Размер — песчинка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Размер — песчинка
Cтраница 1
Размер песчинок или фракций в песке определяется ситовым анализом, который заключается в просеивании определенной навески песка через систему сит с различными размерами отверстий. Такие сита располагаются одно над другим в общей обойме ( сито с самыми крупными отверстиями находится наверху, а с самыми мелкими внизу) и подвергаются равномерному потряхиванию. Оставшиеся на каждом сите фракции песка, не прошедшие через отверстия данного размера, взвешивают; процентное содержание отдельных фракций песка в общей его навеске будет характеризовать фракционный состав песка. [1]
Размеры песчинок для засыпки в реактор выбирают примерно в пределах от 0 8 до 1 0 мм в диаметре. Более крупные песчинки обладают меньшей удельной поверхностью, что нежелательно. При применении более измельченного кварцевого песка увеличивается гидравлическое сопротивление реактора, что также нежелательно. [2]
Пескоструйная очистка выполняется кварцевым песком размером песчинок 0 8 — 1 5 мм. Расстояние от сопла песк ( стр иного аппарата до очищаемой поверхности зависит от размера зерен песка и толщины слоя, который необходимо снять с металла. При очистке поверхности сопло следует держать под углом 75 — 80 к очищаемой поверхности. Пескоструйную очистку следует выполнять в спепмнльном помещении. Недостаток пескоструйной очистки — большое количество пыли, образующееся при работе, которая вредна для работающего и находящихся в помещении людей. [3]
В трещинах, ширина раскрытия которых значительно превышала размеры песчинок, наблюдалась плотная и многослойная упаковка песка. В незначительно раскрытых трещинах песчинки упакованы менее плотно, но без зияющих пустот. [4]
Тип и количество водосепараторов выбираются в зависимости от среднесуточного количества нефти, поступающей на нефтесборный пункт, кинематической вязкости этой нефти и размеров песчинок, подлежащих осаждению. [5]
Если диаметр каждой из молекул воды, находящихся в стакане объемом 200 см3, увеличить в миллион раз так, чтобы каждая молекула достигала размера небольшой песчинки, то какой толщины достигнет слой таких увеличенных молекул, равномерно покрывающий весь земной шар. [6]
Значение &1 соответствовало бы 100 % — ному содержанию твердых сферических частиц, что неосуществимо, если только не предполагать, что частицы могут быть любого размера-скажем, от размеров баскетбольного мяча до размеров мелких песчинок и даже еще мельче. [8]
Аппарат состоит из реактора, нагревателя и связующей линии циркуляции частиц. Частички кокса возрастают до
В этом случае смесь приготовляют в растворомешалках или вручную. Супесчаный грунт должен содержать 60 — 85 % песка размером песчинок 0 1 — 2 мм и 15 — 40 % песчаных пылеватых и глинистых частиц размером менее 0 1 мм. [10]
В работе [33] исследовалось движение взвешенных в фильтруемой жидкости частиц на лабораторном стенде, позволяющем визуально наблюдать развитие микропроцессов и фиксировать их с помощью киносъемки. Экспериментальная модель пористой среды была изготовлена с использованием кварцевого песка, с размерами песчинок 0 3 — 0 4 мм, помещенного между параллельными стеклянными пластинами. [11]
При замене плавкой вставки одновременно меняют находящийся в патроне песок. Засыпаемый в патрон песок должен быть сухим ( влажность не более 0 05 %) с размерами песчинок 0 5 — 1 5 мм. Если используют находившийся в патроне песок, то проверяют, не спекся и не отсырел ли он. Спекшийся песок заменяют, а сырой перед засыпкой в патрон сушат в течение 2 — 3 ч при 110 — 130 С. [12]
При замене плавкой вставки одновременно меняют и находящийся в патроне кварцевый песок. Засыпаемый в патрон песок должен быть сухим ( влажность не более 0 05 %) с размерами песчинок 0 5 — 1 5 мм. Если используют находившийся в патроне песок, то проверяют, не спекся и не отсырел ли он. Спекшийся песок заменяют, а сырой перед засыпкой в патрон сушат в течение 2 — Зч при температуре ПО-130 С. [13]
Сортировку фильтруют дважды: до и после обработки активным углем. В качестве основного фильтрующего материала используется кварцевый песок, который на заводах по производству водки, исходя из
По второй схеме, предложенной А.С. Вирновским и автором ( рис. V.11, б), происходит обратное движение — вначале жидкость движется вниз по центральной трубке, а после поворота поднимается к насосу по кольцевому пространству. При повороте часть песка выпадает из потока и осаждается в кармане — Эффективность работы сепараторов тем выше, чем меньше вязкость жидкости и больше размер песчинок. Кроме того, выпадение песчинок из потока зависит от того, где первоначально, до входа в сепаратор, находилась песчинка. Процесс выпадения очевидно также зависит от содержания свободного газа в потоке. Аналитическое исследование вопроса чрезвычайно сложно. Автором были выполнены экспериментальные исследования по установлению эффективности обеих конструкций. Опыты были проведены с сепаратором натуральных размеров на воде. Согласно рис. V.12 коэффициент сепарации k оказался в исследованном диапазоне дебитов наиболее высоким. Однако при откачке даже легкой нефти обычной вязкости ( у 0 00001 м2 / с) коэффициент сепарации должен быть намного меньше. [15]
Страницы: 1 2
Характеристика песка по зернистости
Зернистость песка принимают во внимание в первую очередь, когда речь идет о строительстве и производстве смесей. В зависимости от зернистости (величины песчинок) различаются и сферы применения.
Один из важнейших параметров песка для строительных работ – величина песчинок, зернистость
Откуда песочек
Карьерный песок отличается от речного (тот более гладкий) и тем более морского. Песчинки последнего из-за долгого нахождения в соленой воде – более сложной неправильной формы. И уж совсем не похож добытый естественным образом песок на искусственный, полученный дроблением из горных пород или оставшийся после другого производства.
От происхождения песка во многом зависит и его применение.
Песок из реки или моря (уже первично обработанный водой) чище и мельче карьерного, но у него хуже сцепка в растворе. При промышленном производстве с четкими требованиями к составу и качеству строительных смесей каждый параметр учитывается.
Универсальным сырьем для большинства строительных работ является карьерный и речной песок. Но и его различают по:
- Чистоте – чем меньше примесей, тем песок качественнее.
- Зернистости или величине песчинок. При этом мельче – не значит лучше. У песка разного размера различаются физические свойства. Например, способность впитывать и пропускать влагу, плотность и т. д. Особенно это заметно при использовании большого количества материала.
