Полезные свойства гранит 4 класс


свойства. Свойства и применение гранита

Среди всего множества горных пород Земли основную группу составляют магматические, которые образовывались в течение миллионов лет в толще земной коры из вулканической лавы. К таким породам относится и один из основных

строительных материалов - гранит. Свойства данного камня давно были изучены людьми. Это привело к тому, что он широко использовался в строительстве в прошлом, применяют его и сейчас. Огромное количество памятников и сооружений древности сохранилось до наших времен благодаря тому, что они были сделаны из гранита. Его уникальный состав, красивая зернистая структура и полезные свойства делают этот камень очень популярным строительным материалом.

Месторождения гранитов

Образуется эта горная порода в результате застывания магмы на большой глубине. Воздействие на нее оказывает высокая температура, давление, поднимающиеся из толщи земной коры газы и испарения. Под влиянием этих факторов и получается такая неповторимая структура, игра света и тени, которую мы наблюдаем у этого камня. Чаще всего он бывает серого цвета, но иногда добывают красный или зеленый гранит. Свойства его зависят от величины составляющих его зерен. Он бывает крупнозернистый, среднезернистый и мелкозернистый (самый

прочный).

Залегает эта горная порода обычно на большой глубине, но иногда выходит на поверхность. Месторождения гранита встречаются на всех материках и почти во всех странах, но больше всего их в Сибири, Карелии, Финляндии, Индии и Бразилии. Добыча его довольно дорогостоящая, так как залегает он в виде огромных пластов, часто простирающихся на несколько километров.

Состав этого камня

Гранит относится к полиминеральным породам, образованным несколькими веществами. Больше всего в его составе полевого шпата, который и определяет его цвет. Почти четверть занимает кварц, представляющий собой включения полупрозрачных голубоватых зерен. Гранит содержит и другие минералы (например,

до 10% в нем может быть турмалина, до 20% слюды), а также вкрапления железа, марганца, монацита или ильменита.

Основные свойства гранита

Достоинства этого камня позволяют и сейчас нам любоваться архитектурными сооружениями, сделанными из него в древности. Какие же свойства гранита обуславливают его широкое использование?

1. Долговечность. Мелкозернистые сорта гранита проявляют первые признаки истирания только через 500 лет. Поэтому иногда его называют вечным камнем.

2. Прочность. Гранит считается самым прочным после алмаза веществом. Он устойчив к сжатию и трению. Это объясняется свойствами кварца, входящего в его состав. Кроме того, становится понятно, почему эта порода такая прочная, после того как найден ответ на вопрос о том, какова плотность гранита. Она на самом деле очень высокой - почти три тонны на кубический метр.

3. Устойчивость к атмосферным воздействиям. Гранит может выдержать температуру от минус 60 до плюс 50 градусов Цельсия. Это очень важно в условиях холодного климата. Исследования доказали, что изделия из гранита не теряют своих свойств после 300-разового замерзания и оттаивания.

4. Водонепроницаемость. Именно благодаря этому свойству гранит такой

морозостойкий. Поэтому он идеально подходит для облицовки набережных.

5. Экологическая чистота. Гранит совсем не радиоактивен и поэтому безопасен для любых строительных работ.

6. Пожаростойкость. Этот материал начинает плавиться только при 700-800 градусах Цельсия. Поэтому облицевать им дом - это не только красиво, но и безопасно.

7. Легкость в обработке, сочетаемость с любыми строительными материалами и богатство фактур и расцветок делают его незаменимым для дизайна помещений.

8. Устойчивость к воздействию кислот и грибков.

Обработка гранита

Несмотря на прочность и высокую плотность породы, этот камень легко поддается обработке. Его довольно просто резать и полировать. Обычно в продажу поступают большие гранитные блоки, плиты или гранитная крошка и щебень. Из него делают плитку, столешницы и брусчатку. Богатство фактур этого натурального камня делает применение гранита приемлемым для оформления любого интерьера. Очень красиво смотрится необработанный камень, хорошо поглощающий свет. Отполированный до блеска, он проявляет все свои достоинства и красоту слюдяных вкраплений. При обработке породы методом скалывания получается рельефная структура с декоративным эффектом игры светотени. А некоторые виды серого гранита после термообработки становятся молочно-белыми.

Виды гранитов

Исходя из того, какие минералы входят в состав гранита, особенно стоит обратить внимание на темноцветные составляющие. Эти горные породы подразделяются на несколько групп: аляскит, лейкогранит, биотитовый, пироксеновый, щелочной и другие. Разными данные породы бывают и по структуре:

- порфировидный гранит, который содержит удлиненные вкрапления минералов;

- пегматоидный - отличается равномерной зернистостью кварца и полевого шпата;

- гнейсовидный - это равномерный мелкозернистый камень;

- финский гранит, который по-другому называется рапакиви, имеет круглые вкрапления красного цвета;

- письменный - очень интересная разновидность, в нем частички полевого шпата расположены в виде клиновидных полосок, похожих на древние письмена.

