Винтовой пресс для штамповки в закрытых штампах с разъемными матрицами. В.п.д.д. оборудован сдвоенным винтовым механизмом привода - наружного зажима матриц и внутреннего деформирующих ползунов.

Винтовой пресс, в котором рабочая часть ползуна с закрепленным на нем штампом жестко связана с винтом и при линейном перемещении вращается, создавая комбинированное воздействие на деформируемую заготовку.

Винтовой пресс с электромаховичным приводом и фрикционным дисковым лобовым или роликовым передаточным механизмом.

От позднелат. viscosus - вязкий и ...метр.

Прибор для определения вязкости (внутреннего трения) топливных масел и др. жидкостей. Наиболее распространены В. капиллярные, ротационные, с падающим шариком, ультразвуковые.

Определение вязкости капиллярными В. основано на законе Пуазёйля и состоит в измерении времени протекания известного количества (объёма) жидкости или газа через узкие трубки круглого сечения (капилляры) при заданном перепаде давления. Капиллярными В. измеряют вязкость от 10^-5 нсек/м² (газы) до 10⁴ нсек/м² (консистентные смазки). Относительная погрешность образцовых капиллярных В.±0,1-0,3%, рабочих приборов ±0,5-2,5%. На рис. 1 показано устройство различных типов стеклянных В. В капиллярных В. указанных типов течение жидкости происходит под действием силы тяжести (в начальный момент уровень жидкости в одном колене В. выше, чем в другом). Время опорожнения измерительного резервуара определяют как промежуток между моментами прохождения уровня жидкости мимо меток на верхних и нижних концах резервуара. В капиллярных автоматических В. (непрерывного действия) жидкость поступает в капилляр от насоса постоянной производительности. Перепад давления на капилляре, измеряемый манометром, пропорционален искомой вязкости.

Рис. 1. Стеклянные капиллярные вискозиметры (ГОСТ 10028-67): 1 - измерительные резервуары; 2 - капилляры; 3 - приемные сосуды; 4 - питающий резервуар (в вискозиметрах для непрозрачных жидкостей ВНЖ); 5 - термостатирующая рубашка; M₁, M₂ (у ВНЖ также M₃ ) - метки, служащие для измерения времени истечения жидкости из измерительных резервуаров или их заполнения (у ВНЖ).

В ротационных В. исследуемая вязкая среда находится в зазоре между двумя соосными телами (цилиндры, конусы, сферы, их сочетание), причём одно из тел (ротор) вращается, а другое неподвижно. Вязкость определяется по крутящему моменту при заданной угловой скорости или по угловой скорости при заданном крутящем моменте. Ротационные В. применяют для измерения вязкости смазочных масел (при температурах до -60 °С), нефтепродуктов, расплавленных силикатов и металлов (до 2000 °С), высоковязких лаков и клеев, глинистых растворов и т.д. Относительная погрешность наиболее распространённых ротационных В. лежит в пределах 3-5%. На рис. 2 показано устройство ротационного В. РВ-7 (пределы измерений -от 1 до 10⁵ нсек/м², погрешность ±3%).

Рис. 2. Ротационный вискозиметр РВ-7 (с заданным крутящимся моментом): 1 - внутренний вращающийся цилиндр; 2 - внешний неподвижный цилиндр; 3 - ось вращающейся системы; 4 - термостат; 5 - мешалка термостата; 6 - термопары; 7 - шкив; 8 - тормоз; 9 - нить; 10 - блок; 11 - груз, вращающийся шкив. Скорость вращения шкива определяют по скорости опускания груза.

Действие В. с движущимся в исследуемой среде шариком основано на законе Стокса ; вязкость определяется по скорости прохождения падающим шариком промежутков между метками на трубке В. К приборам этого типа относится широко распространённый универсальный вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком (см. рис. 3). Пределы измерений В. этого типа 610^-4-250 нсек/м², погрешность ±1-3%.