Песок разной зернистости
Какая у песчинки величина?
Чтобы получить песок разной зернистости и освободить от лишних пород, его просеивают и промывают с помощью специального оборудования. На выходе могут получаться песчинки мелкие – в миллиметр и даже меньше – и довольно крупные – в 3–5 миллиметров (а то и больше).
В строительстве песок подразделяется по модулям крупности. Именно этой величиной описывается зерновой состав песка. Она определяется по формуле, как именно, можно прочитать в нашей статье. Это самостоятельная величина, обозначается Мкр.
На модули крупности разработан ГОСТ 8736-2014, по которому песок для строительных работ подразделяется на семь крупностей: от очень тонкой до 0,7 Мкр до повышенной – свыше 3,5.
Песок | Модуль крупности (Мкр) |
повышенной крупности | св. 3–3,5 |
крупный | св. 2,5 до 3 |
средний | св. 2 до 2,5 |
мелкий | св. 1,5 до 2 |
очень мелкий | св. 1 до 1,5 |
тонкий | св. 0,7 до 1 |
очень тонкий | до 0,7 |
На производстве эти показатели проверяют лабораторным способом, а затем прописывают в документах, сопровождающих стройматериалы.
При покупке, заказе песка для рядового строительства чаще пользуются упрощенной классификаций.
- Крупный песок (песчинки от 2,5–3 мм и выше) и, соответственно, крупная зернистость.
- Средний – примерно 2 мм.
- Мелкий – фракции меньше 2 мм.
- Очень мелкий – зернистость около миллиметра и меньше.
Размер имеет значение
Чем зернистость песка больше, песчинки крупнее, тем прочнее с ними в составе получится строительная смесь. Но в то же время она будет менее пластичной.Поэтому:
- Крупные зерна хороши для производства бетона высоких марок от В35 (М450). В частном строительстве он идет на тротуарную плитку, бордюры, колодезные кольца. Еще – отличное решение для устройства дренажа, ведь чем больше песчинки, тем лучше они поглощают воду.
- Песок средней зернистости – универсальное решение и для производства кирпича и часто используемых марок бетона В15 (М200). Такой бетон используют для фундаментов, лестниц, подпорных стенок, им заливают площадки на участках, дорожки и т. п.
- Мелкозернистый песок входит в состав строительных смесей, к которым предъявляют особые требования по выравнивающим и отделочным свойствам. Речь о штукатурке, наливном поле – везде, где очень важна тонкость нанесения, ровность, гладкость.
Так что когда вы приобретаете песок для приготовления строительных смесей, ориентируйтесь на рекомендации производителя по использованию.
Какой песок засыплешь в бетономешалку, такую смесь и получишь
Можно определить зернистость на глазок?
В общем-то, да. Крупные песчинки перед вами или мелкие – видно невооруженным глазом. Но лучше измерить, даже если вы решили нарыть песок сами и будете использовать его не на ответственном объекте.
Насыпьте небольшое количество песка перед линейкой, а потом сверьтесь со значениями зернистости, которые мы привели выше. Главное, чтобы весь материал был однородный, а то померите одни фракции, а копнете поглубже, нароете песчинки совсем другого размера.
Ориентируйтесь также на цвет:
- желтый (в сторону бежевого) или бежевый;
- средний – ярче, желтее;
- мелкий – бледно-желтый, белый, с сероватым отливом.
А не попробовать ли определить зернистость песка самостоятельно?
Звездный песок
Как выглядел бы пляж, песчинки на котором пропорциональны звездам Млечного Пути?
— Джефф Уортс
Песок — это интересно[источник?].
«Чего больше: песчинок или звезд?» — многие искали ответ на этот популярный вопрос. И похоже на то, что звезд в видимой Вселенной больше, чем песчинок на всех пляжах Земли, вместе взятых.
Выполняя подобные расчеты, обычно находишь достоверные сведения о количестве звезд, потом на коленке прикидываешь размер одной песчинки и вычисляешь количество песчинок на Земле[1].↲С практической точки зрения геология и почвоведение гораздо сложнее, чем астрофизика.↳ Сегодня мы не будем пускаться в эти дебри, но для ответа на вопрос Джеффа все же придется разобраться с песком[2].↲«Мне потому нравится песок, что я совершенно не знаю, что он из себя представляет, а вокруг его так много», — @darth__mouth.↳ Точнее, нам нужно иметь некоторое представление о размерах частиц глины, ила, мелкого песка, крупного песка и гравия, чтобы понять, как выглядела бы наша галактика, будь она пляжем[3].↲Вместо простого перечисления содержимого.
К счастью, у Геологической службы США есть замечательная таблица, которая отвечает на эти и другие вопросы. Мне она весьма нравится — это как геологический вариант шкалы электромагнитных излучений.
Согласно исследованиям песка[4],↲Я полагаю, их должно быть немало.↳ типичный размер песчинок с пляжа составляет 0,2–0,5 мм (с меньшими песчинками наверху). Такой песок называют средне- и, соответственно, крупнозернистым. Отдельные песчинки примерно таких размеров:
(sandisk)
Допустим, Солнцу соответствует песчинка типичных размеров. Тогда для всех звезд галактики мы получим большую песочницу[5].↲То есть получим-то мы кучу чисел, но воображение превратит ее в песочницу.
Но такое представление будет ошибочным: звезды различаются размерами.
Есть несколько широко распространенных видео на YouTube, где сравниваются размеры звезд. Они дают отличное представление о том, насколько велики некоторые звезды. Хотя легко заплутать среди видеороликов и потерять ощущение масштаба, очевидно, что некоторые песчинки в нашей песочнице будут больше похожи на валуны.
Вот как будут выглядеть звезды главной последовательности[6]:↲Звезды в основной части своего эволюционного цикла.
Все эти звезды технически называются «карликами». Астрономы могли бы кое-чему научиться у простой номенклатуры геологов.
Почти все они попадают в категорию «песок», хотя более крупные «олимпийские»[#]↲Да-да, в оригинале вместо олимпийского девиза были слова из песни Daft Punk. Но адаптация, согласитесь, получилась удачной. — Прим. пер.↳ звезды пересекают черту, становясь «гранулами» или «мелкой галькой».
Впрочем, это только звезды главной последовательности. Умирающие звезды становятся гораздо, гораздо больше.
Они размером почти с SD-карту!
Когда у звезды заканчивается топливо, она расширяется до красного гиганта. Даже обычная звезда может стать громадным представителем этого класса. Но когда звезда и так огромна, она превращается в настоящего монстра. Эти красные супергиганты — самые большие звезды во Вселенной.
