5 Билет

1в: Углеродистые стали классифицируют по содержанию углерода, назна­чению, качеству, степени раскисления и структуре в равновесном состоянии.

По содержанию углерода стали подразделяются на:

- низкоуглероди­стые (< 0,3% С),

- среднеуглеродистые (0,3 — 0,7% С) и

- высокоуглеродистые (> 0,7% С)

По назначению стали классифицируют на конструкционные и инстру­ментальные.

Конструкционные стали представляют наиболее обширную группу, предназначенную для изготовления строительных сооружений, дета­лей машин и приборов. К этим сталям относят цементуемые, улучшаемые, высокопрочные и рессорно-пружинные. Конструкционные стали содержат углерода не более 0,65 %.

Инструментальные стали подразде­ляют на стали для режущего, измерительного инструмента, штампов холод­ного и горячего (до 200 °С) деформирования.

По качеству стали классифицируют на обыкновенного качества, качест­венные, высококачественные.

По степени раскисления и характеру за­твердевания стали классифицируют на спокойные, полуспокойньте и кипящие. Раскисление — про­цесс удаления из жидкого металла кислорода, проводимый с целью предотвращения хрупкого разрушения стали при горячей деформации.

Полуспокойные стали по степени раскисления занимают промежуточ­ное положение между спокойными и кипящими.

По структуре в равновесном состоянии стали делятся на:

1) доэвтектоидные, имеющие в структуре феррит и перлит;

2) эвтектоидные, структура ко­торых состоит из перлита;

3) заэвтектоидные, имеющие в структуре перлит и цементит вторичный.

2в: Микроструктура веществ, составляющих материал, может быть кристаллическая и аморфная. Кристаллические и аморфные формы нередко являются лишь различными состояниями одного и того же вещества. Примером служит кристаллический кварц и различные аморфные формы кремнезема. Кристаллическая фор­ма всегда более устойчива. Чтобы вызвать химическое взаимодействие между кварцевым песком и известью, в технологии си­ликатного кирпича применяют автоклавную обработку отфор­мованного сырца насыщенным водяным паром с температурой не менее 175°С и давлением 0,8 МПа. Между тем трепел (аморфная форма диоксида кремния) вместе с известью после затворения водой образует гидросиликат кальция при нормальной темпера­туре 15-25°С. Аморфная форма вещества может перейти в более устойчивую кристаллическую форму.

Практическое значение для природных и искусственных ма­териалов имеет явление полиморфизма - когда одно и то же веще­ство способно существовать в различных кристаллических фор­мах, называемых модификациями.

Особенностью кристаллического вещества является опреде­ленная температура плавления (при постоянном давлении) и оп­ределенная геометрическая форма кристаллов каждой его моди­фикации.

Свойства монокристаллов неодинаковы в разных направле­ниях. Это механическая прочность, теплопроводность, скорость растворения, электропроводность и др. Явление анизотропии яв­ляется следствием особенностей внутреннего строения кристал­лов.

3в: 1. Гипсовые вяжущие

Они состоят в основном из полуводного гипса CaSO₄0,5Н₂О или ангидрита CaSO_4. Это воздушные вяжущие, получаемые тепловой обработкой сырья и последующим помолом. Сырьем чаще всего служит природная горная порода – гипс CaSO₄2Н₂О. Используется также ангидрит и отходы промышленности фосфогипс и борогипс. Гипсовые вяжущие в зависимости от температуры тепловой обработки подразделяются на 3 группы: без-, низко- и высокообжиговые.

Низкообжиговые гипсовые вяжущие

Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества изготавливают путем термической обработки природного гипсового гипса или фосфогипса до полуводного гипса CaSO₄0,5Н₂О с последующим или предшествующим этой обработке измельчением в тонкий порошок в соответствии с требованиями ГОСТ 125.

Низкотемпературная обработка двуводного сульфата кальция обеспечивает его частичную дегидратацию (выделение 15,76 % химически связанной воды) по схеме:

CaSO₄2Н₂О ^t CaSO₄0,5Н₂О + 1,5Н₂О

Природный гипс строительный гипс

По пределу прочности при сжатии и изгибе гипсовые вяжущие делят на 12 марок: от Г-2 до Г-12. Цифры в обозначении марки показывают минимальный предел прочности при сжатии в МПа. При этом марки Г-2…Г-7 обычно соответствуют β-CaSO₄0,5Н₂О, а Г-10…Г-25 – α-модификации.

Высокообжиговые гипсовые вяжущие

Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества - медленносхватывающиеся и медленнотвердеющие, состоящие из безводного сульфата кальция и активизатора твердения. Наибольшую известность из этой группы ВВ получили ангидритовый цемент, разработанный П.П. Будниковым, и эстрихгипс, которые сейчас применяются ограниченно, однако весьма вероятно появление интереса к этим ВВ в недалеком будущем.