В последнее время стали использовать также искусственный гранит, созданный путем обжига глины с минералами. Называется такой камень керамогранитом и почти не уступает в свойствах натуральному.

Виды породы по цвету

Свойства и применение гранита зависят также от его расцветки. По этому признаку выделяют несколько групп породы:

- амазонитовый гранит из-за входящего в его состав зеленого полевого шпата имеет приятную голубовато-зеленую расцветку;

- розово-красный и красный лезниковский - самый прочный;

- очень распространены серые породы, и названия свои они получили от мест добычи: корнинский, софиевский, жежелевский;

- редким является белый гранит. К этой разновидности относят цвета от бледно-зеленого до жемчужно-серого.

Применение гранита

Этот камень уже многие столетия используется в строительных и облицовочных работах. Связано это с тем, что мелкозернистые его разновидности начинают разрушаться только через 500 лет. Он устойчив к различным воздействиям и очень прочен. Эти основные свойства гранита позволяют широко использовать его в строительстве. Где применяется минерал:

1. Большинство памятников и монументов делают именно из него.

2. Его прочность и устойчивость к истиранию позволяют использовать камень для изготовления ступеней, облицовки полов, подъездов и даже мостовых.

3. В условиях холодного климата наиболее востребованный строительный материал - это гранит. Свойства его позволяют облицовывать здания и даже набережные там, где

бывают суровые зимы.

4. Этот камень способен преобразить ваш дом как изнутри, так и снаружи. Дизайнеры с успехом используют его для изготовления колонн, лестниц, плинтусов, столешниц и перил. Облицовывают им также стены домов.

5. Применение гранита в бассейнах, ванных комнатах и фонтанах связано с тем, что он совсем не пропускает воду. А также не разрушается под ее воздействием.

Гранит в интерьере

В последние годы очень широко стал использоваться этот камень для оформления интерьера. Он прекрасно сочетается со всеми материалами: деревом, металлом и керамикой - и подходит для дизайна любого дома. Кроме облицовки стен и пола, еще во многих местах квартиры можно использовать гранит. Свойства его делают этот камень незаменимым для изготовления подоконников и столешниц на кухне. За ними легко ухаживать, они долговечны и не портятся от воздействия влаги и высокой температуры.

Очень широко используется гранит также и в ландшафтном дизайне. Дорожка или беседка, облицованные этим камнем, не будут бояться атмосферных воздействий и не потрескаются со временем. Красиво смотрятся клумбы, оформленные им, например, в стиле японского сада камней или в виде террасы. Очень удобно для изготовления бордюров и лестниц тоже применять гранит.

Свойства и применение этого камня давно изучены. И он с древности использовался человеком. С появлением новых технологий обработки гранит стал применяться еще чаще, ведь стало возможным улучшить его декоративные свойства.

Стандартные стандарты общего ядра 4 уровня

Здесь представлены стандарты общего ядра уровня 4 со ссылками на ресурсы, которые их поддерживают. Мы также поощряем много упражнений и книжную работу.

4 класс | Операции и алгебраическое мышление

Используйте четыре операции с целыми числами для решения проблем.

4.OA.A.1. Интерпретируйте уравнение умножения как сравнение, например, интерпретируйте 35 = 5 x 7 как утверждение, что 35 в 5 раз больше 7 и в 7 раз больше 5.Представьте словесные утверждения о мультипликативных сравнениях в виде уравнений умножения.

4.OA.A.2. Умножение или деление для решения словесных задач, включающих мультипликативное сравнение, например, с использованием рисунков и уравнений с символом для неизвестного числа, чтобы представить проблему, отличая мультипликативное сравнение от аддитивного сравнения.

Баланс при сложении и вычитании Введение в алгебру: умножение

4.OA.A.3. Решайте многоступенчатые задачи со словами, поставленные с целыми числами и имеющие целочисленные ответы, используя четыре операции, включая задачи, в которых необходимо интерпретировать остатки.Представьте эти задачи с помощью уравнений с буквой, обозначающей неизвестную величину. Оцените разумность ответов с помощью мысленных вычислений и стратегий оценки, включая округление.

Баланс при сложении и вычитании Введение в алгебру: умножение

Ознакомьтесь с факторами и мультипликаторами.

4.OA.B.4 Найдите все пары факторов для целого числа в диапазоне 1-100. Помните, что целое число является кратным каждому из его факторов. Определите, является ли данное целое число в диапазоне 1–100 кратным заданному однозначному числу.Определите, является ли данное целое число в диапазоне 1–100 простым или составным.

Создавайте и анализируйте шаблоны.

4.OA.C.5 Создание рисунка числа или формы, соответствующего заданному правилу. Определите очевидные особенности шаблона, которые не были явными в самом правиле. Например, учитывая правило «Добавить 3» и начальное число 1, сгенерируйте термины в результирующей последовательности и обратите внимание, что термины кажутся чередующимися между нечетными и четными числами. Неформально объясните, почему числа будут и дальше меняться таким образом.