У меня есть неясное ощущение, что я не должен был смотреть прямо на этот камень.
Звезды-песчинки размером с пляжный мяч будут редкими, а вот красные гиганты величиной с виноградину или с бейсбольный мяч будет относительно легко найти. И хоть им и близко не сравниться по распространенности с солнцеподобными звездами и красными карликами, благодаря своему огромному объему они образуют основную массу нашего песка. У нас будет большая песочница простых песчинок… и многокилометровое поле гравия неподалеку.
Отстойный пляж.
Маленький участок песка будет содержать 99% общего количества частиц, но менее 1% общего объема. Наше Солнце не похоже на крупинку из мягкого песка галактического пляжа. Напротив, Млечный Путь больше напоминает поле валунов с песчинками между ними.
Но, как и с земными побережьями, на редких полосках песка между камней и происходит все веселье.
Просто на всякий случай: эта картинка не обновляется каждый час.
Почему песок мягкий? / Хабр
Для многих областей науки, от предсказания оползней до сельского хозяйства, очень важно понимать физику потока частиц. Пока что учёным не очень хорошо это удаётся.
Какой песок в мире самый мягкий? Почему одни виды песка мягче других?
— спрашивает Питер С. из Бруклина
Мы не знаем. Никто не понимает, как работает песок.
Звучит абсурдно, но в принципе так и есть. Понимание потока гранулированных материалов, типа песка, — одна из основных нерешённых задач физики.
Допустим, вы решили сделать песочные часы и заполнить их гранулами песка, размер и форма которых известны. Вы не найдёте формулы, способной точно предсказать, сколько времени песок будет перетекать из одной части часов в другую, и будет ли он перетекать вообще. Вам останется только провести эксперимент.
Карен Дэниелс, физик из государственного университета Северной Каролины; она изучает песок и другие гранулированные среды (эта область называется «физика мягкого вещества»). Она рассказала мне, что одна из сложностей работы с песком связана с огромным количеством свойств песчинок – форма, размер, шероховатость, и т.п. «Одна из причин, по которой у нас нет общей теории, состоит в том, что все эти свойства имеют значение».
Однако разобраться с отдельными песчинками – это только начало. «Нужно заботиться не только о свойствах частиц, но и о том, как они организованы», — сказала Дэниелс. Свободно лежащие частицы кажутся мягкими, потому что у них есть пространство для манёвра. Если плотно упаковать частицы, у них уже не будет места для движения, и они на ощупь будут казаться твёрдыми. Поэтому поверхность песчаного пляжа кажется мягче, чем нижние слои – песчинки в них спрессованы, и находятся ближе друг к другу.
Мы не можем найти общую теорию песка не потому, что плохо стараемся. Для многих областей науки, от предсказания оползней до сельского хозяйства, чрезвычайно важно понимать физику потока частиц. Нам просто пока не очень хорошо это удаётся.
«Люди, работающие на химических производствах с машинами, имеющими дело с частицами, подтвердят, что эти машины очень часто ломаются, — сказала Дэниелс. – Каждый, кто пытался починить автоматическую кофемолку, знает, что в ней постоянно застревают частицы. Эти вещи не очень хорошо работают».
К счастью, мы движемся не совсем на ощупь, и можем кое-что сказать о том, почему песок кажется мягче или твёрже.
Обычно песок с более округлыми гранулами кажется мягче, поскольку таким гранулам легче скользить. Также гранулы меньшего размера не так сильно давят на кожу. Но если они будут совсем уж мелкими, они будут слипаться из-за влаги, из-за чего материал будет казаться комковатым и плотным.
Дэниел сказала, что самым мягким сыпучим материалом, который она когда-либо трогала, было вещество Q-Cell – кварцевая пудра, заполняющая трещины в досках для сёрфинга. Она состоит из пустотелых гранул, поэтому кажется очень лёгким. При этом кварц плохо смачивается, из-за чего такая пудра не комкуется. Она сравнила то, как эта пудра пересыпается в ведре, с очень мелким и сухим пляжным песком.
Пляж, состоящий из «песка» Q-Cell, был бы очень мягким, но не очень приятным. Мелкий сухой порошок – это не песок, а пыль, и дышать такой пылью очень вредно для лёгких. Размеры и форма гранул песка на идеальном пляже должны сочетать в себе мягкость, мелкость, комкуемость и множество иных свойств, делающих песок мягким и приятным для ходьбы. Поскольку приходится рассматривать так много факторов, очень сложно сказать, каким должен быть идеальный мягкий песок для пляжа.
Нужно собрать больше экспериментальных данных.
Песок под микроскопом
Песок имеет неоднородный состав, и хотя горсть песка выглядит, как чуть отличающиеся между собой некрупные частицы, он более сложен, чем кажется на первый взгляд. Исследуя песок, поражаешься его разнообразию. Разрушение горных пород, лежащее в основе процесса создания песчинок, определило их особенности: разный химический состав, окраску, физические свойства.
Однако песок может иметь и другое происхождение: тропические пляжи образованы мельчайшими, будто светящимися песчинками – останками морской фауны, прошедших многократную обработку соленой водой, волнами и ветром.
Песок, взятый из реки, наверняка помимо песчинок будет содержать частицы ила, грязи, обломки водорослей, останки микроорганизмов. Песок пустынный будет иметь другой состав, и отличаться большим количеством пылевых частиц.
Исследователь Гари Гринберг, используя современную увеличительную технику, показал красоту песка. 250-кратное увеличение показало, насколько красива и неповторима каждая песчинка, имеющая отличную от других форму, окраску и размер!
- Форма песка зависит от места его происхождения. Так, морские и речные обломки имеют гладкую округлую поверхность. Зерна горного песка угловаты и шероховаты. Добываемый в оврагах, материал также угловат, но более округлый, чем горный.
- Окраска песка зависит от преобладающего минерала в его составе. Кварц дает белый или серо-белый цвет. Пустынные пески часто покрыты слоем железа, выпадающего с осадками, поэтому их поверхность имеет матовый желто-красноватый оттенок. Песок метаморфического происхождения (из минералов, возникших под действием высокого давления и температур) окрашен разнообразно: черный – магнетит; розовый, красный, зеленоватый – гранат; серый, коричневый, зеленый – эпидот). Некоторые прибрежные пляжи покрыты, в том числе, песчинками из мрамора – серо-белые, с прожилками и характерным «мраморным» рисунком. Морской песок вулканического происхождения — темный. Впрочем, базальтовая лава Гавайских островов создала удивительную окраску песчинок — оливково-зеленую. Песок с коралловых рифов может быть окрашен в основной цвет кораллов – розоватый, бежевый или белый. Именно такими песчинками представлены пляжи у побережий Кубы, Гавайских островов.
