Четверг, 16 Май 2024, 07:50

Сайт: Система поддержки учебных курсов НИ РХТУ
Курс: Электронная библиотека (Электронная библиотека)
Глоссарий: Терминологический словарь

В

Вакансия

Дефект по Шотки, дефект кристалла, представляющий собой отсутствие атома или иона в узле кристаллической решётки (см. рис.1) В. имеются во всех кристаллах, как бы тщательно эти кристаллы ни выращивались. В реальном кристалле В. возникают и исчезают в результате теплового движения атомов. Механизм образования В. можно представить как выход атомов поверхностного слоя на поверхность с последующим переходом возникающих поверхностных «дырок» (см. рис.2 а, б, в). При этом вместо связи с тремя соседними атомами остаётся только одна связь, а две другие разрываются. Следовательно, работа, необходимая для образования В., равна энергии двух связей.

Решётка кристалла с вакансией

Рис. 1. Решётка кристалла с вакансией.

Решётка кристалла с вакансией

Рис. 2. Схема механизма «растворения» в кристалле окружающей его «пустоты».

В. беспорядочно перемещаются в кристалле, обмениваясь местами с соседними атомами. Движение В. является главной причиной перемешивания (самодиффузии) атомов в кристалле, а также взаимной диффузии контактирующих кристаллов. Каждой температуре соответствует определённая равновесная концентрация В. Количество В. в кристаллах металлов вблизи температуры плавления достигает 1-2% от числа атомов. При комнатной температуре у алюминия одна В. приходится на 1012 атомов, а у таких металлов, как серебро и медь, количество В. при комнатной температуре ещё меньше. Однако, несмотря на малую концентрацию, В. существенно влияют на физические свойства кристалла: понижают плотность, вызывают ионную проводимость и др. В. играют важную роль в процессах термообработки, отдыхе металлов, рекристаллизации металлов, спекании и др. процессах.

Лит.: Уэрт Ч., Томсон P., Физика твёрдого тела, пер. с англ., М., 1966; Киттель Ч., Введение в физику твёрдого тела, пер. с англ., 2 изд., М., 1963.

Вакуум-ковш

Литейный ковш для извлечения металлургических расплавов из ванн путем создания разряжения в В. к.. В. к. плотно закрывается крышкой, через которую пропущена труба; конец трубы погружен в расплавленный металл. В В. к. насосом создается разрежение, и металл по трубе засасывается внутрь ковша.

Вакуумная печь

Печь, в которой обработка металла (нагрев, плавка) производится под вакуумом. Нагревательные В. п. применяют при термической обработке высококачественной стали; плавильные В. п. - при производстве химически активных и тугоплавких металлов, а также высококачественных сталей и др. сплавов.

Вакуумная плавка

Плавка металлов и сплавов под пониженным остаточным давлением. При В. п. металл эффективно очищается от газов, летучих примесей и неметаллических включений, что создает условия для успешного использования этого метода в производстве металлов для особо ответственных изделий.

Вакуумное литье

Получение в вакууме отливок из сплавов цветных металлов, гл. образом никелевых, титановых и др. жаропрочных сплавов. Изготовленные таким способом отливки отличаются повышенной плотностью и чистотой металла.

Вакуумное литье - процесс литья, при котором заполнение жидким металлом полости литейной формы ведётся в вакууме. При В. л. принудительное заполнение формы металлом сопровождается полным удалением из неё газов, что позволяет получать тонкостенные, плотные и высококачественные отливки. Применяются различные способы производства фасонных отливок методами В. л.: вакуумное всасывание металла в форму, расположенную над расплавом (cм. рис.), после чего кристаллизация происходит при атмосферном или повышенном давлении; вакуумное всасывание металла с использованием металлостатического давления (форма расположена под металлом); литьё в вакууме под давлением (в машине для литья под давлением при помощи вакуумированных прессформ); вакуумноцентробежная заливка и др. В. л. находит большое распространение в сочетании с вакуумной плавкой для производства фасонных отливок из спец. сталей и сплавов. Вакуум в зависимости от метода находится в пределах 40—0,3 Н/м2 (0,3—2×10-3 мм рт. ст.).

Схема литья вакуумным всасыванием

Схема литья вакуумным всасыванием: 1 — кристаллизатор; 2 — водоохлаждаемая рубашка; 3 — расплав; 4 — металлическая форма.

М. Я. Телис

Вакуумформование

Способ изготовления изделий из листовых термопластов. Изделие требуемой конфигурации получают в результате разности давлений, возникающей из-за разрежения в полости формы, над которой закреплен лист. Применяется, например, в производстве емкостей, деталей холодильников, корпусов приборов.

Вакуумформование - метод формования изделий из пластмассовых листов. При В. листовые материалы на основе термопластичных полимеров толщиной до 2 мм закрепляют на форме, нагревают до температуры размягчения и затем формуют под действием атмосферного давления, создавая в полости, образованной листом и поверхностью формы, разрежение (вакуум) порядка 10 кН/м2 (100 мм рт. ст.) (см. рис.).

Простейшая вакуумформовочная установка

Простейшая вакуумформовочная установка: 1 — форма-матрица; 2 — прокладки; 3 — прижимная рама; 4 — электронагреватель; 5 — лист термопласта; 6 — отверстия в матрице.

Изделия с большой глубиной вытяжки производят позитивным методом В. (материал формуется на поверхности выпуклой формыпуансона), изделия с малой глубиной вытяжки — негативным методом (материал втягивается в углубления формыматрицы). Оптически прозрачные детали (например, колпаки самолётных кабин) получают при так называемым свободном В., когда образующаяся в результате перепада давлений полусфера не касается стенок камеры (форма при этом методе не нужна), благодаря чему готовое изделие имеет гладкую поверхность.

