Obecnie najbardziej rozpowszechnione na rosyjskim rynku nielegalne ugrupowania zbrojne można podzielić na trzy duże grupy:
Najlepszą wytrzymałość i wydajność cieplną mają oczywiście konstrukcje podpowierzchniowe wykonane ze stali nierdzewnej.
*Właściwości stali nierdzewnej i stali ocynkowanej nieznacznie się różnią.
1. Dzięki 3-krotnie niższej nośności i 5,5-krotnie większej przewodności cieplnej aluminium, wspornik ze stopu aluminium jest mocniejszym „mostkiem zimnym” niż wspornik ze stali nierdzewnej. Wskaźnikiem tego jest współczynnik równomierności termicznej przegród zewnętrznych. Według danych badawczych współczynnik jednorodności cieplnej konstrukcji otaczającej przy zastosowaniu systemu ze stali nierdzewnej wynosił 0,86-0,92, a dla systemów aluminiowych 0,6-0,7, co powoduje konieczność ułożenia izolacji o dużej grubości i odpowiednio zwiększyć koszt elewacji.
Dla Moskwy wymagana odporność na przenikanie ciepła ścian, biorąc pod uwagę współczynnik jednorodności cieplnej, wynosi 3,13/0,92=3,4 (m2.°C)/W dla wspornika ze stali nierdzewnej oraz 3,13/0,7= dla wspornika aluminiowego 4,47 (m2 °C) / W, tj. 1,07 (m2 °C) / W powyżej. Dlatego przy zastosowaniu wsporników aluminiowych grubość izolacji (o współczynniku przewodności cieplnej 0,045 W / (m. ° C) powinna być większa o prawie 5 cm (1,07 * 0,045 = 0,048 m).
2. Ze względu na większą grubość i przewodność cieplną wsporników aluminiowych, według obliczeń przeprowadzonych w Instytucie Fizyki Budownictwa, przy temperaturze zewnętrznej -27°C temperatura na kotwie może spaść do -3,5°C oraz jeszcze niższy, ponieważ. w obliczeniach przyjęto pole przekroju wspornika aluminiowego 1,8 cm 2 , podczas gdy w rzeczywistości jest to 4-7 cm 2 . Przy zastosowaniu wspornika ze stali nierdzewnej temperatura na kotwie wynosiła +8 °C. Oznacza to, że w przypadku zastosowania wsporników aluminiowych kotwa pracuje w strefie zmiennych temperatur, w której możliwa jest kondensacja wilgoci na kotwie, a następnie jej zamarzanie. Spowoduje to stopniowe zniszczenie materiału warstwy konstrukcyjnej ściany wokół kotwy i tym samym zmniejszenie jej nośności, co jest szczególnie ważne w przypadku ścian wykonanych z materiału o małej nośności (pianobeton, pustak itp.). Jednocześnie podkładki termoizolacyjne pod wspornikiem, ze względu na swoją niewielką grubość (3-8 mm) i wysoką (w stosunku do izolacji) przewodność cieplną, ograniczają straty ciepła tylko o 1-2% tj. praktycznie nie przerywają „zimnego mostka” i mają niewielki wpływ na temperaturę kotwy.
3. Niska rozszerzalność cieplna prowadnic. Odkształcenie temperaturowe stopu aluminium jest 2,5 razy większe niż stali nierdzewnej. Stal nierdzewna ma niższy współczynnik rozszerzalności cieplnej (10 10 -6 °C -1) w porównaniu do aluminium (25 10 -6 °C -1). W związku z tym wydłużenie 3-metrowych prowadnic przy różnicy temperatur od -15 ° C do +50 ° C wyniesie 2 mm dla stali i 5 mm dla aluminium. Dlatego, aby skompensować rozszerzalność cieplną prowadnicy aluminiowej, koniecznych jest szereg środków:
a mianowicie wprowadzenie do podsystemu dodatkowych elementów - ruchomych prowadnic (dla wsporników w kształcie litery U) lub owalnych otworów z tulejami na nity - nie sztywne mocowanie (dla wsporników w kształcie litery L).
Nieuchronnie prowadzi to do komplikacji i kosztów podsystemu lub nieprawidłowej instalacji (jak często zdarza się, że instalatorzy nie stosują tulei lub niewłaściwie mocują zespół dodatkowymi elementami).