- Размер песчинок может быть разным, этот параметр зависит от места их происхождения. Так, речной песок не превышает 0,3-0,5мм, зато морские песчинки могут достигать 5мм.
Песок — удивительное творение природы, достойное дальнейшего изучения. Рассмотреть песок вам помогут следующие микроскопы:
Хлеб под микроскопом
Давайте рассмотрим обыкновенный хлеб, который присутствует на столе почти любого человека.
Ювелирные микроскопы
Ювелирное дело сегодня уже немыслимо без микроскопов. Они помогают не только максимально качественно огранить камень или выполнить обработку драгоценного металла, но и провести экспертизу для определения натуральных камней от искусственных, выявления подделок или неполноценных камней с трещинами, микроизъянами и т.д.
размер, форма и типы наполнителя для фильтра
17 июня 2020
Казалось бы, ничего сложного нет и в фильтр для бассейна можно засыпать любой песок. Однако все так просто лишь на первый взгляд. Если использовать некачественный наполнитель, фильтрация будет соответствующей, кроме того, это может стать еще и причиной поломки оборудования. Предлагаем разобраться, что же за песок используется в фильтрах, в каком количестве он засыпается и прочие нюансы.
Типы наполнителя фильтра для бассейна
Самый простой наполнитель — кварцевый песок. В некоторых случаях используется гидроантрацит, казельгут, стеклянный песок. Также зачастую используется сразу несколько разновидностей наполнителя для многослойной фильтрации.
Мы предлагаем разобраться именно с кварцевым песком.
Прежде всего песок должен быть очищен от мягких примесей, например, глины. В ином случае, после фильтрации вода будет мутной. В связи с этим на первом этапе подготовки кварцевый песок тщательно моют. Далее смесь нужно очистить от органических соединений. Для этого используют прокаливание.
Размер фракции
Обеспечить высокое качество фильтрации можно в том случае, если песчинки будут одного размера. Для выборки фракций песок просеивается. Для фильтров со скоростной фильтрацией используется размер песчинок 0,4-0,8. При этом, чем больше песчинок будет одного размера, тем лучше будут фильтрационные способности песка.
С фильтрами диаметром в 600 мм, используется песок только одной фракции. При увеличении диаметра фильтрующего резервуара на дно укладывается смесь с более крупными песчинками диаметром от 1-1,6 мм. Она должна составлять около 20-30% от общего объема фильтрующего песка.
В большие емкости диаметром более метра с медленной фильтрацией, где вода движется самотеком, объем песка с крупной фракцией снижается до 20%. При этом скорость фильтрации составляет 200 м куб/час. Если этот показатель увеличивается до 40 м куб/час, объем песка крупной фракции должен составлять не менее 45%. Это необходимо для предотвращения уноса мелких песчинок при обратной промывке. При увеличении фракции размером более 1 мм, качество фильтрации снижается.
Форма частиц
Наилучшее качество фильтрации достигается в том случае, если песчинки имеют правильную сферическую форму. В связи с этим предпочтительнее использовать стеклянный или искусственный кварцевый песок. Результат при их использовании будет значительно выше, по сравнению с применением карьерного песка.
Сколько песка должно быть в фильтре для бассейна?
На качество фильтрации оказывает влияние не только размер фракций песка, но и высота его слоя. На емкостях обычно указывается необходимая высота загрузки. Обычно она составляет примерно 3/4 от размера резервуара. Свободное место в емкости необходимо для компенсации увеличения объема песчаной смеси при обратной промывке.
При заполнении резервуара первоначально в воде заметна небольшая муть, она практически не очищается. Спустя некоторое время результат становится лучше и значение на манометре начинает увеличиваться. Далее значение давления становится постоянным и фильтр работает как положено. С течением времени при запрессовке микропор давление опять-таки начинает расти при снижении качества фильтрации. В этом случае необходимо произвести промывку песчаной смеси.
Процесс фильтрации
При фильтрации на песчинках наполнителя, особенно в верхнем слое, образуется биопленка, так называемый активный ил. Она повышает качество фильтрации, поскольку сужает проходы, через которые просачивается вода. При фильтрации частицы загрязнений «прилипают» к фильтрующим частицам. В результате посторонние примеси удаляются из потока воды.
Применение фильтрующих установок с двумя типами загрузочного материала является более эффективным. Однако для получения наилучшего результата требуется проведение дополнительных операций, в частности, усреднения, флокуляции, коагуляции.
Зачастую взвешенные частицы плохо оседают в фильтре. Это связано с тем, что они имеют одинаковый заряд на поверхности, что приводит к электростатическому отталкиванию. Для предотвращения этого эффекта воды дно бассейна обрабатывают для нейтрализации заряда коагулянтом.
Еще одна вспомогательная операция для повышения качества фильтрации направлена на снижение уровня жесткости воды. Повышенное содержание солей приводит к сращиванию песчинок между собой и гипсованию засыпки.
Замена наполнителя
После использования песок выглядит точно так же, как при засыпке. Увидеть загрязнение можно лишь при промывке. Проще всего извлечь его из емкости можно с помощью строительного пылесоса при постоянном добавлении воды для «взмучивания» песчаной смеси.
Различие песка | Построй свой Дом!
Сходство и различие песка и глины
Песок с глиной – достаточно распространенные материалы, они имеют свое сходство и отличие.
Попробуем сравнить эти два материала по 3 основным параметрам:
- Водопроницаемость;
- Пластичность;
- Сыпучесть.
Итак, первый параметр это насколько материал может пропускать воды. Песок можно встретить в сухом виде, и его часто используют как фильтрующая составляющая.
Дополнительно читайте статью: размеры окон ГОСТ
Глина может впитывать воду, намокать и вбирать в себя влагу, но вбирать влагу она может только до определенного предела. Но пропустить через себя воду она не может.
Песок в плане пластичности гораздо хуже глины, из песка можно попытаться что-то слепить, но он имеет рыхлую структуру, но достаточной связи между частичками не будет.
Сырая глина пластична, она напоминает тесто, из неё можно вылепливать даже тонкие фигурки, благодаря этому свойству глину используют при изготовлении посуды и всевозможных строительных элементов.
Что же касается сыпучести, вспомните песочные замки, после высыхания такой замок легко распадается на части и теряет форму. Сухой же песок не имеет сцепления между песчинками и легко просыпается через любые отверстия.