Рис. 3. Вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком: 1 - шарик; 2 - трубка с жидкостью; 3, 4, 5 - кольцевые метки на трубке; 6 - термостатирующая жидкостная баня; 7 - термометр; 8 - штуцер для присоединения прибора к термостату; 9 - уровень.

Действие ультразвуковых В. основано на измерении скорости затухания колебаний в пластинке из магнитострикционного материала, погруженной в исследуемую среду. Колебания возникают от коротких (длительность 10-30 мксек) импульсов тока в катушке, намотанной на пластинку. При колебаниях пластинки в этой же катушке наводится эдс (см. Магнитострикция), которая убывает со скоростью, зависящей от вязкости среды. При уменьшении эдс до некоторого порогового значения в катушку поступает новый возбуждающий импульс. Вязкость среды определяют по частоте следования импульсов. Ультразвуковыми В. измеряют вязкость в диапазоне от 10^-3 до 500 нсек/м² с относительной погрешностью 5%.

Помимо В., позволяющих выразить результаты измерений в единицах динамической или кинематической вязкости, существуют В. для измерения вязкости жидкостей в условных единицах. Такой В. представляет собой сосуд с калиброванной сточной трубкой; вязкость оценивается по времени истечения определённого объёма жидкости. Например, с помощью В. типа ВЗ-1 и ВЗ-4, предназначенных для исследования лаков и красок, вязкость выражают в секундах, а с помощью В. типа ВУ (Энглера) для нефтепродуктов - в градусах Энглера. Перевод условных единиц в единицы вязкости Международной системы единиц (нсек/м² и м²/сек) возможен, но неточен.

Лит.: Совещание по вязкости жидкостей и коллоидных растворов. [Труды], под ред. Е. А. Чудакова и М. П. Воларовича, т. 1-3, М. - Л., 1941-45; Воларович М. П., Вязкость смазочных масел при низких температурах, ч. 1, М., 1944; Белкин И. М., Виноградов Г. В., Леонов А. И., Ротационные приборы, М., 1968.

Л. П. Степанов

Лат. Bismuthum.

Bi - химический элемент V группы периодической системы Менделеева; атомный номер 83, атомная масса 208,980; серебристо-серый металл с розоватым оттенком. Природный В. состоит из одного стабильного изотопа ²⁰⁹Bi.

В. был известен в 15-16 вв., но долгое время его считали разновидностью олова, свинца или сурьмы. За самостоятельный металл В. был признан в середине 18 в. Французский химик А. Лавуазье включил его в список простых тел. Происхождение названия «В.» не установлено.

Содержание В. в земной коре 2·10^-5% по массе. В. встречается в природе в виде многочисленных минералов, из которых главнейшие - висмутовый блеск Вi₂S₃, висмут самородный Bi, бисмит Bi₂O₃ и др. (см. Висмутовые руды). В большем количестве, но в малых концентрациях В. встречается как изоморфная примесь в свинцово-цинковых, медных, молибденово-кобальтовых и олово-вольфрамовых рудах. Около 90% мирового потребления покрывается попутной добычей В. при переработке полиметаллических руд.

Физические и химические свойства. В. имеет ромбоэдрическую решётку с периодом a = 4,7457 и углом б=57°14'13''. Плотность 9,80 г/см³; t_пл 271,3°С; t_kип 1560 °С. Удельная теплоёмкость (20 °С) 123,5 дж/кг·К (0,0294 кал/г·С); термический коэффициент линейного расширения при комнатной температуре 13,3·10^-6; удельная теплопроводность (20°С) 8,37 вт/(м·К) [0,020 кал/(см·сек·°С)]; удельное электрическое сопротивление (20° С) 106,8·10^-8 ом·м (106,8·10^-6 ом·см). В. - самый диамагнитный металл. Удельная магнитная восприимчивость равна -1,35·10^-6. Под влиянием магнитного поля электросопротивление В. увеличивается в большей степени, чем у других металлов, что используется для измерения индукции сильных магнитных полей . Сечение захвата тепловых нейтронов у В. мало (34·10^-31 м² или 0,034 барна). При комнатной температуре В. хрупок, легко раскалывается по плоскостям спайности, в фарфоровой ступке растирается в порошок. При температуре 120-150°С ковок; горячим прессованием (при 240-250° С) из него можно изготовить проволоку диаметром до 0,1 мм, а также пластинки толщиной 0,2-0,3 мм. Твёрдость по Бринеллю 93 Мн/м² (9,3 кгс/мм²), по Моосу 2,5. При плавлении В. уменьшается в объёме на 3,27%.