W wyniku tych działań obciążenie ciężarem spada tylko na wsporniki łożyskowe (górny i dolny), podczas gdy pozostałe służą jedynie jako podpora, co oznacza, że kotwy nie są obciążane równomiernie i należy to uwzględnić przy opracowywaniu projektu dokumentacji, czego często po prostu się nie robi. W systemach stalowych całe obciążenie rozkłada się równomiernie – wszystkie węzły są sztywno zamocowane – niewielkie rozszerzalności termiczne są kompensowane pracą wszystkich elementów w fazie odkształcenia sprężystego.
Konstrukcja obejmy pozwala na wykonanie szczeliny między płytami w systemach ze stali nierdzewnej już od 4 mm, natomiast w systemach aluminiowych jest to minimum 7 mm, co zresztą nie odpowiada wielu klientom i psuje wygląd budynku. Dodatkowo docisk musi zapewniać swobodny ruch płyt okładzinowych o wielkość wydłużenia prowadnic, w przeciwnym razie płyty ulegną zniszczeniu (szczególnie na styku prowadnic) lub obejmie się odgięcie (co może doprowadzić do spadanie płyt okładzinowych). W systemie stalowym nie ma niebezpieczeństwa wygięcia nóg zacisku, co może z czasem wystąpić w systemach aluminiowych ze względu na duże odkształcenia termiczne.
Temperatura topnienia stali nierdzewnej wynosi 1800°C, a aluminium 630/670°C (w zależności od stopu). Temperatura podczas pożaru na wewnętrznej powierzchni płytki (zgodnie z wynikami badań Regionalnego Centrum Certyfikacji „OPYTNOE”) sięga 750 °C. Tak więc przy zastosowaniu konstrukcji aluminiowych może dojść do stopienia podkonstrukcji i zawalenia się części elewacji (w rejonie otworu okiennego), a przy temperaturze 800-900 °C samo aluminium wspomaga spalanie. Z drugiej strony stal nierdzewna nie topi się w ogniu, dlatego jest najbardziej preferowana ze względu na wymagania bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Na przykład w Moskwie przy budowie wieżowców w ogóle nie wolno stosować podkonstrukcji aluminiowych.
Do tej pory jedynym wiarygodnym źródłem informacji o odporności korozyjnej danej konstrukcji podkładowej, a co za tym idzie o trwałości, jest ekspertyza ExpertCorr-MISiS.
Najtrwalsze są konstrukcje ze stali nierdzewnej. Żywotność takich systemów wynosi co najmniej 40 lat w miejskiej atmosferze przemysłowej o średniej agresywności i co najmniej 50 lat w warunkowo czystej atmosferze o niskiej agresywności.
Stopy aluminium, dzięki powłoce tlenkowej, mają wysoką odporność korozyjną, jednak w warunkach wysokiej zawartości chlorków i siarki w atmosferze może wystąpić szybka korozja międzykrystaliczna, co prowadzi do znacznego obniżenia wytrzymałości elementów konstrukcyjnych i ich zniszczenia. Tak więc żywotność konstrukcji ze stopu aluminium w miejskiej atmosferze przemysłowej o średniej agresywności nie przekracza 15 lat. Jednak zgodnie z wymaganiami Rosstroy, w przypadku stosowania stopów aluminium do produkcji elementów podbudowy nielegalnych formacji zbrojnych, wszystkie elementy muszą koniecznie mieć anodowaną powłokę. Obecność powłoki anodowej zwiększa żywotność podkonstrukcji ze stopu aluminium. Jednak podczas montażu podkonstrukcji poszczególne jej elementy łączone są nitami, pod które wierci się otwory, co powoduje naruszenie powłoki anodowej w obszarze mocowania, czyli nieuchronnie powstają obszary bez anodowania. Ponadto stalowy rdzeń nitu aluminiowego wraz z aluminiowym ośrodkiem elementu tworzy parę galwaniczną, co również prowadzi do rozwoju aktywnych procesów korozji międzykrystalicznej w miejscach mocowania elementów podkonstrukcji. Należy zauważyć, że często taniość takiego lub innego systemu IAF z podkonstrukcją ze stopu aluminium wynika właśnie z braku ochronnej powłoki anodowej na elementach systemu. Pozbawieni skrupułów producenci takich podkonstrukcji oszczędzają na kosztownych procesach elektrochemicznych produktów do anodowania.