4 класс | Число и операции в базе десять

Обобщить понимание разрядов для многозначных целых чисел.

4.NBT.A.1. Помните, что в многозначном целом числе цифра в одном месте представляет в десять раз больше, чем она представляет в месте справа. Например, узнайте, что 700/70 = 10, применив концепции числового значения и деления. (Ожидания 4-й степени в этой области ограничены целыми числами, меньшими или равными 1 000 000.)

4.NBT.A.2 Чтение и запись многозначных целых чисел с использованием десятичных цифр, числовых имен и расширенной формы. Сравните два многозначных числа на основе значений цифр в каждом месте, используя символы>, = и <для записи результатов сравнений. (Ожидания 4-й степени в этой области ограничены целыми числами, меньшими или равными 1 000 000.)

Играйте в игру на память

4.NBT.A.3 Используйте понимание разряда для округления многозначных целых чисел до любого места. (Ожидания 4-го класса в этой области ограничены целыми числами, меньшими или равными 1 000 000.)

Используйте понимание разряда и свойства операций для выполнения многозначной арифметики.

4.NBT.B.4 Плавно складывайте и вычитайте многозначные целые числа, используя стандартный алгоритм. (Ожидания 4-й степени в этой области ограничены целыми числами, меньшими или равными 1 000 000.)

Вычитание путем перегруппировки Рабочие листы по математике на вычитание

4.NBT.B.5 Умножайте целое число, состоящее из четырех цифр, на однозначное целое число и умножайте два двузначных числа, используя стратегии, основанные на разрядах и свойствах операций.Проиллюстрируйте и объясните расчет с помощью уравнений, прямоугольных массивов и / или моделей площадей. (Ожидания 4-й степени в этой области ограничены целыми числами, меньшими или равными 1 000 000.)

4.NBT.B.6 Находите целые частные и остатки с дивидендами до четырех и однозначными делителями, используя стратегии, основанные на разряде, свойствах операций и / или взаимосвязи между умножением и делением. Проиллюстрируйте и объясните расчет с помощью уравнений, прямоугольных массивов и / или моделей площадей.(Ожидания 4-й степени в этой области ограничены целыми числами, меньшими или равными 1 000 000.)

Длинное деление с остатками Long Division - Организованное угадывание

4 класс | Число и операции - дроби

Расширьте понимание эквивалентности дробей и упорядочения.

4.NF.A.1 Объясните, почему дробь a / b эквивалентна дроби (nxa) / (nxb), используя визуальные модели дробей, обращая внимание на то, как количество и размер частей различаются, даже если сами две дроби одинакового размера.Используйте этот принцип для распознавания и создания эквивалентных дробей. (Ожидаемые оценки 4-го класса в этой области ограничены дробями со знаменателями 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 и 100.)

4.NF.A.2 Сравните две дроби с разными числителями и разными знаменателями, например, создав общие знаменатели или числители, или сравните с эталонной дробью, такой как 1/2. Признайте, что сравнения действительны только тогда, когда две дроби относятся к одному и тому же целому. Запишите результаты сравнений с помощью символов>, = или <и обоснуйте выводы, e.g., используя модель визуальной фракции. (Ожидаемые оценки 4-го класса в этой области ограничены дробями со знаменателями 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 и 100.)

Равно меньше и больше символов

Постройте дроби из дробей единиц, применяя и расширяя предыдущие представления об операциях над целыми числами.

4.NF.B.3 Понимать дробь a / b с a> 1 как сумму дробей 1 / b.
а. Под сложением и вычитанием дробей следует понимать соединение и разделение частей, относящихся к одному целому.
г. Разложите дробь на сумму дробей с одинаковым знаменателем более чем одним способом, записывая каждое разложение с помощью уравнения. Обоснуйте разложение, например, используя визуальную модель дроби. Примеры: 3/8 = 1/8 + 1/8 + 1/8; 3/8 = 1/8 + 2/8; 2 1/8 = 1 + 1 + 1/8 = 8/8 + 8/8 + 1/8.
г. Сложить и вычесть смешанные числа с одинаковыми знаменателями, например, заменяя каждое смешанное число эквивалентной дробью и / или используя свойства операций и взаимосвязь между сложением и вычитанием.
г. Решайте задачи со словами, включающие сложение и вычитание дробей, относящихся к одному целому и имеющих одинаковые знаменатели, например, используя модели визуальных дробей и уравнения для представления проблемы.

Сложение и вычитание смешанных дробей

4.NF.B.4 Применяйте и расширяйте предыдущие представления о умножении для умножения дроби на целое число.
а. Дробь a / b следует понимать как кратное 1 / b. Например, используйте модель визуальной дроби, чтобы представить 5/4 как произведение 5 x (1/4), записав вывод с помощью уравнения 5/4 = 5 x (1/4).
г. Поймите кратное a / b как кратное 1 / b и используйте это понимание, чтобы умножить дробь на целое число. Например, используйте модель визуальной дроби, чтобы выразить 3 x (2/5) как 6 x (1/5), распознавая этот продукт как 6/5. (В общем, n x (a / b) = (n x a) / b.)
c. Решите задачи со словами, связанные с умножением

.

