ηλεκτρικά... ... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό
Χύτευση βασάλτη, χύτευση σκωρίας, κατασκευασμένη από τήγμα. πετρώματα ή μεταλλουργικά. σκωρίες με πρόσθετα αποσυντεθειμένα. προϊόντα που έχουν τις ιδιότητες της φυσικής πέτρας. Τα χυτά προϊόντα ψήνονται (στους 800-900 °C) και ψύχονται αργά για να προσδώσουν αντοχή... Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Πολυτεχνικό Λεξικό
Η διαδικασία λήψης προϊόντων κυρίως από βασάλτη, λιγότερο συχνά από διαβάση και άλλα πετρώματα με τήξη τους στους t 1350 - 1450 ° C. K. l. χρησιμοποιείται στην κατασκευή σωλήνων, εξοπλισμού ανθεκτικού στα οξέα, ηλεκτρικών μονωτών, πλακοστρώσεων για... ...
Χύτευση πέτρας- – χύτευση από πετρώματα λιώνει. [Ορολογικό λεξικό κατασκευής σε 12 γλώσσες (VNIIIS Gosstroy USSR)] Η χύτευση πέτρας είναι η διαδικασία παραγωγής προϊόντων κυρίως από βασάλτη, λιγότερο συχνά από διαβάση και άλλα πετρώματα με τήξη... Εγκυκλοπαίδεια όρων, ορισμών και επεξηγήσεων δομικών υλικών
χύτευση πέτρας- Χύτευση από λιωμένα πετρώματα [Ορολογικό λεξικό κατασκευής σε 12 γλώσσες (VNIIIS Gosstroy USSR)] Θέματα: άλλα οικοδομικά προϊόντα EN χύτευση πέτρας DE Steinguß FR production des pièces en pierre fondue ... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή
Η τεχνολογική διαδικασία κατασκευής χυτών, η οποία συνίσταται στην πλήρωση καλουπιών με τηγμένο υλικό (κράμα χύτευσης, πλαστικό, ορισμένα πετρώματα) και περαιτέρω επεξεργασία των προϊόντων που προκύπτουν (βλ. Χυτήριο, ... ... Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια
CASTING, I, Τετ. 1. βλ. χύνω 2. 2. συλλέγω. Προϊόντα χυτού. Μέταλλο, πέτρα, πλαστικό l. Χυτοσίδηρος λ. Επεξηγηματικό λεξικό Ozhegov. ΣΙ. Ozhegov, N.Yu. Σβέντοβα. 1949 1992… Επεξηγηματικό Λεξικό Ozhegov
Χύτευση λιωμένου βράχου (Βουλγαρικά; Български) χύτευση πέτρας (τσεχικά; Čeština) výrobky z tavených hornin (γερμανικά; Deutsch) Steinguß (ουγγρικά; Μαγυάρικα) olvasztott kőzettermékek gyártása (Μογγολικά …chulu) Λεξικό κατασκευής
Το ίδιο και η χύτευση πέτρας. * * * ΧΥΤΩΣΗ ΒΑΣΑΛΤΟΥ ΧΥΤΩΣΗ ΒΑΣΑΛΤΟΥ, το ίδιο με τη χύτευση πέτρας (βλ. ΧΥΤΕΥΣΗ ΠΕΤΡΑΣ) ... Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό
Από πετρώματα και μεταλλουργικές σκωρίες με τη μέθοδο χύτευση τήγματοςΜπορείτε να προμηθευτείτε μια ποικιλία δομικών υλικών με ιδιότητες υψηλών επιδόσεων.
Πρώτες ύλες.Πυριγενή (βασάλτης, διαβάση) και ιζηματογενή (δολομίτης, ασβεστόλιθος, άμμος) πετρώματα χρησιμοποιούνται ως πρώτες ύλες για την παραγωγή χύτευσης πέτρας. Οι πρώτοι παράγουν προϊόντα σκουρόχρωμου, ενώ οι δεύτεροι ανοιχτόχρωμα. Για να ληφθεί χύτευση πέτρας, είναι δυνατή η χρήση μεταλλουργικών σκωριών. Η χρήση τους σε πύρινη υγρή κατάσταση είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική.
