Разумный подход и знание рынка качественных строительных материалов позволяет осуществить ремонт в предельно сжатые сроки. Грамотный выбор поможет добиться
лучшего результата.
Богатая мозаика современных отделочных материалов позволяет каждому из нас выбрать тот способ оформления жилых и нежилых помещений, который придется по вкусу.
Гидроизоляционные материалы: свойства и применение
Гидроизоляции отводится огромная роль, ведь этот материал позволяет предотвратить попадание влаги в конструкции зданий, сохранить их теплоемкость и увеличить срок
эксплуатации.
Многие вопросы можно решить самостоятельно; закладка фундамента для дома или же монтаж трубопровода – вполне посильная задача для любого человека с базовыми
навыками.
Существует множество способов получить деньги для возведения объекта, оплаты услуг рабочих и приобретения необходимой техники. Выгодным вариантом является
кредитование.
Учитывая нестабильность строительного рынка, финансово-экономический кризис во всех сферах жизни, такая мера, как страхование, никогда не будет лишней.
Роль скорости вращения, характера формы и удельного веса жидкого металла на заполняемость формы
При рассмотрении роли центробежной силы на процесс кристаллизации и формирование центробежной отливки было установлено следующее: 1. Форма свободной поверхности отливки определяется исключительно величиной центробежной силы, в результате чего в отливках, полученных центробежным методом, не может быть искажения свободной поверхности, вызванной силой тяжести частиц жидкого металла. 2. Для получения плотной отливки необходимо, чтобы величина гравитационного коэффициента на свободной поверхности была не ниже некоторой минимальной величины k. В формуле величина k включает в себя тот гравитационный коэффициент, при котором получается не только плотная отливка, но и высокие механические свойства ее. В настоящем разделе на основе экспериментального материала рассматривается влияние удельного веса жидкого металла и скорости вращения формы на заполняемость ее жидким металлом, на структуру и прочность отливок. Для выяснения влияния удельного веса расплавленного металла на степень заполнения формы заливку производили чистым алюминием и цинком в холодные и подогретые до 150° металлическую и футерованную формы, причем в футерованную форму вставляли песчаный стержень, чем обеспечивалась более медленная скорость кристаллизации по сравнению с нефутерованной формой. Отливаемая деталь — втулка с наружным диаметром 120 мм и внутренним 60 мм. В целях постоянства теплосодержания каждого металла объем жидкого металла и температура заливки принимались строго постоянными и составляли для алюминия 740° и для цинка 500°. Скорость вращения формы принималась 1230, 1000, 870, 640 и 450 об/мин. Это обеспечивало величину гравитационного коэффициента на свободной поверхности 55, 33, 25, 14 и 7 — соответственно. Из рассмотрения полученных данных следует, что: 1) заполняемость формы алюминием происходит при меньших значениях гравитационного коэффициента, чем при заливке цинком; 2) с уменьшением скорости кристаллизации при заливке в футерованную и подогретую металлическую формы для заполнения формы требуется более высокое значение гравитационного коэффициента, чем при заливке в холодную металлическую форму. Причем для заполнения формы цинком требуется более высокое значение гравитационного коэффициента, чем при заливке алюминием; 3) при самой медленной скорости кристаллизации (заливка в футерованную форму) минимальный гравитационный коэффициент, при котором обеспечивается заполнение формы и получается отливка с правильной формой свободной поверхности и заданными размерами, составляет для алюминия 13, а для цинка 24. При этом, как показывают исследования макроструктуры и плотности, отливки получаются качественными, лишенными усадочных раковин и пор в теле отливки. Более высокая заполняемость формы алюминием при прочих равных условиях объясняется значительно большим увеличением вязкости алюминия по сравнению с цинком, вызванным более высоким температурным напором на границе металл — форма, в связи с чем происходит и большая скорость кристаллизации алюминиевой отливки по сравнению с цинковой. Существенное влияние на скорость кристаллизации центробежной отливки будет оказывать теплопроводность самого расплава. Так как кристаллизация поверхностных слоев в металлической форме происходит очень быстро, то с момента образования в отливке твердого слоя, примыкающего к форме, кристаллизация последующих слоев будет определяться не только теплопроводностью формы, но и теплопроводностью затвердевшего слоя. Начиная с этого момента, можно рассматривать процесс кристаллизации отливки, протекающий в двуслойной форме, с различной