В. в сухом воздухе устойчив, во влажном наблюдается его поверхностное окисление. При нагревании выше 1000°С сгорает голубоватым пламенем с образованием окиси Bi₂O₃. В ряду напряжений В. стоит между водородом и медью, поэтому в разбавленной серной и соляной кислотах не растворяется; растворение в концентрированных серной и азотной кислотах идёт с выделением SO₂ и соответствующих окислов азота.

В. проявляет валентность 2, 3 и 5. Соединения В. низших валентностей имеют основной характер, высших - кислотный. Из кислородных соединений В. наибольшее значение имеет трёхокись Вi₂O₃, при нагревании меняющая свой жёлтый цвет на красно-коричневый. Вi₂O₃ применяют для получения висмутовых солей. В разбавленных растворах висмутовые соли гидролизуются. Хлорид BiCl₃ гидролизуется с выпадением хлорокиси BiOCl, нитрат Bi (NO₃)₃ - с выпадением основной соли BiONO₃·BiOOH. Способность солей В. гидролизоваться используется для его очистки. Соединения 5-валентного В. получаются с трудом; они являются сильными окислителями. Соль КВiО₃ (соответствующая ангидриду Bi₂O₅) образуется в виде буро-красного осадка на платиновом аноде при электролизе кипящего раствора смеси KOH, KCl и взвеси Вi₂O₃. В. легко соединяется с галогенами и серой. При действии кислот на сплав В. с магнием образуется висмутин (висмутистый водород) ВiH₃; в отличие от арсина AsH₃, висмутин - соединение неустойчивое и в чистом виде (без избытка водорода) не получено. С некоторыми металлами (свинцом, кадмием, оловом) В. образует легкоплавкие эвтектики; с натрием, калием, магнием и кальцием - интерметаллические соединения c температурой плавления, значительно превышающей температуры плавления исходных компонентов. С расплавами алюминия, хрома и железа В. не взаимодействует.

Получение и применение. Основное количество В. добывается попутно при огневом рафинировании чернового свинца (веркблея). Пирометаллургический способ основан на способности В. образовывать тугоплавкие интерметаллические соединения с К, Na, Mg и Ca. В расплавленный свинец добавляют указанные металлы и образовавшиеся твёрдые соединения их с В. (дроссы) отделяют от расплава. Значительное количество В. извлекают из шламов электролитического рафинирования свинца в кремнефтористоводородном растворе, а также из пылей и шламов медного производства. Содержащие В. дроссы и шламы сплавляют под щелочными шлаками. Полученный черновой металл содержит примеси As, Sb, Cu, Pb, Zn, Se, Te, Ag и некоторых других элементов. Выплавка В. из собственных руд производится в небольшом масштабе. Сульфидные руды перерабатывают осадительной плавкой с железным скрапом. Из окисленных руд В. восстанавливают углём под слоем легкоплавкого флюса.