ΠαραγωγήΤα προϊόντα από χυτή πέτρα ξεκινούν με την προετοιμασία και την τήξη (1400...1500 ° C) του φορτίου πρώτης ύλης. Το προκύπτον τήγμα χύνεται σε καλούπια και υποβάλλεται σε αργόςψύξη για να επιτραπεί η κρυστάλλωση. Προκειμένου να επιταχυνθεί η κρυστάλλωση, εισάγονται πρόσθετα μεταλλοποιητών για να χρησιμεύσουν ως κέντρα κρυστάλλωσης. Τελευταία επέμβαση - ξεπύρωμα- το δεύτερο στάδιο της αργής ψύξης, που πραγματοποιείται για την ανακούφιση της εσωτερικής καταπόνησης.
Ιδιότητες χύτευσης λίθων.Τα προϊόντα χύτευσης πέτρας είναι ανώτερα από τα φυσικά υλικά πέτρας ως προς την ομοιογένεια και τις τεχνικές τους ιδιότητες.
Η πυκνότητα της χύτευσης πέτρας είναι 2700...3000 kg/m 3 ; πορώδες - όχι περισσότερο από 1 ... 2%. οι πόροι είναι κλειστοί, γεγονός που εξασφαλίζει μηδενική απορρόφηση νερού και την υψηλότερη αντοχή στον παγετό.
Η αντοχή σε θλίψη είναι 200...250 MPa, η αντοχή σε κάμψη είναι 30...50 MPa, η σκληρότητα είναι 6...7 (στην κλίμακα Mohs), η αντοχή στη φθορά είναι πολύ υψηλή. Η χύτευση πέτρας χαρακτηρίζεται από πολύ υψηλή και καθολική χημική αντοχή.
Εφαρμογή.Τα προϊόντα από χυτή πέτρα χρησιμοποιούνται για την επένδυση κατασκευών που εκτίθενται σε σοβαρές επιθετικές επιδράσεις: επαναλαμβανόμενη κατάψυξη-απόψυξη, έντονη τριβή, έκθεση σε χημικά επιθετικές ουσίες, κ.λπ. Ως εκ τούτου, οι κύριοι τύποι προϊόντων χυτής πέτρας είναι πλακάκια, πλακόστρωτα για οδοστρώματα, λείανση μέσα και επένδυση για
μύλοι, σωλήνες. Οι διηλεκτρικές ιδιότητες της χύτευσης πέτρας χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ηλεκτρικών μονωτικών προϊόντων.
Η χύτευση ανοιχτόχρωμης πέτρας χρησιμοποιείται ως υλικό για την επένδυση μοναδικών κτιρίων και κατασκευών, καθώς και για την κατασκευή αρχιτεκτονικών λεπτομερειών και γλυπτικής.
Ερωτήσεις ασφαλείας
1. Τι ονομάζεται γυαλί; 2. Ποια είναι τα κύρια οξείδια που αποτελούν το γυαλί; 3. Ποιες είναι οι κύριες ιδιότητες του γυαλιού; 4. Πώς σέρνεται το φύλλο γυαλιού; 5. Ονομάστε υλικά φινιρίσματος γυαλιού. 6. Τι είναι τα υαλοκεραμικά; 7. Ποιες είναι οι εφαρμογές των προϊόντων χύτευσης πέτρας;
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. ΜΕΤΑΛΛΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΠΡΟΪΟΝΤΑ 7.1. ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΑ ΜΕΤΑΛΛΑ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ
Τα μέταλλα είναι κρυσταλλικές ουσίες που χαρακτηρίζονται από υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, ελατότητα, ικανότητα να αντανακλούν καλά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα και άλλες ειδικές ιδιότητες. Οι ιδιότητες των μετάλλων καθορίζονται από τη δομή τους: στο κρυσταλλικό τους πλέγμα υπάρχουν ηλεκτρόνια που δεν συνδέονται με άτομα που μπορούν να κινούνται ελεύθερα.
Στην τεχνολογία δεν χρησιμοποιούνται συνήθως καθαρά μέταλλα, αλλά κράματα, γεγονός που οφείλεται στη δυσκολία λήψης καθαρών ουσιών, καθώς και στην ανάγκη να προσδοθούν οι απαιτούμενες ιδιότητες στα μέταλλα.
Κράματαείναι συστήματα που αποτελούνται από πολλά μέταλλα ή μέταλλα και αμέταλλα. Τα κράματα έχουν όλες τις χαρακτηριστικές ιδιότητες των μετάλλων. Στις κατασκευές χρησιμοποιούνται κράματα σιδήρου και άνθρακα (χάλυβας, χυτοσίδηρος), χαλκού και κασσίτερου (μπρούτζος) και χαλκού και ψευδάργυρου (ορείχαλκος) κ.λπ. Στην πράξη ο όρος «μέταλλα» επεκτείνεται και στα κράματα, ούτω καθεξής Το παρακάτω αναφέρεται επίσης σε κράματα μετάλλων.
Τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή χωρίζονται σε δύο ομάδες: σιδηρούχα και μη σιδηρούχα.
Στα σιδηρούχα μέταλλα περιλαμβάνονται ο σίδηρος και τα κράματά του (χυτοσίδηρος και χάλυβας).
Ατσάλι- κράμα σιδήρου με άνθρακα (έως 2,14%) και άλλα στοιχεία. Με βάση τη χημική τους σύσταση, διακρίνουν μεταξύ ανθρακούχων και κραματοποιημένων χάλυβων, και ανάλογα με το σκοπό τους - δομικούς, οργανικούς και ειδικούς χάλυβες.
Χυτοσίδηρος- ένα κράμα σιδήρου με άνθρακα (πάνω από 2,14%), λίγο μαγγάνιο (έως 2%), πυρίτιο (έως 5%) και μερικές φορές άλλα στοιχεία. Ανάλογα με τη δομή και τη σύνθεση, ο χυτοσίδηρος είναι λευκός, γκρι και ελατός.
Η χημική ένωση του σιδήρου με τον άνθρακα - καρβίδιο του σιδήρου, που περιέχει 6,67% άνθρακα, ονομάζεται τσιμεντίτης.Ο τσιμεντίτης είναι εύθραυστος και έχει υψηλή σκληρότητα. Όσο περισσότερος τσιμεντίτης σε ένα κράμα, τόσο πιο σκληρό και εύθραυστο είναι. Σε ορισμένες περιπτώσεις (για παράδειγμα, παρουσία μεγάλων ποσοτήτων πυριτίου), ο τσιμεντίτης δεν σχηματίζεται και ο άνθρακας απελευθερώνεται με τη μορφή γραφίτη (σε γκρίζο χυτοσίδηρο).
Στους χάλυβες και τους χυτοσίδηρους, ο φερρίτης, ο ωστενίτης και ο τσιμεντίτης υπάρχουν με τη μορφή μηχανικών μιγμάτων. Με άλλα λόγια, ο χάλυβας και ο χυτοσίδηρος είναι πολυκρυσταλλικά υλικά, οι ιδιότητες των οποίων εξαρτώνται τόσο από τη χημική σύνθεση (ποσότητα σιδήρου, άνθρακα και άλλες ακαθαρσίες) όσο και από τη δομή (τον τύπο και το μέγεθος των κρυστάλλων). Για παράδειγμα, όταν θερμαίνεται σε θερμοκρασίες πάνω από 723 ° C, ο σκληρός και ανθεκτικός ανθρακούχο χάλυβας, που αποτελείται από ένα μείγμα φερρίτη και τσιμενίτη, γίνεται μαλακός και η δύναμή του μειώνεται, καθώς το μείγμα φερρίτη και τσιμενίτη μετατρέπεται σε ωστενίτη - διάλυμα άνθρακα σε y-σίδερο. Αυτή είναι η βάση για τη θερμή επεξεργασία (έλαση, σφυρηλάτηση) ανθρακούχων χάλυβων. Αυτό εξηγεί επίσης την απότομη πτώση της αντοχής των μεταλλικών κατασκευών όταν θερμαίνονται κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς.
Η χύτευση λίθων αναφέρεται σε υλικά που λαμβάνονται από την τήξη πυριγενών πετρωμάτων (βασάλτες, διαβάσεις, γάβρο, κ.λπ.), γομώσεις από ιζηματογενή πετρώματα ή σκωρίες από μη σιδηρούχα και σιδηρούχα μεταλλουργία με διάφορα πρόσθετα. Η τήξη πραγματοποιείται συνήθως σε ηλεκτρικούς κλιβάνους. Η λιωμένη μάζα χύνεται σε καλούπια. Μετά την ψύξη, τα προκύπτοντα προϊόντα υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία για την ανακούφιση της εσωτερικής καταπόνησης.