Преимущества В. по сравнению с другими методами формования изделий из листа — малые удельные давления, позволяющие изготовлять формы из легко обрабатывающихся материалов (гипс, дерево, алюминий и др.). Методом В. получают различные ёмкости, изделия полусферической формы, детали холодильников и т.д.

Лит.: Брацыхин Е. А., Миндлин С. С., Стрельцов К. Н., Переработка пластических масс в изделия, М. — Л., 1966; Бернхардт Э. (сост.), Переработка термопластичных материалов, пер. с англ., М., 1965.

Р. В. Торнер

Валик к сварке

Металл сварного шва, наплавленный или переплавленный за один проход. Различают В. корневой и заполняющий.

Корневой В. укладывается по корню шва; заполняющий В. - в зазор между кромками свариваемых деталей поверх корневого В. после его естественного охлаждения до температуры не выше 400.

Валки прокатные

Рабочий орган (инструмент) прокатного стана. В.п. выполняется основная операция прокатки - деформация (обжатие) металла для придания ему требуемых размеров и формы. В.п. состоят из трёх элементов (см.рис. 1): бочки, двух шеек (цапф), приводного конца валка («трефа»). В.п. делятся на листовые и сортовые. Листовые применяют для прокатки листов, полос и ленты; бочка у этих валков цилиндрическая либо слегка выпуклая или вогнутая; такие валки называют также гладкими. Сортовые служат для прокатки фасонного (сортового) металла (круглого и квадратного сечения, рельсов, двутавровых балок и др.); на поверхности бочки этих В.п. делают углубления, соответствующие профилю прокатываемого металла. Эти углубления называют ручьями (ручьи двух В.п. образуют калибры), а В.п. - ручьевыми (калиброванными).

Прокатные валки листовые

Рис. 1 Прокатные валки листовые: 1 - бочка; 2 - шейки; 3 - приводной конец; 4 - прокатываемый металл (полоса).

Основные размеры В.п. (диаметр и длина бочки) зависят от сортамента прокатываемой продукции. Диаметр В.п. для горячей прокатки составляет от 250-300 мм (прокатка проволоки) до 1000-1400 мм (прокатка блюмов и слябов). Для холодной прокатки применяют В.п. диаметром от 5 мм (на 20-валковых станах при прокатке фольги) до 600 мм (на 4-валковых станах при прокатке тонких полос).

В.п. чугунные твёрдостью 35-45 единиц по Шору (изготавливаются отливкой в глиняные формы) наиболее дешёвые и применяются при горячей прокатке мягкой полосовой стали; чугунные В.п. твёрдостью 55-75 единиц по Шору (изготавливаются отливкой в металлической формы - кокили) - на листовых станах и чистовых клетях сортовых и проволочных станов; легированные (хромом, никелем, молибденом) чугунные В.п. твёрдостью 40-70 единиц по Шору - на сортовых рельсобалочных и тонколистовых станах горячей прокатки; стальные В.п. - на блюмингах, слябингах, обжимных клетях сортовых станов и на станах холодной прокатки. Рабочие В.п. небольших многовалковых станов, а также станов для плющения проволоки из высокопрочных сталей изготовляют из керамических твёрдых сплавов типа карбида вольфрама (с добавкой кобальта); износостойкость таких валков в 30-50 раз выше, чем стальных легированных. Износостойкие и прочные В.п. для сортовой и листовой прокатки получают наплавкой их поверхности твёрдыми и сверхтвёрдыми сплавами.

Изношенные В.п. восстанавливают переточкой на вальцетокарных станках или перешлифовкой (валки листовых станов) на вальцешлифовальных станках.

Лит.: Целиков А. И., Смирнов В. В., Прокатные станы, М., 1958; Королев А. А., Механическое оборудование прокатных цехов, 2 изд., М., 1965.П. И. Полухин.

Вальцевание

Вальцовка, процесс объёмного штампования заготовок вращающимися штампами (секторами), укрепленными на валках машины - кузнечных ковочных вальцах). Заготовку устанавливают на вальцах, когда валки находятся в нерабочем положении (см. рис. 1 а). Валки, вращаясь в противоположные стороны, захватывают заготовку и деформируют её (см. рис. 1 б). В. - высокопроизводительный процесс, позволяющий получать точные заготовки при высоком коэффициенте использования металла. В.применяют для изготовления шатунов, звеньев транспортёров и др. деталей машин, а также для получения фасонных заготовок переменного сечения под последующее штампование на прессах и молотах. Для В. фасонных заготовок часто применяют малогабаритные консольные ковочные вальцы. Распространено горячее В. заготовок, подштампование лопаток турбин и компрессоров. Точное холодное В. лопаток позволяет исключить их механическую обработку. В. обеспечивает непрерывное деформирование и ориентировку волокон металла соответственно конфигурации детали, что придаёт ей высокие механические качества. См. Обработка металлов давлением

Схема вальцевания

Рис. 1. Схема вальцевания: а - исходное положение; б - рабочее положение; 1, 5 - валки; 2, 4 - штампы (секторы); 3 - заготовка.

Лит.: Суслов П. В., Кузнечно-прессовое оборудование, М., 1956; Мартынов В. Н., Изготовление поковок и фасонных заготовок в ковочных вальцах, М., 1958. Д. И. Браславский.

Вальцетокарный станок

Специализированный металлорежущий станок для обработки гладких и фасонных валков прокатных станов или крупногабаритных цилиндров.