Свойства роста микротрещин в граните при высокочастотном ультразвуковом возбуждении

Разрушение большинства горных материалов по существу является процессом зарождения и распространения трещин. Изучение характеристик роста микротрещин в граните при ультразвуковом высокочастотном возбуждении имеет большое значение для понимания механизма разрушения горных пород при ультразвуковых колебаниях. В данной работе методы экспериментального и численного моделирования используются для исследования характеристик распространения трещин в горных породах при ультразвуковых колебаниях.Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) использовалась для наблюдения за ростом микротрещин в образцах гранита после ультразвуковой вибрации в течение 0 мин, 2 мин и 4 мин. Программное обеспечение для дискретных элементов PFC 2D использовалось для моделирования и решения механизма растрескивания трещин в горных породах под действием ультразвуковых колебаний. Также обнаружено, что действие ультразвуковой вибрации может эффективно способствовать развитию микротрещин в образцах гранита. Основными тремя трещинами, вызывающими разрушение кварца под воздействием ультразвуковой высокой частоты, являются внутризеренные трещины, транскристаллические трещины и трещины по границам зерен.Разрушение транскристаллических трещин обычно приводит к образованию раковинных трещин, то есть на поверхности трещин появляется правильная криволинейная поверхность с концентрическим круговым рисунком, что является типичным режимом хрупкого разрушения кварца. Кроме того, разрушение зерен полевого шпата в основном вызывается внутризеренной трещиной и трансгранулярной трещиной. Микротрещины - это волнообразное расширение в зерне полевого шпата. Разрушение слюды в основном вызывается трещиной по границам зерен, и влияние ламеллярного раскола на разрушение слюды является значительным.Более того, также установлено, что механизмом распространения микротрещин является разрушение при растяжении. Разрушение зерен полевого шпата в основном связано с разрушением гранита.

1. Введение

Использование ультразвуковой вибрационной технологии для разрушения твердых горных пород - новый метод в области геологоразведочных работ [1]. Вибрация может способствовать развитию трещин, снижению прочности и повреждению породы. Неустойчивость и разрушение горных пород тесно связаны с возникновением и распространением микротрещин, вызванных циклическими вибрационными нагрузками [2].Распространение микротрещин внутри породы определяется внешней нагрузкой и внутренней мезоструктурой. Большинство горных пород представляют собой неоднородные материалы, содержащие множество породообразующих минералов и большое количество микродефектов. Гранит может использоваться как представитель твердой породы, потому что это обычная порода в области геологоразведочных работ. Таким образом, понимание характеристик распространения микротрещин в граните при ультразвуковой вибрации важно для понимания механизма разрушения твердых пород при ультразвуковой вибрации.

За последние несколько лет были предприняты значительные усилия по исследованию механики разрушения неповрежденных горных пород при низкочастотной циклической вибрационной нагрузке. Аль-Шайя [3] сообщил, что динамический модуль упругости и коэффициент Пуассона во время разгрузки при циклическом нагружении немного выше, чем во время нагружения. Ray et al. [4] пришли к выводу, что прочность на разрыв и модуль упругости песчаника Чунар при циклическом напряжении уменьшаются с увеличением скорости деформации, а прочность на одноосное сжатие уменьшается с увеличением периода нагружения.Багде и Петрош [5, 6] провели испытание на циклическую нагрузку на горную породу, чтобы изучить взаимосвязь между амплитудой и частотой нагружения, а также усталостной прочностью и деформационным поведением. Обнаружено, что динамическая осевая жесткость породы уменьшается с увеличением частоты и амплитуды нагружения. Явление усталости развилось в образцах при динамическом циклическом нагружении, и осевая жесткость уменьшилась из-за усталости. Лю и др. [7] установили основную модель повреждения, основанную на диссипации энергии для неповрежденной породы, подвергнутой циклической нагрузке.Испытания на усталость, проведенные Le et al. указывают на то, что существует режим роста мелких трещин на начальной стадии циклического нагружения, когда скорость роста уменьшается по мере того, как трещина зарождается от вершины надреза [8]. Численные исследования, проведенные Гамгосаром и Эрарсланом, показывают, что максимальное главное напряжение (растягивающее напряжение) зоны процесса разрушения при статической нагрузке выше, чем индуцированное растягивающее напряжение при циклическом нагружении [9].