Niewystarczająca odporność na korozję, pod względem trwałości konstrukcji, ma stal ocynkowana. Ale po nałożeniu powłoki polimerowej żywotność podkonstrukcji wykonanej ze stali ocynkowanej z powłoką polimerową wyniesie 30 lat w miejskiej atmosferze przemysłowej o średniej agresywności i 40 lat w warunkowo czystej atmosferze o niskiej agresywności.
Porównując powyższe wskaźniki podkonstrukcji aluminiowych i stalowych można stwierdzić, że podkonstrukcje stalowe znacznie przewyższają podkonstrukcje aluminiowe pod każdym względem.
Obecnie aluminium jest wykorzystywane w prawie wszystkich gałęziach przemysłu, od produkcji przyborów spożywczych po tworzenie kadłubów statków kosmicznych. W przypadku niektórych procesów produkcyjnych odpowiednie są tylko niektóre gatunki aluminium, które mają określone właściwości fizyczne i chemiczne.
Główne właściwości metalu to wysoka przewodność cieplna, ciągliwość i ciągliwość, odporność na korozję, niska waga i niska rezystancja omowa. Są one bezpośrednio zależne od procentu zanieczyszczeń zawartych w jego składzie, a także od technologii produkcji lub wzbogacania. Zgodnie z tym wyróżnia się główne gatunki aluminium.
Wszystkie gatunki metali są opisane i zawarte w jednym systemie uznanych norm krajowych i międzynarodowych: europejskich EN, amerykańskich ASTM i międzynarodowych ISO. W naszym kraju gatunki aluminium są określone przez GOST 11069 i 4784. Wszystkie dokumenty są rozpatrywane osobno. Jednocześnie sam metal jest precyzyjnie podzielony na gatunki, a stopy nie mają ściśle określonych znaków.
Zgodnie z normami krajowymi i międzynarodowymi należy wyróżnić dwa rodzaje mikrostruktury niestopowego aluminium:
Za zanieczyszczenia najczęściej uważane są związki żelaza i krzemu. W międzynarodowej normie ISO dla aluminium i jego stopów przydzielona jest osobna seria.
Rodzaj techniczny materiału jest podzielony na pewne gatunki, które są przypisane do odpowiednich norm, na przykład AD0 zgodnie z GOST 4784-97. Jednocześnie klasyfikacja obejmuje również metal o wysokiej częstotliwości, aby nie wprowadzać zamieszania. Niniejsza specyfikacja zawiera następujące gatunki:
Ponadto istnieją również kategorie ligatur – związki glinu, które służą do tworzenia stopów ze złota, srebra, platyny i innych metali szlachetnych.
Typowym przykładem tej grupy jest aluminium pierwotne (gatunek A5). Uzyskuje się go poprzez wzbogacenie tlenku glinu. W naturze metal w czystej postaci nie występuje ze względu na jego wysoką aktywność chemiczną. Łącząc się z innymi pierwiastkami tworzy boksyty, nefeliny i ałunity. Następnie z tych rud uzyskuje się tlenek glinu, a przy użyciu złożonych procesów chemicznych i fizycznych uzyskuje się z niego czysty glin.
GOST 11069 określa wymagania dotyczące gatunków aluminium pierwotnego, które należy oznaczyć, nakładając pionowe i poziome paski nieusuwalną farbą o różnych kolorach. Materiał ten znalazł szerokie zastosowanie w zaawansowanych gałęziach przemysłu, głównie tam, gdzie od surowców wymagane są wysokie parametry techniczne.
Aluminium techniczne nazywane jest materiałem, w którym procent obcych zanieczyszczeń jest mniejszy niż 1%. Bardzo często nazywany jest również niestopem. Gatunki techniczne aluminium według GOST 4784-97 charakteryzują się bardzo niską wytrzymałością, ale wysoką odpornością na korozję. Ze względu na brak cząstek stopu w kompozycji, na powierzchni metalu szybko tworzy się ochronna warstwa tlenku, która jest stabilna.