Для грубой очистки чернового В. применяются в зависимости от состава примесей различные методы: зейгерование, окислительное рафинирование под щелочными флюсами, сплавление с серой и др. Наиболее трудно отделяемая примесь свинца удаляется (до 0,01%) продуванием через расплавленный металл хлора. Товарный В. содержит 99,9-99,98% основного металла. В. высокой чистоты получают зонной перекристаллизацией в кварцевых лодочках в атмосфере инертного газа. Значительное количество В. идёт для приготовления легких сплавов, содержащих свинец, олово, кадмий (см. например, Вуда сплав), которые применяют в зубоврачебном протезировании, для изготовления клише с деревянных матриц, в качестве выплавляемых пробок в автоматических противопожарных устройствах, при напайке колпаков на бронебойные снаряды и т.д. Расплавленный В. может служить теплоносителем в ядерных реакторах.

Быстро увеличивается потребление В. в соединениях с Te для термоэлектрогенераторов. Эти соединения из-за благоприятного сочетания величин теплопроводности, электропроводности и термоэлектродвижущей силы позволяют преобразовывать тепловую энергию в электрическую с большим кпд (~7%). Добавка В. к нержавеющим сталям улучшает их обрабатываемость резанием.

Соединения В. применяются в стекловарении (увеличивают коэффициент преломления) и керамике (дают легкоплавкие эмали). Растворимые соли В. ядовиты, по характеру воздействия аналогичны ртути.

Наибольшее количество В. потребляется фармацевтической промышленностью. В. и его препараты применяют в медицинской практике как обеззараживающие и подсушивающие средства. Нитрат В. основной применяют внутрь при воспалительных заболеваниях кишечника (колиты, энтериты), язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки; выпускается в порошках и таблетках; входит в состав таблеток викалин и викаир. Наружно применяют препараты В. в виде присыпок и мазей (ксероформ, дерматол) для лечения ожогов, дерматитов и поверхностных пиодермий. Для внутримышечных инъекций употребляют взвеси некоторых соединений В. в растительном масле (бисмоверол, бийохинол) при лечении сифилиса.

Лит.:Томсон Дж. Г., Висмут, пер. [с англ.], Л., 1932; Сажин Н. П., Дулькина Р. А., Получение металлического висмута высокой частоты, М., 1955; [Каганович С. Я., Иванов Г. П.], Производство и применение висмута в капиталистических странах, М., 1963; Глазков Е. Н., Висмут, Таш., 1969.

Л. Я. Кроль

Минеральные образования, содержащие висмут в количествах, при которых экономически целесообразно его извлечение. Висмут находится в рудах как в форме собственных минералов, так и в виде примеси в некоторых сульфидах и сульфосолях других металлов. В мировой практике около 90% всего добываемого висмута извлекается попутно при металлургической переработке свинцово-цинковых, медных, оловянных руд и концентратов, содержащих сотые и иногда десятые доли процента висмута. Месторождения собственно В.р., содержащих 1% и выше висмута, встречаются редко. Минералами висмута, входящими в состав таких руд, являются висмут самородный (содержит 98,5-99% Bi), висмутин - Bi₂S₃ (81,30% Bi), тетрадимит - Bi₂Te₂S (56,3-59,3% Bi), козалит - Pb₂Bi₂S₅ (42% Bi), бисмит - Вi₂O₃ (89,7% Bi), бисмутит - Bi₂CO₃(OH)₄ (88,5-91,5% Bi).

Все эндогенные месторождения В.р. являются постмагматическими и гидротермальными, генетически связаны с гранитными интрузивными комплексами.

Выделяются следующие основные типы эндогенных месторождений В.р.: грейзеновые и кварцево-жильные образования с вольфрамитом, бериллом, молибденитом, висмутином и козалитом (КНР, Перу, в СССР - Казахстан, Восточное Забайкалье и др.); скарновые (шеелитовые, медные и полиметаллические) с висмутином и разнообразными сульфосолями висмута (Клифтон и Бисби в штате Аризона, США); колчеданные с висмутом преимущественно в рассеянном состоянии (Серро-де-Паско в Перу); гидротермальные - золото-висмутовые [Австралия (месторождение Виктория), Канада, США (в том числе Аляска)], висмутовые (Сан-Грегорио в Перу), медно-висмутовые (Боккеджано в провинции Тоскана, Италия), оловосульфидные с минералами висмута (Боливийский оловорудный пояс - месторождения Потоси, Оруро, Ла-Пас, Тасна), полиметаллические висмутсодержащие (СССР - Восточное Забайкалье, Рудный Алтай), кобальто-никеле-серебро-урано-висмутовые (Коболт в Канаде, Асуэло в Испании, Аннаберг и Шнеберг в ГДР). В экзогенных условиях за счёт разрушения коренных месторождений возникают аллювиальные и делювиально-аллювиальные россыпи с базобисмутитом и бисмутитом.