Между тем несколько ученых и институтов занимаются исследованием разрушения горных пород под действием ультразвуковых колебаний.Wiercigroch et al. [10] провели ультразвуковое бурение горных пород в помещении. Обнаружено, что введение высокочастотной осевой вибрации значительно увеличивает скорость бурения по сравнению с традиционным методом роторного типа, а скорость съема материала (MRR) как функция статической нагрузки имеет по меньшей мере один максимум. Fernando et al. [1] выбрали базальт, мрамор и травертин в качестве объектов исследования для проведения ультразвукового бурения. Результаты показывают, что роторная ультразвуковая обработка может высверливать отверстия высокого качества в породах различной твердости с гораздо меньшим усилием резания и со скоростью проникновения примерно в три раза быстрее, чем при ударной обработке.В нашем предыдущем исследовании КТ использовалась для обнаружения гранита после ультразвуковой вибрации. Было обнаружено, что оптимальное значение предварительного натяга составляло 400 Н, когда порода разрушалась ультразвуковой вибрацией. Однако, ограничиваясь точностью КТ, нельзя наблюдать форму трещин [11]. В настоящее время исследования технологии разрушения горных пород ультразвуковой вибрацией все еще находятся на лабораторной стадии. О механизме распространения микротрещин внутри породы под действием ультразвукового высокочастотного возбуждения с микрокосмической точки зрения известно немного.Механизм распространения трещин в горных породах при ультразвуковой вибрации до сих пор остается неясным. Микротрещины внутри породы можно исследовать с помощью программного обеспечения численного моделирования [12–14] или сканирующей электронной микроскопии [15–17]. Программное обеспечение для дискретных элементов PFC 2D широко используется для численного моделирования характеристик распространения трещин в горных породах при различных нагрузках. Он может выявить механизм разрушения геоматериалов с точки зрения микромеханики, воспроизвести процесс зарождения и развития трещин, а также компенсировать дефекты лабораторных испытаний, из-за которых трудно уловить динамический процесс распространения трещин [18, 19].

В этом исследовании используется программное обеспечение для дискретных элементов PFC 2D , ультразвуковые вибрационные испытания и сканирующая электронная микроскопия для исследования характеристик распространения микротрещин в граните при высокочастотном ультразвуковом возбуждении. Получены электронно-микроскопические снимки микротрещин в породообразующих минералах на поверхности образцов гранита при различном времени высокочастотного возбуждения ультразвуком. Ориентация трещины и кривая изменения трещины с шагом во времени получены путем численного моделирования.Посредством анализа изображений SEM и результатов численного моделирования исследуются характеристики роста микротрещин и механизм распространения трещин.

2. Численное моделирование и эксперимент
2.1. Численная модель

PFC, программное обеспечение для численного моделирования дискретных элементов, основанное на методе потока частиц, может моделировать механизм разрушения горных материалов с мезомеханической точки зрения, воспроизводить процесс динамического распространения трещин и устранять дефекты сложных для сбора информации о динамическом расширении трещин в экспериментах в помещении [14].Многие ученые успешно использовали его для изучения поведения внутренних трещин в граните под воздействием внешней нагрузки [19, 20]. В этом исследовании программа PFC 2D используется для создания двухмерной неоднородной модели гранита для решения механизма растрескивания трещин в горных породах под действием ультразвуковой вибрации. В процессе моделирования нагружение ультразвуковой вибрационной нагрузки осуществляется путем приложения синусоидальной скорости к стенке на вершине модели породы. Установите скорость стенки в нижней части модели горной породы на 0, чтобы зафиксировать нижнюю часть модели породы.Модель горной породы и граничные условия показаны на рисунке 1.


Нагрузка смещения ультразвуковой вибрации U выглядит следующим образом: где A, - максимальная амплитуда выходного ультразвукового колебания, а

.Информация о марках титана

- свойства и области применения для всех титановых сплавов и чистых марок

Марки и сплавы титана: свойства и применение

Ниже приводится обзор наиболее часто встречающихся титановых сплавов и чистых марок, их свойств, преимуществ и применения в промышленности. Конкретную терминологию см. В разделе «Определения» в конце этой страницы.

Технически чистый титан марок

1 класс

Титан Grade 1 является первым из четырех технически чистых титанов.Это самая мягкая и пластичная из этих марок. Он обладает великолепной формуемостью, отличной коррозионной стойкостью и высокой ударной вязкостью.

Благодаря всем этим качествам, сорт 1 является предпочтительным материалом для любого применения, где требуется простота формуемости, и обычно доступен в виде титановых пластин и трубок. К ним относятся:

  • Химическая обработка
  • Производство хлоратов
  • Аноды размерные стабильные
  • Опреснение
  • Архитектура
  • Медицинская промышленность
  • Морская промышленность
  • Автозапчасти
  • Конструкция планера

2 класс

Титан Grade 2 называют «рабочей лошадкой» индустрии коммерчески чистого титана благодаря его разнообразным возможностям использования и широкой доступности.Он обладает многими из тех же качеств, что и титан Grade 1, но немного прочнее. Оба одинаково устойчивы к коррозии.