Gatunki aluminium technicznego wyróżniają się dobrą przewodnością cieplną i elektryczną. W ich sieci molekularnej praktycznie nie ma zanieczyszczeń, które rozpraszają przepływ elektronów. Ze względu na te właściwości materiał jest aktywnie wykorzystywany w produkcji instrumentów, w produkcji urządzeń grzewczych i wymienników ciepła oraz artykułów oświetleniowych.
Aluminium kute to materiał poddawany obróbce ciśnieniowej na gorąco i na zimno: walcowanie, prasowanie, ciągnienie i inne. W wyniku odkształceń plastycznych otrzymuje się z niego półfabrykaty o różnych przekrojach podłużnych: pręt aluminiowy, blacha, taśma, płyta, profile i inne.
Główne gatunki materiału odkształcalnego stosowanego w produkcji krajowej podano w dokumentach regulacyjnych: GOST 4784, OCT1 92014-90, OCT1 90048 i OCT1 90026. dwa lub więcej stałych stanów materii.
Zakres kutego aluminium, jak również tego, w którym stosuje się pręt aluminiowy, jest dość obszerny. Znajduje zastosowanie zarówno w obszarach wymagających od materiałów wysokich właściwości technicznych – w budowie statków i samolotów, jak i na budowach jako stop do spawania.
Odlewane gatunki aluminium wykorzystywane są do produkcji wyrobów kształtowych. Ich główną cechą jest połączenie wysokiej wytrzymałości właściwej i niskiej gęstości, co umożliwia odlewanie wyrobów o skomplikowanych kształtach bez pękania.
Zgodnie z przeznaczeniem gatunki odlewnicze są warunkowo podzielone na grupy:
Bardzo często wydajność odlewanych wyrobów aluminiowych poprawia się poprzez różnego rodzaju obróbkę cieplną.
Na jakość wytwarzanych produktów mają również wpływ właściwości fizyczne aluminium. A użycie niskogatunkowych gatunków materiału nie ogranicza się do tworzenia półproduktów. Bardzo często służy do odtleniania stali - do usuwania tlenu z roztopionego żelaza, które jest w nim rozpuszczone i tym samym zwiększa właściwości mechaniczne metalu. Do przeprowadzenia tego procesu najczęściej używane są marki AV86 i AV97F.
Opis aluminium: Aluminium nie posiada przekształceń polimorficznych, posiada ściennocentryczną siatkę sześcienną o okresie a=0,4041 nm. Aluminium i jego stopy dobrze nadają się do odkształcania na gorąco i na zimno - walcowanie, kucie, prasowanie, ciągnienie, gięcie, tłoczenie blach i inne operacje.
Wszystkie stopy aluminium można łączyć metodą zgrzewania punktowego, a stopy specjalne można zgrzewać metodą stapiania i innymi rodzajami spawania. Stopy aluminium do obróbki plastycznej dzielą się na utwardzone i nieutwardzone przez obróbkę cieplną.
Wszystkie właściwości stopów determinowane są nie tylko sposobem uzyskania półfabrykatu i obróbką cieplną, ale przede wszystkim składem chemicznym, a zwłaszcza charakterem faz - utwardzaczy poszczególnych stopów. Właściwości starzejących się stopów aluminium zależą od rodzaju starzenia: strefowego, fazowego czy koagulacyjnego.
Na etapie starzenia koagulacyjnego (T2 i T3) odporność na korozję znacznie wzrasta i uzyskuje się najbardziej optymalną kombinację cech wytrzymałościowych, odporności na korozję naprężeniową, korozji złuszczającej, odporności na pękanie (K 1s) i plastyczności (zwłaszcza w kierunku wysokim) .