теплопроводностью стенок; причем одна из стенок непрерывно нарастает за счет направленной кристаллизации. Процесс направленной кристаллизации будет протекать до тех пор, пока скорость отвода тепла стенками формы будет больше скорости тепла, поступающего в форму с жидким металлом. Как только скорость отвода тепла стенками формы и скорость поступающего тепла в форму с жидким металлом сравняются, направленная кристаллизация может сильно замедлиться. Нарастающий слой жидкого металла после замедления направленной кристаллизации будет удерживаться только центробежной силой. Если центробежная сила незначительна, то жидкий металл не в состоянии будет удержаться на поверхности закристаллизовавшегося слоя, в результате чего будет иметь место явление «дождевания» и выбрасывания металла из вращающейся формы. Изменение скорости вращения формы оказывает существенное влияние на структуру отливок. Макроструктура центробежных отливок из алюминия, полученных в холодной и горячей металлических формах при различных значениях гравитационного коэффициента. Сопоставление полученных структур показывает некоторые закономерности в характере структуры. Эти закономерности сводятся к следующему: 1. С увеличением гравитационного коэффициента величина макрозерна резко возрастает. 2. При большом значении гравитационного коэффициента структура алюминиевых отливок имеет три ярко выраженные зоны: а) зону мелких равноосных кристаллов, расположенных по наружной поверхности; б) зону крупных столбчатых кристаллов, имеющих наклонную форму в сторону вращения формы, и в) зону крупных равноосных кристаллов, расположенных со стороны свободной поверхности. Наблюдение под микроскопом характера прорастания столбчатых кристаллов показывает, что угол наклона при больших скоростях вращения формы столбчатых кристаллов уменьшается от наружной поверхности к центру оси вращения и в конце концов кристаллы принимают радиальное направление. 3. При малых значениях гравитационного коэффициента столбчатые кристаллы менее ярко выражены и, как показывает наблюдение под микроскопом, имеют ломаный характер с отсутствием ярко выраженного угла наклона. 4. Повышение температуры формы при больших скоростях вращения ее мало сказывается на изменении характера и величины
макрозерна с повышением температуры формы. Структура цинковых отливок несколько отличается от структуры алюминиевых отливок, полученных в тех же условиях. Это отличие сводится к тому, что: а) при больших значениях гравитационного коэффициента столбчатые кристаллы не имеют наклонной формы и растут в строго радиальном направлении; б) зона мелких равноосных кристаллов со стороны наружной поверхности отсутствует, и структура отливки состоит из двух зон: зоны столбчатых кристаллов, растущих в радиальном направлении от наружной поверхности к центру оси вращения, и зоны равноосных кристаллов, расположенных со стороны свободной поверхности; в) при малом значении гравитационного коэффициента структура состоит только из одной зоны столбчатых кристаллов, при этом столбчатые кристаллы наклоняются в сторону вращения формы. Заливка в футерованную форму резко изменяет характер структуры отливок как алюминиевых, так и цинковых сплавов. Изменения в структуре алюминиевых отливок сводятся к резкому уменьшению зоны столбчатых кристаллов при больших значениях гравитационного коэффициента и полному отсутствию этой зоны в цинковых отливках при всех значениях гравитационного коэффициента, что особенно наглядно видно из макроструктур отливок. Величина макрозерна, так же как и при заливке в металлическую форму, резко увеличивается с увеличением скорости вращения формы. Повышение температуры заливки металла вызывает незначительное увеличение макрозерна и сказывается менее резко на изменении структуры, чем увеличение скорости вращения формы. Из металловедения известно, что величина зерна определяется двумя основными факторами: числом центров кристаллизации и линейной скоростью их роста. Чем больше центров кристаллизации в единице объема и чем меньше линейная скорость их роста, тем мельче зерно, тем выше прочность литого изделия. Следовательно, измельчение зерна в отливках с уменьшением скорости вращения формы является результатом увеличения числа центров кристаллизации и уменьшения линейной скорости их роста. Чем же вызывается увеличение числа центров кристаллизации и уменьшение линейной скорости их роста с уменьшением скорости вращения формы? Согласно современному металловедению процесс кристаллизации развивается путем самопроизвольного и несамопроизвольного образования зародышевых центров. Самопроизвольное зарождение центров кристаллизации определяется величиной переохлаждений. Причем чем больше переохлаждение, тем больше центров кристаллизации, тем