Этот сплав обладает хорошей свариваемостью, прочностью, пластичностью и формуемостью. Это делает титановые прутки и листы Grade 2 лучшим выбором для многих областей применения:

  • Архитектура
  • Производство электроэнергии
  • Медицинская промышленность
  • Переработка углеводородов
  • Морская промышленность
  • Кожух выхлопной трубы
  • Обшивка планера
  • Опреснение
  • Химическая обработка
  • Производство хлоратов

класс 3


Детали из титана 3 степени

Этот сорт наименее используется из коммерчески чистых марок титана, но это не делает его менее ценным.Сорт 3 прочнее, чем классы 1 и 2, аналогичен по пластичности и лишь немного менее пластичен, но обладает более высокими механическими характеристиками, чем его предшественники.

Grade 3 используется там, где требуется умеренная прочность и высокая коррозионная стойкость. К ним относятся:

  • Аэрокосмические конструкции
  • Химическая обработка
  • Медицинская промышленность
  • Морская промышленность

класс 4

Марка 4 известна как самая прочная из четырех марок технически чистого титана.Он также известен своей превосходной коррозионной стойкостью, хорошей формуемостью и свариваемостью.

Хотя он обычно используется в следующих промышленных приложениях, сорт 4 недавно нашел свою нишу в качестве титана медицинского назначения. Он необходим там, где требуется высокая прочность:

  • Детали планера
  • Сосуды криогенные
  • Теплообменники
  • CPI оборудование
  • Трубка конденсатора
  • Хирургическое оборудование
  • Корзины для травления

Титановые сплавы

7 класс

Grade 7 механически и физически эквивалентен Grade 2, за исключением добавления промежуточного элемента палладия, что делает его сплавом.Марка 7 обладает превосходной свариваемостью и фабричностью, а также самой высокой коррозионной стойкостью среди всех титановых сплавов. Фактически, он наиболее устойчив к коррозии в восстанавливающих кислотах.

Grade 7 используется в химических процессах и компонентах производственного оборудования.

11 класс


Обработка титана Grade 1

Grade 11 очень похож на Grade 1, за исключением добавления небольшого количества палладия для повышения коррозионной стойкости, что делает его сплавом.Эта коррозионная стойкость полезна для защиты от щелевой эрозии и снижения кислотности в хлоридных средах.

Другие полезные свойства включают оптимальную пластичность, формуемость в холодном состоянии, полезную прочность, ударную вязкость и отличную свариваемость. Этот сплав можно использовать в тех же областях применения титана, что и сплав 1, особенно там, где существует проблема коррозии, например:

  • Химическая обработка
  • Производство хлоратов
  • Опреснение
  • Морское применение

Ti 6Al-4V (класс 5)

Известный как «рабочая лошадка» титановых сплавов, Ti 6Al-4V или титан Grade 5 является наиболее часто используемым из всех титановых сплавов.На его долю приходится 50 процентов от общего объема потребления титана во всем мире.

Его удобство использования заключается в его многочисленных преимуществах. Ti 6Al-4V можно подвергать термообработке для повышения его прочности. Его можно использовать в сварных конструкциях при рабочих температурах до 600 ° F. Этот сплав отличается высокой прочностью при небольшом весе, полезной формуемостью и высокой коррозионной стойкостью.

Удобство использования

Ti 6AI-4V делает его лучшим сплавом для использования в нескольких отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, медицинская, морская и химическая промышленность.Может быть использован при создании таких технических вещей как:

  • Авиационные турбины
  • Детали двигателя
  • Конструктивные элементы самолета
  • Крепеж для аэрокосмической отрасли
  • Высокопроизводительные детали автоматики
  • Морское применение
  • Спортивное оборудование

Ti 6AL-4V ELI (класс 23)


Хирургический титан Grade 23

Ti 6AL-4V ELI, или Grade 23, является версией Ti 6Al-4V с более высокой степенью чистоты.Из него могут быть катушки, пряди, проволока или плоская проволока. Это лучший выбор для любой ситуации, когда требуется сочетание высокой прочности, небольшого веса, хорошей коррозионной стойкости и высокой прочности. Он имеет более высокую устойчивость к повреждениям по сравнению с другими сплавами.

Эти преимущества делают Grade 23 лучшим титаном для стоматологии и медицины. Он может использоваться в биомедицинских приложениях, таких как имплантируемые компоненты, благодаря своей биосовместимости, хорошей усталостной прочности и низкому модулю упругости.Его также можно использовать в подробных хирургических процедурах, например:

  • Спицы и винты ортопедические
  • Тросы ортопедические
  • Зажимы для лигатуры
  • Скобы хирургические
  • Пружины
  • Ортодонтические аппараты
  • Замены суставов
  • Сосуды криогенные
  • Аппараты костной фиксации

сорт 12


Титан класса 12 Применения

Титан класса 12 имеет оценку «отлично» за высокое качество свариваемости.Это очень прочный сплав, обеспечивающий большую прочность при высоких температурах. Титан марки 12 обладает характеристиками, аналогичными нержавеющим сталям серии 300.