Stan półfabrykatów, rodzaj poszycia oraz kierunek cięcia próbek są wskazane w następujący sposób: Symbole dla walcowanego aluminium:
M - Miękki, wyżarzony
T - Utwardzony i naturalnie starzony
T1 - Utwardzony i sztucznie starzony
T2 - Hartowany i sztucznie starzony w celu uzyskania większej odporności na pękanie i lepszej odporności na korozję naprężeniową
ТЗ - Hartowane i sztucznie starzone zgodnie z reżimem zapewniającym najwyższą odporność na korozję pod wpływem naprężeń i odporności na pękanie
N - ciężko obrobiony (ciężko obrobiony blach ze stopów np. duraluminium ok 5-7%)
P - półutwardzony
H1 - Ciężko pracowity (ciężka praca blach ok. 20%)
Izba Gospodarcza - Utwardzona i naturalnie starzona, zwiększona wytrzymałość
GK - gorącowalcowane (blachy, płyty)
B - okładzina technologiczna
A - Poszycie normalne
UP - Gruba okładzina (8% na stronę)
D - Kierunek wzdłużny (wzdłuż włókna)
P - Kierunek poprzeczny
B - Kierunek wysokości (grubość)
X - Kierunek akordu
R - Kierunek promieniowy
PD, DP, VD, VP, XR, RX - Kierunek cięcia próbek służący do określenia odporności na pękanie i szybkości narastania pęknięcia zmęczeniowego. Pierwsza litera określa kierunek osi próbki, druga - kierunek płaszczyzny, np.: PV - oś próbki pokrywa się z szerokością półfabrykatu, a płaszczyzna pęknięcia jest równoległa do wysokość lub grubość.
Analiza i pobieranie próbek aluminium: Rudy. Obecnie aluminium pozyskuje się tylko z jednego rodzaju rudy – boksytu. Powszechnie stosowany boksyt zawiera 50-60% A 12 O 3,<30% Fe 2 О 3 , несколько процентов SiО 2 , ТiО 2 , иногда несколько процентов СаО и ряд других окислов.
Próbki z boksytu pobiera się według ogólnych zasad, zwracając szczególną uwagę na możliwość wchłaniania wilgoci przez materiał, a także na różne proporcje cząstek dużych i małych. Masa próbki uzależniona jest od wielkości badanej dostawy: z każdych 20 ton do próbki całkowitej należy pobrać co najmniej 5 kg.
Podczas pobierania boksytu w stosach w kształcie stożka, małe kawałki są odłamywane ze wszystkich dużych kawałków o masie >2 kg, leżących w okręgu o promieniu 1 m, i ładowane do łopaty. Brakującą objętość wypełnia się drobnymi cząstkami materiału pobranymi z bocznej powierzchni stożka testowego.
Wybrany materiał jest zbierany w szczelnie zamkniętych naczyniach.
Cały materiał próbki jest kruszony w kruszarce do wielkości cząstek 20 mm, wsypywany do stożka, rozdrabniany i ponownie kruszony do wielkości cząstek<10 мм. Затем материал еще раз перемешивают и отбирают пробы для определения содержания влаги. Оставшийся материал высушивают, снова сокращают и измельчают до частиц размером < 1 мм. Окончательный материал пробы сокращают до 5 кг и дробят без остатка до частиц мельче 0,25 мм.
Dalsze przygotowanie próbki do analizy przeprowadza się po wysuszeniu w temperaturze 105 ° C. Wielkość cząstek próbki do analizy powinna być mniejsza niż 0,09 mm, ilość materiału 50 kg.
Gotowane próbki boksytu są bardzo podatne na segregację. Jeśli próbki składają się z cząstek o wielkości<0,25 мм, транспортируют в сосудах, то перед отбором части материала необходимо перемешать весь материал до получения однородного состава. Отбор проб от криолита и фторида алюминия не представляет особых трудностей. Материал, поставляемый в мешках и имеющий однородный состав, опробуют с помощью щупа, причем подпробы отбирают от каждого пятого или десятого мешка. Объединенные подпробы измельчают до тех пор, пока они не будут проходить через сито с размером отверстий 1 мм, и сокращают до массы 1 кг. Этот сокращенный материал пробы измельчают, пока он не будет полностью проходить через сито с размером отверстий 0,25 мм. Затем отбирают пробу для анализа и дробят до получения частиц размером 0,09 мм.
Próbki z ciekłych stopów fluorków wykorzystywanych w elektrolizie stopionego aluminium jako elektrolity pobierane są stalową kadzią z ciekłego stopu po usunięciu osadu stałego z powierzchni kąpieli. Ciekłą próbkę stopu wlewa się do formy i otrzymuje się mały wlewek o wymiarach 150x25x25 mm; cała próbka jest następnie mielona do wielkości cząstek próbki laboratoryjnej mniejszej niż 0,09 mm...
Topienie aluminium: W zależności od skali produkcji, charakteru odlewu i możliwości energetycznych, stopy aluminium mogą być przetapiane w piecach tyglowych, oporowych piecach elektrycznych oraz elektrycznych piecach indukcyjnych.