А фигурка из глины даже после высыхания будет держать свою форму. В сухом состоянии глина не сыпучая, она имеет вид «комков» и частицы глины плотно сцеплены между собой. Если нужно придать глине сыпучесть – то эти комки нужно перетереть.
Различие речного песка от строительного
Песок это обязательная составляющая цемента, раствора, которые, в свою очередь, широко применяются в строительной сфере. Так же песок это основной элемент стекла.
И можно с уверенностью сказать что от этого материала от его качества зависит прочность и долговечность всей конструкции (того же фундамента).
Строительный песок, его ещё называют карьерным. Уже по наименованию видно, что этот песок вывозят из карьеров.
Из карьеров добывают «грязный» песок, который содержит много примесей (глины, пыли, вкраплений кварца) его непосредственно после получения применять нельзя, если в раствор добавить такой песок потом нельзя четко предугадать последствия. Грязный песок промывают водой и после этого его можно использовать в строительстве. Если песок добывают при помощи намывки – то можно сразу замешивать в раствор без каких-либо обработок. По размерам он значительно меньше, чем речной и значительно дешевле.
Речной песок по цвету может быть серым или желтым, для строительства лучше его употреблять ( если вас не смущает цена) так как у него более крупные (хоть и не одинакового размера) песчинки и нет посторонних примесей.
Добывают его со дна рек, и даже из «высохших» рек, в таком случае добывают песок с максимально крупными песчинками.
Плюсы и минусы речного песка
Плюсы речного песка:
- Минимальное наличие примесей (особенно глины).
- Песчинки почти все имеют одинаковый размер и круглую форму (используют для декора).
- Низкая впитываемость влаги.
Минусы речного песка:
- Высокая стоимость (значительно дороже, чем карьерный).
- Песчинки почти все имеют одинаковый размер и круглую форму (меньшая вяжущая способность).
Плюсы и минусы строительного песка
Плюсы строительного (карьерного) песка:
- Встречается разный размер песчинок, начиняя от мелких и заканчивая «гравием» (лучшее вяжущее).
- Боле шероховатый, и имеет разные формы (лучшее сцепление).
- Небольшая стоимость.
Минусы строительного (карьерного) песка:
- Песок может быть загрязнен глиной и другими примесями.
- В разных карьерах разные добавки и разные химические свойства.
Различие песка видео
Подобрано для вас: Размер зерна: что такое размер зерна? Как измеряется размер зерна?
— Таблица компаратора размера зерен (в масштабе). На диаграмме показаны фракции разного размера от ила (63 мкм) до крупной булыжника (128256 мм). Такие диаграммы полезны для сравнения полей.Что такое размер зерна?
Размер зерна — это диаметр отдельных зерен осадка или литифицированных частиц в обломочных породах. Этот термин может применяться и к другим гранулированным материалам. Это отличается от размера кристаллита, который относится к размеру монокристалла внутри частицы или зерна.Многие кристаллы могут состоять из одного зерна. Гранулированный материал может варьироваться от очень мелких коллоидных частиц до валунов, через глину, ил, песок, гравий и булыжники.
Размер компактного трехмерного объекта, такого как осадочное зерно, может быть проиндексирован некоторой мерой его объема или некоторой линейной мерой его геометрии. Для геометрически правильных объектов любой из них несет эквивалентную информацию. Для объектов неправильной формы, включая зерна осадка, этого не происходит. Оба подхода использовались для определения размера зерна.
Размер и форма — фундаментальные свойства обломочных отложений. Распределение размера и формы в отложениях отложений влияет и индексирует другие важные физические свойства отложений, такие как пористость, проницаемость и шероховатость поверхности, они несут важную информацию о происхождении отложений, они влияют на стабильность отложений и они влияют на качество среды обитания мелких организмов.
Как измеряется размер зерна?
Анализ размера зерна — это типичный лабораторный тест, проводимый в области механики грунтов.Цель анализа — определить распределение частиц почвы по размеру.
Анализ проводится двумя способами. Ситовый анализ размера зерен позволяет измерять размер частиц от 0,075 мм до 100 мм. Любая классификация зерен более 100 мм будет проводиться визуально, тогда как частицы размером менее 0,075 мм могут быть распределены с использованием метода ареометра.
Анализ размера зерна на сите— это эксперимент, проводимый с использованием набора сит с различными размерами ячеек.Каждое сито имеет отверстия определенного размера квадратной формы. Сито отделяет более крупные частицы от более мелких, а образец почвы распределяется в 2-х количествах. Сито задерживает зерна с диаметром, превышающим размер отверстий, в то время как сито проходит через зерна меньшего диаметра. Испытание проводится путем размещения ряда сит с постепенно уменьшающимся размером ячеек друг над другом и пропускания образца почвы через уложенную друг на друга «башню» сит. Таким образом, частицы почвы распределяются по мере их удержания на различных ситах.Поддон также используется для сбора тех частиц, которые проходят через последнее сито (№ 200).
какой размер зерна могут транспортировать потоки?
Осадок, перемещаемый водой, может быть больше, чем осадок, перемещаемый воздухом, потому что вода имеет более высокую плотность и вязкость. В типичных реках самые крупные наносимые наносы состоят из песка и гравия, но при более крупных наводнениях могут переноситься булыжники и даже валуны.
В ручье наиболее легко разрушаются частицы песка размером от 0,2 до 0 мм.5 мм. Все, что меньше или больше, требует более высокой скорости воды, чтобы быть размытым и увлеченным потоком.
Размер зерна Международная шкала
ISO 14688-1: 2002 устанавливает основные принципы идентификации и классификации почв на основе тех материалов и массовых характеристик, которые наиболее часто используются для почв в инженерных целях. ISO 14688-1 применим к естественным почвам in situ, аналогичным искусственным материалам in situ и почвам, повторно отложенным людьми.