Этот сплав может быть подвергнут горячей или холодной штамповке с использованием листогибочного пресса, гидравлического прессования, штамповки растяжением или метода ударного молота. Его способность формироваться различными способами делает его полезным во многих приложениях. Высокая коррозионная стойкость этого сплава также делает его неоценимым для того производственного оборудования, где существует проблема щелевой коррозии.Grade 12 может использоваться в следующих отраслях и сферах применения:

  • Кожух и теплообменники
  • Гидрометаллургия
  • Химическое производство при повышенных температурах
  • Морские и авиационные компоненты

Ti 5Al-2.5Sn

Ti 5Al-2.5Sn - это нетермообрабатываемый сплав, который обеспечивает хорошую свариваемость и стабильность. Он также обладает высокой температурной стабильностью, высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и хорошим сопротивлением ползучести.Ползучесть - это явление пластической деформации в течение длительных периодов времени, которое происходит при высоких температурах.

Ti 5Al-2.5Sn в основном используется в самолетах и ​​корпусах самолетов, а также в криогенных приложениях.

Определения


Титановый пруток

Метод ударного молотка - Использование машины, состоящей из наковальни или основания, выровненного с молотком, который поднимается и затем опускается на расплавленный металл, чтобы выковать или штамповать металл.

Пластичность - способность металла легко вытягиваться в проволоку или тонко забиваться молотком; легко формуются или формируются.

Фабричность - Относится к способности металла использоваться для создания машин, конструкций и другого оборудования посредством формования и сборки.

Формуемость - Способность металла принимать различные формы и формы.

Hydropress Forming - Давление, оказываемое резиновой головкой пресса, формирует лист металла в соответствии с конфигурацией инструмента, формируя металл.

Промежуточные элементы - «примеси» в чистых металлах, иногда улучшающие сплав.

Листогибочный пресс для формовки - Станок, используемый для гибки листового металла в любую требуемую форму.

Метод формования растяжением - метод, при котором нагретый металлический лист растягивается по форме и затем охлаждается для придания формы.

.

Каковы свойства индекса почвы?

Свойства индекса почвы - это свойства, которые облегчают идентификацию и классификацию почв для инженерных целей. Пластичные почвы (глины) обычно называют связными, в отличие от непластичных грунтов (песков и гравий), которые часто называют зернистыми или несвязными. Пластичный и когезионный используются как синонимы, имея в виду, что все пластиковые почвы являются связными, а связанные почвы - пластичными. По сути, электрохимическая когезия и геотехническая когезия, измеренные трехосным датчиком, очень разные.Сплоченность глин не всегда означает измеримую когезию, обеспечивающую прочность на сдвиг. Трехмерная сеть притяжения между отрицательными частицами и положительными катионами приводит к пластичности. Характер некоторых свойств различается для крупно- и мелкозернистых почв.

Показатели крупнозернистого (несвязного) грунта:

  • гранулометрический состав
  • форма частиц
  • относительная плотность
  • консистенция
  • глина и содержание глинистых минералов

Показатель свойств мелкозернистого (связного) грунта:

Являются ли вопросы охраны окружающей среды, здоровья и безопасности или потенциальной потери прибыли проблемой прямо сейчас?

  • консистенция
  • Форма и ориентация частиц
  • глина и содержание глинистых минералов
  • влажность

Одним из показателей индекса почвы, которые описывают несвязные почвы, является градация, известная также как гранулометрический состав .Он дает меру размеров и распределения размеров частиц, составляющих почву, и является наиболее важным из всех свойств, особенно в крупнозернистых почвах с небольшими частицами глины или без них. Почва с широким диапазоном размеров частиц называется хорошо сортированной. Противоположный тип почвы, который содержит узкий диапазон размеров частиц, классифицируется как плохо сортированный. Хорошо градуированные почвы могут быть уплотнены более плотно. Форма частиц также влияет на то, насколько плотно частицы могут быть упакованы вместе.Плотность грунта (особенно крупнозернистого) является показателем прочности и жесткости. Относительная плотность - это соотношение фактической объемной плотности и максимально возможной плотности почвы. Относительная плотность является хорошим индикатором потенциального увеличения плотности и, следовательно, деформаций, которые могут возникнуть при различных нагрузках. Два основных метода сортировки почвы - это ситовый и седиментационный анализ.

Консистенция - устойчивость грунта к деформации и разрыву.Термин «пределы консистенции» происходит от того, что почва может находиться в любых четырех состояниях, в зависимости от ее влажности. Первоначально грунт представляет собой вязкую жидкость без прочности на сдвиг. По мере того как содержание влаги в нем снижается, он начинает приобретать некоторую прочность на сдвиг, но все еще легко формуется, это пластичная твердая фаза. Режимы сушки снижают его способность к формованию, что приводит к образованию трещин при формовании в полутвердой фазе. Со временем почва становится настолько сухой, что становится хрупким твердым телом.Прочность на неограниченное сжатие часто используется как показатель стабильности. На практике термины мягкий, средний, жесткий, очень жесткий и твердый применяются для оценки плотности почвы. Это свойство индекса почвы описывает как связные, так и несвязные почвы. Консистенция несвязного грунта зависит в первую очередь от формы частиц и гранулометрического состава, в то время как на связном грунте это свойство в первую очередь зависит от содержания воды.