Wytapianie stopów aluminium powinno zapewnić nie tylko wysoką jakość gotowego stopu, ale także wysoką wydajność agregatów i dodatkowo minimalny koszt odlewania.
Najbardziej zaawansowaną metodą topienia stopów aluminium jest metoda nagrzewania indukcyjnego prądami o częstotliwości przemysłowej.
Technologia otrzymywania stopów aluminium składa się z tych samych etapów technologicznych, co technologia otrzymywania stopów na bazie dowolnych innych metali.
1. Podczas topienia świeżych wlewków i ligatur najpierw ładuje się aluminium (w całości lub w części), a następnie ligatury są rozpuszczane.
2. Przy topieniu przy użyciu wstępnego wlewka lub siluminu wlewkowego we wsadzie, stopy wlewków są najpierw ładowane i topione, a następnie dodawana jest wymagana ilość aluminium i zapraw.
3. W przypadku, gdy wsad stanowią odpady i wlewki, ładuje się go w następującej kolejności: pierwotny wlewek aluminiowy, wadliwe odlewy (wlewki), odpad (pierwszy gatunek) oraz przetop rafinowany i ligatury.
Miedź może być wprowadzana do wytopu nie tylko w postaci stopu, ale również w postaci miedzi elektrolitycznej lub odpadu (wprowadzanie przez rozpuszczanie).
Aluminium i stal nierdzewna mogą wyglądać podobnie, ale w rzeczywistości są zupełnie inne. Pamiętaj o tych 10 różnicach i kieruj się nimi, wybierając rodzaj metalu do swojego projektu.
Nadal nie masz pewności, który metal jest odpowiedni do Twoich celów? Skontaktuj się z nami telefonicznie, mailowo lub przyjdź do naszego biura. Nasi opiekunowie kont pomogą Ci dokonać właściwego wyboru!
Wybierając wyroby metalowe – podgrzewane wieszaki na ręczniki i balustrady, naczynia i ogrodzenia, kraty czy poręcze – wybieramy przede wszystkim materiał. Tradycyjnie konkurują ze sobą stal nierdzewna, aluminium i zwykła stal czarna (stal węglowa). Chociaż mają wiele podobnych cech, to jednak znacznie się od siebie różnią. Warto je porównać i dowiedzieć się, co jest lepsze: aluminium czy Stal nierdzewna(stal czarna ze względu na niską odporność na korozję nie będzie brana pod uwagę).
Jeden z najlżejszych metali, w zasadzie stosowany w przemyśle. Bardzo dobrze przewodzi ciepło, nie podlega korozji tlenowej. Aluminium produkowane jest w kilkudziesięciu rodzajach: każdy z własnymi dodatkami zwiększającymi wytrzymałość, odporność na utlenianie, ciągliwość. Jednak z wyjątkiem bardzo drogiego aluminium lotniczego, wszystkie mają jedną wadę: nadmierną miękkość. Części wykonane z tego metalu łatwo się odkształcają. Dlatego nie można stosować aluminium, gdzie podczas pracy produkt jest poddawany działaniu wysokiego ciśnienia (np. uderzenie wodne w instalacjach wodociągowych).
Odporność na korozję aluminium nieco zawyżone. Tak, metal nie „gnije”. Ale tylko dzięki ochronnej warstwie tlenku, która w ciągu kilku godzin tworzy się na produkcie w powietrzu.
Stop praktycznie nie ma wad - poza wysoką ceną. Nie boi się korozji, nie teoretycznie, jak aluminium, ale praktycznie: nie pojawia się na niej warstwa tlenku, co oznacza, że z biegiem czasu” Stal nierdzewna» nie przyciemnia.
Nieco cięższa niż aluminium, stal nierdzewna doskonale radzi sobie z uderzeniami, wysokim ciśnieniem i ścieraniem (zwłaszcza gatunki manganu). Jego wymiana ciepła jest gorsza niż w przypadku aluminium: ale dzięki temu metal nie „poci się”, jest na nim mniej kondensatu.
Na podstawie wyników porównania staje się jasne - wykonywać zadania, w których wymagana jest niska waga metalu, wytrzymałość i niezawodność, stal nierdzewna jest lepsza niż aluminium.
