книги из ГПНТБ / Ростовцев Г.Г. Выбор конструкционных материалов

8. Выбор номпозиционного материала

Композиционный материал составляют из разных компонентов для усиления их достоинств и ослабления недостатков. Так, например, сочетая плохо работающий на изгиб бетон с хорошо работающей на растяжение сталью, получают железобетон — наиболее подходящий материал для изгибаемых строительных конструкций.

Для получения нужного сочетания свойств компонен­ тов материалу придают определенную структуру. Для нагруженных элементов конструкций используют л и- н е й н о - а р м и р о в а н н ы е композиции с упрочняю­ щими компонентами в виде ориентированных длинных или коротких волокон, нитей, проволок, лент; с л о и с т о - а р м и р о в а н н ы е композиции — с упрочняющими компонентами в виде сплошных листов или отдельных

изготовления деталей с постоянным направлением де­ формаций растяжения, вдоль которого и ориентированы армирующие элементы. Армирование длинными элемен­ тами обеспечивает наибольшую прочность и жесткость, а армирование короткими элементами позволяет сохра­ нить пластичность (эластичность) основы. Для повыше­ ния жесткости при изгибе арматуру располагают в рас­ тягиваемой наружной зоне, а для обеспечения наибольшей гибкости — посередине сечения изгибаемого элемента.

Слоисто-армированные композиционные материалы предпочтительнее в тех случаях, когда направление наи­ больших деформаций растяжения может меняться, оста­ ваясь в одной плоскости, вдоль которой и располагаются листы усиливающей арматуры. Из таких материалов

Глава IV

Выбор вспомогательного конструкционного материала

1. Выбор покрытия

Металлические и химические покрытия. Металличе­ ские покрытия наносят на металлические основания с целью защиты их от коррозии, для изменения размеров, для повышения их твердости и износостойкости, прида­ ния нужного вида, антифрикционных и фрикционных свойств, а также с целью защиты веществ, соприкасаю­ щихся с металлом, от порчи продуктами его коррозии. Если монометаллическое покрытие нестойко или плохо сцепляется с основанием, применяют многослойные ме­ таллические покрытия, из которых важнейшими явля­ ются никель—медь—хром — для стали и чугуна, оло­

жения и др. Данные по металлическим покрытиям, необ­ ходимые для их выбора, приведены в табл. 27.

На неметаллическое основание металлические по­ крытия наносят с целью придания поверхности электро­ проводности и возможности пайки с металлом. В этих слу­ чаях применяют химический способ нанесения, горячую

135

защита стали от наугле­ роживания при цемента­ ции

напрессовку, наклеивание и впекание алюминиевой, медной и серебряной фольги.

Химической обработкой металла основания получают х и м и ч е с к и е п о к р ы т и я — пленки стойких химиче­ ских соединений металла основания. Покрытия эти тон­ ки, пористы и защищают металл лишь после их пропит­ ки или окраски. Для стали, чугуна и легких сплавов важ­ нейшими химическими покрытиями являются оксидные и фосфатные.

Металлические и химические покрытия (ГОСТ 9791-61) обозначают словом «Покрытие» с указанием:

олово, Оке —оксидная пленка, Ср—'серебро, Фос — фос­ фатная пленка, X — хром, Ц — цинк;

толщины покрытия в микронах (для защитных покры­ тий выбирается из ряда 1; 3; 6; 9; 12; 15; 18; 21; 24; 30; 36; 42; 48; 60). Толщину покрытий для трущихся по­ верхностей и при восстановлении размеров выбирают по фактической надобности. Толщину химических покрытий не указывают.

В конце обозначения указывают степень блеска: зк — зеркальное, г — глянцевое, б — блестящее, пм — полуматовое, м — матовое и дополнительную обработку покры­

Например, горячее покрытие цинком толщиной 24 мк, матовое, дополнительно фосфатированное, обозначается так:

Покрытие Гор Ц 24 м фос.