Η κύρια πρώτη ύλη για τη χύτευση λίθων είναι ο βασάλτης, στον οποίο προστίθεται το 7-8% του πετρώματος ορνμπλεντίτη (απόβλητα από ορυχείο τιτανομαγνητίτη) και 1,5% σιδηρομεταλλεύματος χρωμίου. Σύνθεση του τελικού προϊόντος στο προϊόν: 47-48% SiO 2; 15-16% A1 2 O 3; 15-16% (FeO + Fe 2 O 3); 1 1-12% CaO; 6-7% MgO; 2-4% K 2 O. Παρά το γεγονός ότι η περιεκτικότητα σε SiO 2 στον τηγμένο βασάλτη δεν υπερβαίνει το ~50%, είναι εξαιρετικά ανθεκτικό σε οποιαδήποτε αντιδραστήρια εκτός από το υδροφθορικό οξύ. Η αντίσταση στα οξέα των προϊόντων που παράγονται από τηγμένο βασάλτη σε όλα τα άλλα ορυκτά και οργανικά οξέα υπολογίζεται σε 99-100%. Είναι επίσης σταθερό σε αλκάλια οποιασδήποτε συγκέντρωσης σε συνηθισμένες θερμοκρασίες. Αυτή η μοναδική χημική αντίσταση του λιωμένου βασάλτη οφείλεται σε μια πολύ πυκνή κρυσταλλική δομή (η μάζα όγκου είναι ίση με την πυκνότητά της - 2,9-3,0 g/cm3), η οποία εξασφαλίζει τη στεγανότητα του προϊόντος (το ανοιχτό πορώδες είναι μηδέν και η απορρόφηση νερού είναι 0,02 %).
Ο λιωμένος βασάλτης έχει υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και μηχανική αντοχή (η θλιπτική τάση θραύσης φτάνει τα 500 MPa). Φυσικά, ο συνδυασμός όλων των αναφερόμενων ιδιοτήτων σε ένα υλικό επιτρέπει τη χρήση προϊόντων από λιωμένο βασάλτη σε διάφορες βιομηχανίες. Ωστόσο, το υλικό έχει επίσης σημαντικά μειονεκτήματα. Πρώτα απ 'όλα, η χαμηλή αντοχή στη θερμότητα δεν επιτρέπει τη χρήση προϊόντων από λιωμένο βασάλτη σε θερμοκρασίες άνω των 150 0 C. Η σημαντική πολυπλοκότητα της χύτευσης προϊόντων μεγάλου μεγέθους περιορίζει το μέγεθός τους. Δυσκολίες προκύπτουν επίσης κατά τη μηχανική επεξεργασία των επιφανειών εργασίας εξαρτημάτων από λιωμένο βασάλτη (η επεξεργασία απαιτεί τη χρήση εργαλείων διαμαντιού).
Ποτήριείναι ένα στερεό άμορφο θερμοπλαστικό υλικό που λαμβάνεται με υπερψύξη ενός τήγματος διαφόρων οξειδίων. Η σύνθεση του γυαλιού περιλαμβάνει οξείδια οξέος που σχηματίζουν γυαλί (SiO 2, Al 2 O 3, B 2 O 3 κ.λπ.), καθώς και βασικά οξείδια (K 2 O, CaO, Na 2 O κ.λπ.), τα οποία δίνουν έχει ειδικές ιδιότητες και χρώμα. Το οξείδιο του πυριτίου SiO 2 είναι η βάση των περισσότερων ποτηριών και περιλαμβάνεται στη σύνθεσή τους σε ποσότητα 50-100%. Σύμφωνα με τον σκοπό τους, το γυαλί χωρίζεται σε κατασκευή(παράθυρα, βιτρίνες κ.λπ.), νοικοκυριό(γυάλινα δοχεία, πιάτα, καθρέφτες κ.λπ.) και τεχνικός(οπτικά, φωτιστικά και ηλεκτρολογικά, χημικό εργαστήριο, όργανα, κ.λπ.). Ανάλογα με την αρχική ουσία που σχηματίζει γυαλί, πυριτικό γυαλί (με βάση SiO 2), βοριοπυριτικό (B 2 O 3 και SiO 2), αργιλοπυριτικό (A1 2 O 3, B 2 O 3 και SiO 2), φώσφορο αλουμίνιο (A1 2 O 3 και P 2 O 5), πυρίτιο τιτάνιο (SiO 2 και TiO 2), κ.λπ.
Όταν θερμαίνεται πάνω από τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού, το γυαλί σταδιακά μαλακώνει, μετατρέπεται σε παχύρρευστο ρευστό και στη συνέχεια σε υγρή κατάσταση. Καθώς το τήγμα ψύχεται, το ιξώδες αυξάνεται σταδιακά και στη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού μεταβαίνει σε μια σκληρή και εύθραυστη κατάσταση. Για τα περισσότερα βιομηχανικά γυαλιά, η θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού είναι 425-600 °C.