при прочих равных условиях меньше зерно. Однако уменьшение скорости вращения формы не может вызвать увеличения переохлаждения, так как переохлаждение вызывается разностью тепловых процессов и склонностью металлов сплавов к переохлаждению. Кроме того, если изменения теплопроцессов и произойдут с уменьшением скорости вращения формы за счет меньшего смывания свободной поверхности отливки потоками холодного воздуха, то эти изменения будут уменьшать величину переохлаждений, а потому и не могут вызывать увеличения самопроизвольного зарождения центров кристаллизации. Наиболее вероятным следует предположить, что измельчение зерна происходит за счет увеличения несамопроизволыюго образования зародышевых центров кристаллизации. Тогда при одинаковых степенях переохлаждения размер зерна может изменяться в значительных пределах в зависимости от относительной роли несамопроизвольной кристаллизации. Факторами, вызывающими несамопроизвольное зарождение центров кристаллизации, являются:
а) наличие окислов и посторонних примесей в металле; б) трение металла о стенки изложницы; в) встряхивание жидкого металла во время кристаллизации. Все эти факторы при центробежном литье имеют место, причем тем в большей степени, чем меньше скорость вращения формы. Известно, что скорость вращающегося слоя металла отстает от скорости вращения формы тем больше, чем меньше скорость вращения формы. В результате такого отставания различные слои металла вращаются с различной скоростью, вызывая своего рода турбулентное движение и трение на границах отдельных слоев металла, чем и вызывают несамопроизвольное образование центров кристаллизации. При предельно низких скоростях вращения формы, при которых наступает «дождевание», турбулентное движение достигает максимума. На алюминии и его сплавах это сопровождается усиленным образованием шлаков, концентрирующихся на свободной поверхности. Образование окислов способствует несамопроизвольному образованию центров кристаллизации. Кроме того, при турбулентном движении металла в форме растущие от стенок формы кристаллы обламываются и служат дополнительными центрами кристаллизации, что также способствует образованию более мелкой структуры. С увеличением скорости вращения формы турбулентное движение и трение отдельных слоев металла уменьшаются, что приводит к уменьшению образования самопроизвольных зародышевых центров кристаллизации. Структура отливки в этом случае будет все в большей степени определяться самопроизвольным зарождением центров кристаллизации, которые будут определяться величиной переохлаждений в первую очередь на границе металла с формой. При центробежном литье условия для переохлаждения поверхностного слоя отливки больше, чем при стационарном, так как на поверхность формы происходит постепенное наращивание слоя жидкого металла, в результате чего наружный слой быстро кристаллизуется, образуя в зависимости от скорости охлаждения зону мелких равноосных или столбчатых кристаллов. По мере нарастания толщины стенки отливки происходит равнивание температуры по сечению отливки. Создаются условия для самопроизвольного зарождения центров кристаллизации, которые под действием центробежной силы будут перемещаться от центра оси вращения к наружной поверхности (если их удельный вес больше удельного веса жидкого металла) с тем большей скоростью, чем больше скорость вращения формы. В результате скорость нарастания твердого слоя (скорость кристаллизации) будет больше, а кристаллы будут крупнее, так как способностью к росту обладают те кристаллы, которые приводят к уменьшению свободной энергии системы. Крупные кристаллы обладают меньшей свободной энергией, чем мелкие, поэтому они будут расти за счет вновь возникающих кристаллов и тем быстрее, чем быстрее они будут соприкасаться друг с другом. Таким образом, с повышением скорости вращения формы кристаллизация будет носить собирательный характер. При предельно низких скоростях вращения формы, при которых начинается «дождевание», получаемые отливки имеют мелкозернистую структуру и как следствие этого наиболее высокие механические свойства. Из рассмотрения макроструктуры и прочности алюминиевых отливок следует, что с повышением скорости вращения формы происходит рост макрозерна и как следствие этого понижение механической прочности отливок. На основании данных по заполнению формы, исследований макроструктуры и прочности отливок следует, что лучшим гравитационным коэффициентом для чистого алюминия следует считать 13—25 и для цинка 25—33. Указанные значения гравитационных коэффициентов не относятся к сплавам на алюминиевой или цинковой основе. Для этих сплавов требуются более высокие скорости вращения. Причины образования столбчатых и равноосных кристаллов изучены