Содержание глины и глинистых минералов - важный почвенный индекс, характеризующий как крупнозернистые, так и мелкозернистые почвы.Глинистые минералы представляют собой мелкодисперсные силикаты с двумя основными строительными блоками: силикатный тетраэдр и алюминиевый или магниевый октаэдр, которые очень пластичны. Глинистые минералы различаются как по минералогии, так и по размеру частиц. Следовательно, в зависимости от процентного содержания и типа глинистых минералов глинистые почвы менее или более пластичны. Пластичность глин является функцией электрохимического поведения глинистых минералов, поэтому почвы, не содержащие глинистых минералов, не проявляют пластичности, и по мере снижения содержания влаги они переходят непосредственно из жидкого состояния в полутвердое.Три общие группы глинистых минералов включают каолинит, иллит и монтмориллонит.

Содержание воды является очень важным показателем почвенного индекса для мелкозернистых почв, поскольку их поведение в значительной степени изменяется с изменениями концентрации воды. Согласно Аттербергу, существует четыре состояния: жидкое, пластичное, полутвердое и твердое. Граничное содержание воды, разделяющее эти состояния, известно как пределы Аттерберга, и это: усадка (SL), пластичность (PL) и предел жидкости (LL). Эти пределы имеют разные значения для разных типов мелкозернистых грунтов.Содержание влаги влияет на многие свойства и обычно используется для расчета плотности в сухом состоянии по измеренной объемной плотности. Вода удерживается в порах почвы, где притяжение между водой и поверхностью частиц почвы сильно ограничивает способность воды течь, как если бы она текла в стакане для питья. Почвенная вода никогда не бывает чистой водой, она содержит сотни растворенных органических и неорганических добавок, что делает ее более почвенным раствором. Когда вода попадает в почву, она вытесняет воздух из некоторых пор, поэтому содержание воздуха в почве обратно пропорционально содержанию в ней воды.

Единая классификация почв дает каждому типу почвы двухбуквенное обозначение. Для крупнозернистых почв первая буква, G для гравия или S для песка, относится к преобладающему размеру частиц в почве. Вторая буква - либо W, если оценка хорошо, либо P, если оценка плохо. Вторая буква также может быть M для ила или C для глины, если крупнозернистые почвы содержат более 12% ила или глины. Первая буква обозначения мелкозернистых грунтов - М или С (ил или глина).Вторая буква, H (высокая) или L (низкая), указывает на пластичность почвы. Так, например, в смесях гравийно-песчаного грунта GW будет обозначать хорошо просортированный, чистый, тогда как в песках и песчаных почвах SW будет обозначать хорошо просортированный, чистый. В мелкозернистых грунтах с низкой пластичностью ML обозначает илы, в то время как в мелкозернистых грунтах с высокой пластичностью MH также обозначает илы. Варианты этих четырех описаний почвы заключаются в максимальной сухой плотности и оптимальном содержании влаги.

Продукция GRT позволяет улучшить все типы почв и сделать их пригодными для различных инженерных целей.Естественные грунты с самым высоким уровнем прочности на неограниченное сжатие (UCS) относятся к категории твердых, если UCS превышает 0,4 МПа. За счет использования стабилизаторов GRT в дозах от 0,75 до 1,5% можно достичь результатов UCS в диапазоне от 2 до 5,8 МПа. GRT9000 и GRT: PCM показали выдающиеся результаты при применении как в гранулированных, так и в пластиковых почвах, и, таким образом, доступны варианты для стабилизации почв с широким спектром свойств почвенного индекса.

Стабилизация материала дорожного покрытия типа 2 1% GRT9000 показала результат UCS через 5 дней, превышающий 6.5 МПа. Сравнительный анализ UCS приводит к получению стабилизированного цементом гравия типа 2, требующего более 5-6% и до 8% цемента по массе для нижних подтипов. Когда дело касается мелкозернистых высокопластичных грунтов, БРТ ПКМ необходим в гораздо более низких концентрациях, чем известь и цемент. В случае грунтов с индексом пластичности выше 20 (для которых известь считается очень эффективным стабилизатором) общая рекомендация составляет 3-5% извести или 3-7% цемента, в то время как GRT PCM необходим в концентрации всего 0,75. %.

ССЫЛКИ

  • Картер М., Бентли С.П. Свойства почвы и их взаимосвязь. 2016. 2-е издание. Джон Вили и сыновья. Западный Сассекс. Объединенное Королевство.
  • Molenaar. А.А.А. 2015. Связные и несвязные грунты и несвязанные сыпучие материалы для оснований и подоснов на дорогах. TU Delft. Нидерланды.
  • Вейл, Р. Р. и Брэди, Н. К. 2017. Природа и свойства почв. 5-е издание. Pearson Education Limited. Эссекс. Англия.
.

Смотрите также