| Имя | Диапазон размеров (мм) | Диапазон размеров (прибл.дюйм) | |||
| Очень крупная почва | Большой валун | LBo | > 630 | > 24.8031 | |
| Боулдер | Bo | 200–630 | 7.8740–24.803 | ||
| Булыжник | Co | 63–200 | 2,4803–7,8740 | ||
| Крупный грунт | Гравий | Грубый гравий | CGr | 20–63 | 0,78740–2.4803 |
| Средний гравий | мг | 6.3–20 | 0,24803–0,78740 | ||
| Мелкий гравий | FGr | 2,0–6,3 | 0,078740–0,24803 | ||
| Песок | Крупный песок | CSa | 0,63–2,0 | 0,024803–0,078740 | |
| Средний песок | MSa | 0,2–0,63 | 0,0078740–0,024803 | ||
| Мелкий песок | FSa | 0.063–0,2 | 0,0024803–0,0078740 | ||
| Мелкий грунт | Ил | Ил грубый | CSi | 0,02–0,063 | 0,00078740–0,0024803 |
| Средний ил | MSi | 0,0063–0,02 | 0,00024803–0,00078740 | ||
| Ил мелкий | FSi | 0,002–0,0063 | 0,000078740–0,00024803 | ||
| Глина | Класс | ≤0.002 | ≤0,000078740 | ||
Ссылка:
Википедия
Размер и форма зерна: DOI: https://doi.org/10.1007/3-540-31079-7_104
Размер зерна
Размер зерна — обзор
Влияние размера зерна
Размер зерна традиционных промышленных сплавов находится в диапазоне 1–100 мкм. Для этого диапазона размеров зерен границы зерен влияют на проблему деформационного упрочнения двояко. Во-первых, границы зерен модифицируют скопление дислокаций, действуя как источники и места хранения дислокаций.Во-вторых, границы зерен могут служить стоками для дислокаций, тем самым влияя на динамическое восстановление. Основываясь на основополагающей работе Эшби (1970), Эстрин (1996) предложил модификацию модели Кокса-Мекинга путем добавления второго члена накопления дислокаций, k D :
[11.15] dρdερ = k1ρ1 / 2 − k2ρ + kDbD
, где D — размер зерна сплава. Подобная модификация подхода MMP была предложена Holmedal et al. (2006). Проблема с этой модификацией состоит в том, что, увеличивая скорость накопления дислокаций, можно ожидать ускорения деформационного упрочнения при уменьшении размера зерна.Хотя модель предполагает, что более мелкий размер зерна должен увеличить скорость наклепа, экспериментальные наблюдения алюминиевых сплавов не согласуются с этим предсказанием. Например, в промышленном диапазоне размеров зерен 15–50 мкм наклон Холла – Петча не зависит от деформации даже в сплавах серии 5000, где динамическое восстановление низкое (Lloyd and Court, 2003; Jin and Lloyd, 2004b). Кроме того, для зерен размером менее 5 мкм скорость деформационного упрочнения снижается и может быть очень низкой (Lloyd, 1980; Nijs et al., 2008). Утверждалось, что, когда расстояние свободного проскальзывания порядка размера зерна, дислокации могут абсорбироваться на границах зерен, а не накапливаться внутри зерен. Недавно Sinclair et al. Предприняли первую попытку модифицировать структуру Кокса-Мекинга, чтобы включить влияние границ зерен на накопление и восстановление дислокаций. (2006). Эта модель расширяет понятие Кокса-Мекинга, включая термин кинематического упрочнения, и до сих пор применялась к другим ГКК-металлам, но она кажется многообещающей в качестве средства для описания результатов для алюминиевых сплавов, таких как те, которые были опубликованы Ллойдом (1980) и Nijs et al.(2008).
Эти модели рассматривают размер зерна как среднюю переменную. Недавние работы по моделированию показали, что в некоторых случаях гранулометрический состав может иметь важные эффекты. В частности, когда размер зерна меньше 5 мкм, ширина гранулометрического состава может значительно повлиять на предел текучести и скорость деформационного упрочнения (Raeisinia et al., 2008; Raeisinia and Sinclair, 2009). Один из подходов к включению этого эффекта заключается в использовании репрезентативного размера зерна (т.е.для различного гранулометрического состава выберите один размер зерна, чтобы представить среднее поведение, подробности см. В Raeisinia and Sinclair, 2009).
Был также интерес к разработке материалов с бимодальным гранулометрическим составом. Например, Джин и Ллойд (2004a) показали, что улучшенные комбинации прочности и пластичности могут быть получены в сплавах серии 5ххх, обработанных асимметричной прокаткой и отжигом для получения бимодального гранулометрического состава. В последние годы было представлено несколько моделей, которые позволяют прогнозировать деформационное упрочнение при наличии бимодального распределения зерен по размерам (см. Joshi et al., 2006; Бербенни и др., 2007; Raeisinia et al., 2008).
Роль бимодального распределения зерен по размерам вводит второй аспект процесса деформационного упрочнения. Если два компонента гранулометрического состава рассматривать как материалы, которые имеют механический контраст из-за локальной разницы в пределе текучести, то теперь материал имеет характеристики композитного материала, то есть в течение некоторого периода более прочный материал будет подвергаться упругой нагрузке . (например, см. Результаты модели Raeisinia, 2008).Это приводит к упруго-пластическому переходу, при котором наклон кривой напряжения-деформации, dσ / d ε , определяется объемной долей более твердого компонента и нерелаксированной упругой деформацией. Это относится как к материалам с распределением размеров зерен, так и к системам с твердыми частицами, особенно с пластинами или выделениями в форме стержня / токарного станка. Важным результатом является то, что начальная скорость наклепа в этих случаях намного выше, чем та, которую дает скорость наклепа II.Таким образом, мы имеем важное поведение наклепа из-за механического контраста микроструктуры, и возникающие в результате упруго-пластические переходы могут достигать довольно большой пластической деформации. Также будет видно, что наличие этой сложности оказывает важное влияние на изменения траектории деформации, например, наблюдаемое при растяжении с последующим сжатием (тесты Баушингера).
Таблица размеров зерен осадка для горных пород
Большой интерес геологов представляют размеры зерен осадков и осадочных пород.Зерна отложений разного размера образуют разные типы горных пород и могут раскрывать информацию о рельефе и окружающей среде местности за миллионы лет назад.
Типы зерен осадка
Осадки классифицируются по методу эрозии как обломочные или химические. Химический осадок разрушается в результате химического выветривания с транспортировкой, процессом, известным как коррозия, или без него. Этот химический осадок затем суспендируется в растворе до тех пор, пока он не выпадет в осадок.Подумайте, что происходит со стаканом соленой воды, оставленным на солнце.
Обломочные отложения разрушаются механическими средствами, такими как истирание ветром, водой или льдом. Это то, о чем думает большинство людей, говоря об отложениях; такие вещи, как песок, ил и глина. Для описания осадка используются несколько физических свойств, таких как форма (сферичность), округлость и размер зерна.
Из этих свойств, вероятно, наиболее важным является размер зерна. Это может помочь геологу интерпретировать геоморфологические условия (как настоящие, так и исторические) участка, а также то, были ли отложения туда перенесены из региональных или местных условий.Размер зерна определяет, насколько далеко может пройти кусок осадка, прежде чем он остановится.