139

Покрытие алюминиевого сплава оксидной пленкой при анодировании, матовое, дополнительно обработанное хромпиком, должно быть обозначено следующим обра­ зом:

Покрытие Ан Оке м хп.

Гальванический способ, как наиболее распространен­ ный, не указывается.

Пример обозначения трехслойного гальванического покрытия никелем, медью и хромом, общей толщиной 30 мк, зеркально полированного:

Покрытие НМХ 30 зк

или с указанием толщины каждого слоя (никеля — 3, меди — 12 и хрома — 15 мк):

Покрытие НЗ М12 Х15 зк.

Лакокрасочные покрытия. Дешевые и гибкие лако­ красочные покрытия защищают основание от коррозии и придают ему желаемый вид. Получают их нанесением жидких, затвердевающих при сушке, лакокрасочных со­ ставов кистями, валиками, обливанием, окунанием и напылением пневматическим, компрессионным и в элек­

друг с другом и с пластификаторами, пигменты, придаю­ щие покрытию цвет и укрывистость наполнители, сни­ жающие усадку, и растворители, разжижающие состав.

1 Укрывистость — непросвечиваемость покрытия.

140

образователь: БТ — битум, НЦ — нитроцеллюлоза, МА — масло или олифа, смолы: ГФ — глифталевая, ПФ — пентафталевая, КФ — канифоль, ХВ — хлор- и перхлорвиниловая, ХС — сополимерная с хлорвинилом, АС — сополимерная с акриловым эфиром, ВЛ — поливинилацеталь-

фенольно-формальдегидные. Первая цифра обозначает характер покрытия, получаемого из данного состава: 1 — атмосферостойкие, 2 — стойкие внутри помещения, 5 — специального назначения, 7 — стойкие к разным средам, 8 — термостойкие, 0 — грунтовки, 00 — шпатлевки. Сле­ дующие цифры указывают марку состава. Цвет его ука­ зывается в конце обозначения словами. Например, зеле­ ная нитроцеллюлозная эмаль для наружной окраски обо­ значается так:

Эмаль НЦ 11-02 — зеленая.

Лакокрасочные составы, разработанные до 1960 г., могут иметь и другие обозначения.

При выборе состава учитывают следующие его ха­ рактеристики:

вязкость —■время вытекания из стандартного виско­ зиметра, обычно ВЗ-4. Для получения нужной вязкости (10—17 сек — для гшевмоокраски) составы разбавляют растворителями;

укрывистость —■характеризуется расходом состава (весом сухого остатка) на непросвечивающее окраши­ вание 1 м2 гладкой поверхности;

твердость (по маятнику) — отношение времени зату­ ханий колебаний стандартного маятника, опирающегося на стекло с покрытием из данного состава, к времени

141

затуханий колебаний того же маятника при отсутствии покрытия;

гибкость — минимальный диаметр закругления шты­ ря (из ряда 1, 3, 5, 10, 20 мм), при загибе вокруг кото­ рого жестяной пластинки с наружным покрытием из про­ веряемого состава последнее не отслаивается и не рас­

время (обычно в часах), в течение которого гарантирует­ ся сохранность покрытия при данной температуре.

Лакокрасочные покрытия состоят из слоев разного назначения. Нижний слой — г р у н т прочно сцепляется с верхними слоями и основанием, защищая его от кор­ розии. При неровной поверхности основания на него на­ носят шлифуемую после сушки шпатлевку, но при этом механические характеристики и стойкость покрытия сни­

крытия.

Для прозрачных покрытий и в некоторых других слу­ чаях используют составы без пигментов — лаки.

Сперва выбирают состав верхнего слоя — эмали или лака, а затем подходящий грунт и в случае необходи­ мости — шпатлевку. Под светлые покрытия лучше при­ менять светлые грунты.

Качество покрытия зависит от подготовки основания, которое тщательно очищают от следов масла, грязи и старой краски (при наличии на ней трещин или шелу­ шения). Для улучшения сцепления основанию придают шероховатость (химическим травлением, обдувкой пес­

142