достаточно подробно и изложены во многих учебных и справочных пособиях. Поэтому рассмотрение этого вопроса не представляет интереса. Наибольший интерес представляет причина образования наклонной формы столбчатых кристаллов в алюминиевых и цинковых отливках, полученных при всех скоростях вращения формы. Наклонная форма столбчатых кристаллов относится к специфике технологии центробежного литья и является следствием отставания скорости вращения металла от скорости вращения формы. При заливке алюминия в металлическую форму вследствие большого температурного напора на границе металл — форма поверхностный слой отливки кристаллизуется, не успев принять скорость вращения, равную скорости вращения формы. Последующий слой жидкого металла на границе с затвердевшим слоем будет также вращаться с меньшей скоростью, чем затвердевший слой. В результате такого вращения отдельных слоев на их границе возникает трение. Растущие от поверхности формы кристаллы под действием сил трения растут в направлении действия этих сил и принимают наклонную форму. По мере нарастания слоя жидкого металла скорость кристаллизации замедляется, отдельные слои жидкого металла начинают выравниваться и принимать скорость вращения, равную скорости вращения формы. Поэтому столбчатые кристаллы постепенно уменьшают угол наклона. Как только скорость вращения жидкого металла сравняется со скоростью вращения формы, столбчатые кристаллы принимают радиальное направление. В цинковых отливках скорость кристаллизации меньше, чем в алюминиевых, вследствие меньшего температурного напора на границе металл — форма. В результате этого жидкий металл успевает принять скорость вращения формы раньше, чем начнется кристаллизация поверхностного слоя. Поэтому возникшие кристаллы на поверхности растут в строго радиальном направлении. По этой причине заливка в футерованную форму не дает наклонной формы столбчатых кристаллов. При предельно низкой скорости вращения формы отставание в скоростях отдельных слоев металла и формы настолько велико, что кристаллизация в цинковой отливке начинается раньше, чем произойдет выравнивание скоростей отдельных слоев металла и формы. Поэтому возникшие кристаллы в поверхностном слое растут в наклонном направлении. Рассмотренные закономерности кристаллизации центробежных отливок из чистых металлов позволяют сделать следующий вывод: 1) увеличение скорости вращения формы вызывает резкое огрубение структуры, а следовательно, и потерю прочности отливок; 2) для определения оптимальных скоростей вращения формы необходимо опытным путем выработать значения гравитационных коэффициентов для каждого металла и сплава; 3) наклонная форма столбчатых кристаллов является результатом отставания скорости вращения поверхностных слоев металла от скорости вращения формы в момент начала кристаллизации; 4) замедлением скорости кристаллизации поверхностных слоев отливки можно полностью избежать наклонной формы столбчатых кристаллов. Регулированием скорости кристаллизации и величиной центробежной силы можно получить любую форму кристаллов, а следовательно, и желаемые свойства в отливке.
ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ РЕМОНТА
Выбор инструмента для домашнего ремонта
Вооружившись качественным инструментом для ремонтно-строительных работ, вы сможете воплощать в жизнь свои идеи и проекты, развивать собственные навыки и творческие
способности.
При ремонте или строительстве нужно учитывать, что именно пол и потолок задают тон всему помещению, и от того, насколько тщательно продуман их дизайн, во многом зависят
такие понятия, как комфорт и уют, стиль и гармония.
Грамотно подготовленные поверхности гарантируют, что ремонт не придется переделывать заново. Именно потому столь важно подойти к задаче со всей серьезностью,
соблюдая технологии максимально точно.
Своевременная замена электросетей и их проектирование в соответствии со стандартами качества позволит избежать «дорогостоящих» проблем, связанных с надежностью и
функциональностью проводки.
Основными факторами, которые делают жилье уютным и приспособленным для проживания являются: наличие системы водоснабжения, отопления, канализации и качественные
комплектующие.
Надежная гидроизоляция и утепление элементов жилища не только поспособствует тому, чтобы ваш дом был теплым даже в пятидесятиградусный мороз, но и избавит от
необходимости переплачивать за теплоносители.
О загородном доме не мечтает, наверно, только тот, кто его уже имеет. Сегодня обилие материалов и инструментов позволяют осуществить эту мечту даже тем, кто не имеет
специальных знаний.
Несмотря на кажущуюся простоту выполнения работ по сварке, недостаток опыта, квалификации и знаний технологического процесса может привести к зря потраченному
времени.