Обломочные отложения образуют широкий спектр горных пород, от аргиллитов до конгломератов, а также почвы в зависимости от размера их зерен. Во многих из этих пород отложения отчетливо различимы — особенно с небольшой помощью лупы.
Размер зерна осадка
Шкала Вентворта была опубликована в 1922 году Честером К. Вентвортом, модифицировав более раннюю шкалу Йохана А.Удден. Классы и размеры Вентворта были позже дополнены фи или логарифмической шкалой Уильяма Крамбейна, которая преобразует миллиметровое число, взяв отрицательное значение из его логарифма по основанию 2, чтобы получить простые целые числа. Ниже приводится упрощенная версия более подробной версии USGS.
| Миллиметры | Марка Вентворта | Масштаб Phi (Φ) |
| > 256 | Боулдер | –8 |
| > 64 | Булыжник | –6 |
| > 4 | Галька | –2 |
| > 2 | Гранулы | –1 |
| > 1 | Очень крупный песок | 0 |
| > 1/2 | Крупный песок | 1 |
| > 1/4 | Песок средний | 2 |
| > 1/8 | Мелкий песок | 3 |
| > 1/16 | Очень мелкий песок | 4 |
| > 1/32 | Ил грубый | 5 |
| > 1/64 | Средний ил | 6 |
| > 1/128 | Ил мелкий | 7 |
| > 1/256 | Ил очень мелкий | 8 |
| <1/256 | Глина | > 8 |
Фракция крупнее песка (гранулы, галька, булыжник.и валуны) вместе называют гравием, а фракция размером меньше песка (ил и глина) вместе называется грязью.
Обломочные осадочные породы
Осадочные породы образуются всякий раз, когда эти отложения откладываются и литифицируются, и их можно классифицировать по размеру их зерен.
- Гравий образует крупнозернистые породы с размером зерен более 2 мм. Если фрагменты округлые, они образуют конгломерат, а если они угловатые, они образуют брекчию.
- Песок, как нетрудно догадаться, образует песчаник. Песчаник среднезернистый, его фрагменты составляют от 1/16 мм до 2 мм.
- Ил образует мелкозернистый алевролит с обломками от 1/16 до 1/256 мм.
- Все, что меньше 1/256 мм, приводит к образованию аргиллита или аргиллита. Два типа аргиллитов — это сланец и аргиллит, который представляет собой сланец, подвергшийся очень низкому метаморфизму.
Геологи определяют размеры зерен в поле с помощью печатных карточек, называемых компараторами, которые обычно имеют миллиметровую шкалу, шкалу фи и диаграмму угловатости.Они особенно полезны для крупных зерен осадка. В лаборатории компараторы дополняются стандартными ситами.
Industrial: Руководство по дизайну — размер зерна
Фотография любезно предоставлена AMP IncorporatedРазмер зерна металла или однофазного сплава — это оценка среднего диаметра зерна, обычно выражаемая в миллиметрах. Металлургические методы, используемые для определения размера зерна, не являются необходимыми для этого обсуждения, главное помнить, что размер зерна является важной характеристикой материала.По мере уменьшения среднего размера зерна металл становится более прочным (более устойчивым к пластическому течению), а по мере увеличения размера зерна происходит обратное влияние на прочность. Как правило, для данного сплава и толщины пластичность увеличивается с размером зерна, а прочность уменьшается. Это происходит потому, что чем мельче зерна, тем на меньшее расстояние могут перемещаться дислокации. Поэтому желательно использовать металл с наименьшим средним размером зерна, из которого можно экономично превратить в желаемую деталь.
Помимо прочности, размер зерна также влияет на формуемость, направленность, текстуру и внешний вид поверхности. Таблица 1 показывает влияние изменения размера зерна на предел прочности на разрыв, предел текучести и удлинение.
| Размер зерна отпуска | Предел прочности на разрыв, тыс. Фунтов / кв. Дюйм | Предел текучести (0,5% Ext.) ksi | Удлинение в 2,0 дюйма,% |
|---|---|---|---|
| 0,070 мм | 46,0 | 14,0 | 65 |
| 0,050 мм | 47,0 | 15,0 | 62 |
| 0,035 мм | 49,0 | 17,0 | 57 |
| 0,025 мм | 51,0 | 19,0 | 54 |
| 0,015 мм | 53,0 | 22.0 | 50 |
| Восемь жестких | 50,0 | 35,0 | 43 |
| Четверть жесткости | 54,0 | 40,0 | 23 |
В таблице 2 описаны некоторые общие диапазоны размеров зерен и их рекомендуемые области применения для изготовления деталей.
| Средний размер зерна, мм. | Типовые операции и характеристики поверхности |
|---|---|
| 0,005 — 0,015 | Штамповка и неглубокая штамповка. Детали будут иметь хорошую прочность и очень гладкую поверхность. |
| 0,010 — 0,025 | Штамповки и мелкотянутые детали. Детали будут иметь высокую прочность и гладкую поверхность. Обычно используется для металла толщиной менее 0,010 дюйма. |
| 0,015 — 0,030 | Штампованные детали, детали мелкой и глубокой вытяжки, требующие полируемой поверхности.Обычно используется для металлов толщиной менее 0,12 дюйма. |
| 0,020 — 0,035 | Используется для многих тянутых деталей. Этот диапазон размера зерна включает самый большой средний размер зерна, при котором получаются детали, практически не содержащие апельсиновой корки. Обычно используется для металла толщиной до 0,032 дюйма. |
| 0,025 — 0,040 | Глубокая вытяжка, особенно для материалов толщиной от 0,015 «до 0,020». Латунь с размером зерна 0,040 мм может иметь шероховатость поверхности при сильном растяжении. |
| 0,030 — 0,050 | Штамповки, не требующие шлифовки или полировки, и детали из тянутой латуни с относительно хорошей обработкой поверхности. Обычно используется для металла толщиной от 0,015 до 0,025 дюйма. |
| 0,040 — 0,060 | Общая глубокая и мелкая волочение латуни. На поверхностях может образоваться умеренная апельсиновая корка. Нормальный диапазон размеров от 0,020 дюйма до 0,040 дюйма. |
| 0,015 — 0,030 0,060 — 0,090 | Глубокая вытяжка сложных форм и глубокая вытяжка металла и более толстых металлов.Детали будут иметь шероховатую поверхность с апельсиновой коркой, если их не сгладить утюгом. |
Размер зерен обломочных пород и отложений
Этот пост является частью серии How To… series
Вы собрали песчаник, который был описан как крупнозернистый.