Лит.:Бэтман А. М., Промышленные минеральные месторождения, пер. с англ., М., 1949; Требования промышленности к качеству минерального сырья, в. 28 - Розов Б. И., Висмут, 2 изд., М., 1961.

А. И. Гинзбург

Жаропрочный сплав Со (основа) с Cr (25 - 30 %), Мо (4,5 - 6,5 %), Ni (1,5 - 3,5 %), Fe (до 2 %), а также с Mn, Si, C. Из В. изготовляют мелкие и средние литые детали газовых турбин, реактивных двигателей и т.д., эксплуатируемых при температурах до 800 - 900^о С.

Метод изготовления изделий со снятием материала, при котором на заготовке копируется объёмная форма инструмента. В.о. осуществляется при возвратно-поступательном движении инструмента или заготовки (см. рис.1) по криволинейной траектории, радиус которой равен эксцентриситету (l) вала. Колебания совершаются в плоскости, перпендикулярной направлению сближения инструмента с заготовкой.

Рис. 1. Принципиальная кинематич. схема вихрекопировальной обработки с круговым поступательным движением: 1 - электродвигатель; 2 - вариатор; 3 - вал; 4 - эксцентрик; 5 - планшайба; 6 - режущий инструмент; 7 - объёмная поверхность инструмента, копируемая на заготовке; 8 - заготовка; 9 - шарнирный ограничитель поворота планшайбы; 10 - механизм перемещения заготовки; d - направление движения заготовки.

Существуют механический, электрофизический и электрохимический способы В.о. При механическом способе режущая поверхность инструмента имеет насечки или покрыта абразивным материалом; обработка заготовки производится за счёт снятия стружки. При электроэрозионной обработке инструмент служит одним из электродов. Возможно также введение абразивной суспензии между изделием и инструментом или подключение инструмента в качестве катода к источнику тока при электрохимической размерной обработке. В этом случае снятие припуска на обработку происходит за счёт выжигания (оплавления) искрой.

В.о. применяется для изготовления сложной формы изделий (см. рис. 1) из материалов, легко обрабатываемых резанием (графита, дерева, камня), для абразивной доводки металлических деталей, для корректирования размеров изделий, получаемых литьём, штамповкой и т.п.; при электрофизической и электрохимической обработке улучшается качество поверхности.

Рис. 2. Режущий инструмент для механич. вихрекопировальной обработки (а); электрод из графитизированного материала, изготовленный этим инструментом (б); штамп, изготовленный электрофизич. способом с помощью электрода (в).

В.о. осуществляют на специальных станках или на электроэрозионных, электроимпульсных, вертикально-фрезерных станках, на которых устанавливают приставки для получения кругового поступательного движения.

В.о. предложена в 1960 сотрудниками Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков и получила широкое распространение как в СССР, так и за рубежом.

Лит.: Аронов А. И., Станки для обработки методом «вихревого копирования», «Металлорежущие и деревообрабатывающие станки, автоматические линии», 1967, в. 10.

А. И. Аронов

Способность материалов долговременно сопротивляться разрушающему действию влаги при периодических увлажнениях и высыханиях материала.

Напряжения, возникающие внутри детали при различных технологических операциях, например при резании, литье, термической обработке и др.
В. н. могут быть временные (исчезающие) и остаточные (неисчезающие).