Σημαντικές ιδιότητες του γυαλιού είναι οι οπτικές. Το συνηθισμένο γυαλί εκπέμπει περίπου το 90%, ανακλά το 8% και απορροφά το 1% του ορατού φωτός. Οι μηχανικές ιδιότητες του γυαλιού χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή σε θλίψη και χαμηλή αντοχή σε εφελκυσμό. Η θερμική αντίσταση του γυαλιού καθορίζεται από τη διαφορά θερμοκρασίας που μπορεί να αντέξει χωρίς να σπάσει όταν κρυώσει ξαφνικά σε νερό. Για τα περισσότερα ποτήρια, η αντίσταση στη θερμότητα κυμαίνεται από 90 έως 170 °C και για το γυαλί χαλαζία - 1000 °C. Το κύριο μειονέκτημα του γυαλιού είναι η υψηλή ευθραυστότητά του.
Ας δούμε μερικούς τύπους τεχνικών γυαλιών.
Γυαλί φωτισμούΗ σύνθεση είναι ίδια με το συνηθισμένο γυαλί παραθύρου (70-72% SiO 2, 14-15 % Na2O, 7-8% CaO; 3-4% MgO, 1-2% K 2 O; 1-2% A1 2 O 3) με προσθήκες ειδικών εξαρτημάτων εάν χρειάζεται. Για να ληφθούν γυαλιά σκέδασης φωτός, εισάγονται ενώσεις φθορίου 3-4%. Τα έγχρωμα γυαλιά σήματος παράγονται με την προσθήκη 1-2% θειούχου καδμίου και 0,5-1% σεληνίου (κόκκινο γυαλί), 1,2-1,5% οξειδίου του χαλκού και 0,2-0,7 χρωμίου (πράσινο γυαλί), 1,5% θειούχου καδμίου (κίτρινο γυαλί) . Το θερμοπροστατευτικό γυαλί που προορίζεται για υαλοπίνακες χώρων σε ζεστά καταστήματα περιέχει οξείδια σιδήρου και βαναδίου.
Γυαλί ηλεκτροκενούχρησιμοποιείται για ηλεκτρικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, λαμπτήρες φθορισμού, λαμπτήρες ραδιοφώνου κ.λπ. Οι κύριες απαιτήσεις για αυτό είναι ένας ορισμένος συντελεστής θερμικής διαστολής και θερμικής αντίστασης (από 100 έως 1000 ° C) ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του λαμπτήρα. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιούνται πυριτικό, βοριοπυριτικό, αργιλοπυριτικό και χαλαζιακό γυαλί.
Γυαλί χαλαζίαλαμβάνεται με τήξη σε θερμοκρασίες άνω των 1700 ° C των πιο αγνών φυσικών ποικιλιών SiO 2. Έχει πολύ υψηλή θερμική αγωγιμότητα και χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, που παρέχει το γυαλί χαλαζία με πολύ υψηλή θερμική αντίσταση. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή χωνευτηρίων, σωλήνων και εργαστηριακών υαλικών.
σκληρυμένο γυαλίέχει τη σύνθεση συνηθισμένου τζαμιού. Η σκλήρυνση συνίσταται στη θέρμανση του γυαλιού πάνω από τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού (συνήθως 600-650 °C) και στην ομοιόμορφη ψύξη του με ρεύμα αέρα ή λαδιού: Αυτό αυξάνει σημαντικά την αντοχή και το ιξώδες του γυαλιού.
Τριπλός(γυαλί ασφαλείας) αποτελείται από δύο φύλλα σκληρυμένου γυαλιού κολλημένα μεταξύ τους με μια διαφανή πολυμερή μεμβράνη. Όταν το τρίπλεξ καταστρέφεται, τα θραύσματα συγκρατούνται στο φιλμ. Τα τρίπλεξα χρησιμοποιούνται για υαλοπίνακες οχημάτων.
Αφρώδες γυαλίλαμβάνονται με πυροσυσσωμάτωση σε θερμοκρασία 700-900 ° C μείγματος γυάλινης σκόνης με παράγοντες σχηματισμού αερίων (κιμωλία, ασβεστόλιθος, άνθρακας κ.λπ.). Χαρακτηρίζεται από χαμηλή πυκνότητα, χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και σχετικά υψηλή αντοχή. Χρησιμοποιείται ως θερμομονωτικό, ηχομονωτικό και ηλεκτρικό υλικό.