- Что означает «грубый»?
- Что мы подразумеваем под «размером зерна»? и
- Какие параметры мы измеряем, чтобы сделать такое определение?
Зерна, будь то ил, песок или гравий, принимают бесчисленные формы.Форма зерна определяется несколькими факторами, среди которых, пожалуй, самый важный:
- Свойства кристаллов, такие как габитус и спайность, в случае обычных минералов, таких как кварц, полевой шпат или слюда,
- Исходная текстура или ткань в материнской породе, из которой получены зерна,
- Механическая и химическая стабильность зерна при транспортировке, и
- Изменения после осаждения, такие как уплотнение (важно для мягких каменных фрагментов), уменьшение размера за счет растворения минералов или увеличение размера за счет осаждения.
Проблема определения размера зерна сводится к определению наиболее полезной формы. Изображение отложения на пляже в верхней части страницы служит иллюстрацией этого. К классам здесь относятся те, которые напоминают сферы, являются удлиненными, стержневидными, блочными кубами, а также более плоскими. Чтобы определить их размер, мы измеряем максимальный, промежуточный или минимальный диаметр? Считаем ли мы их площадь поверхности? Или мы предполагаем, что все они похожи на сферы и используем диаметр, который лучше всего подходит для каждого зерна?
Ответ — все вышеперечисленное.Многолетний опыт и эксперименты показали, что наиболее полезные меры размера зерна зависят от того, что мы хотим изучить (см. Обобщенный список аналитических методов, приложенный к диаграмме USGS ниже).
Например, если нас интересует, как осадочные частицы ведут себя гидравлически (например, в потоке в русле или в переносимой ветром песчаной дюне), то мы могли бы выбрать меру, которая отражает сопротивление потоку или сопротивлению. Если нам нужны более описательные меры для рыхлого или разрозненного песка и гравия, мы можем применить диаметр сита (минимальный диаметр, который будет проходить через конкретное отверстие сита).Измерение очень мелких частиц (глины) с помощью пипеток или отстойных колонок основывается на таких характеристиках частиц, как скорость осаждения в водяном столбе, или, с появлением новой лазерной технологии, на свойствах рассеяния света частиц размером с глину в дисперсия (с водой) или твердое состояние (лазерная дифракция и лазерный измеритель размера частиц).
В 1922 году Честер Вентворт разработал шкалу размера зерен, основанную на геометрической прогрессии — эта шкала до сих пор остается самой популярной ( The Journal of Geology, Vol.30, No. 5 1922, pp. 377-392 ). Вентворт следовал рассуждениям, выдвинутым ранее Дж. Удденом, согласно которому геометрическая прогрессия, основанная на «2» (а не на линейной шкале), имеет смысл, потому что:
- Позволяет удобно разделить размеры зерен в илах и песках (наиболее распространенные типы обломочных пород),
- Размер зерна в образцах, которые представляют популяции отдельных зерен, имеют тенденцию отображаться в виде прямых линий на логарифмических и полулогарифмических графиках.
- Кроме того, теперь мы знаем, что небольшие изменения размера зерен песков и илов имеют гидравлическое значение, и поэтому очень полезно включить эти классы размеров в нашу общую классификацию.Для сравнения, небольшие изменения размера булыжников и валунов не имеют большого гидравлического значения.
Для шкалы Вентворта каждый последующий класс размера в два раза больше размера в дюймах предыдущего класса — отсюда геометрическая прогрессия 1 / 16, 1 / 8 , ¼, ½, 1, 2, 4 и так далее (сейчас мы работаем с миллиметрами).
Обратите внимание, что «глина» в данном контексте относится к классу крупности, а не к классу минералов.
Модификация этой шкалы была изобретена Крамбейном — широко известная шкала Phi ( ϕ ), которая рассчитывается с использованием выражения
Φ = -Log 2 Размер зерна в миллиметрах
Шкала Phi упрощает измерение размера (размеры ячеек сита обычно указывают на интервал Phi), графическое представление совокупностей размеров зерен и расчет статистических показателей, таких как среднее значение и сортировка.На удобной диаграмме USGS выше показано сравнение классов крупности в зависимости от размеров сита, скорости осаждения и пороговых скоростей для инициирования движения зерна.
Теперь у нас есть инструменты для описания размера зерен обломочных пород, где классы размеров, такие как крупнозернистый песок (камень), имеют соответствующие диапазоны размеров, выраженные в миллиметрах и значениях Phi.
Еще несколько полезных ссылок
Осадочные образования: мелкозернистые речные
Описание осадочных пород; некоторые основы
Анализ гранулометрического состава осадка
Crossbedding — общая терминология
Гидравлика отстаивания: Flow Regime
Нравится:
Нравится Загрузка…
СвязанныеКак размер зерна металла влияет на операцию гибки
Во второй части этой серии гуру гибки Стив Бенсон описывает, как размер зерна материала влияет на операцию гибки. Getty Images
В прошлом месяце мы погрузились в заросли сорняков, чтобы понять, как зерна материала в листовом металле и листе образуются, а также от того, что определяет их размер и ориентацию.В этом месяце мы рассмотрим, как именно эти зерна влияют на формирование материала на листогибочном прессе.
Мы закончили дихотомией: крупнозернистые материалы более пластичны, мелкозернистые материалы прочнее и менее пластичны, и все же мелкозернистые материалы все же легче формировать на листогибочном прессе, чем некоторые крупнозернистые материалы. Фактически, формируется очень крупнозернистый материал, и вы обнаружите разрывы и апельсиновые корки на внешнем радиусе, особенно если вы делаете резкий изгиб.Что дает? Чтобы узнать, читайте дальше.
Краткий обзор
Сталь и другие металлы состоят из очень небольших групп молекул, и они расположены так, что в целом напоминают куб. Длина этих групп меньше одной десятой миллионной дюйма с каждой стороны. Хотя вы не сможете увидеть эти группы молекул, мы можем увидеть эффекты их присутствия. Эти группы молекул проявляются в виде кристаллов или кристаллических зерен неправильной формы.
Из-за чрезвычайно большого количества молекул, составляющих любой материал, эти кристаллические зерна становятся видимыми невооруженным глазом.Когда металл подвергался холодной прокатке или холодной обработке, кристаллы удлиняются и имеют преимущественное направление в направлении прокатки, создавая зерна, которые мы видим.
Размер и количество зерен в материале определяется скоростью затвердевания металла из жидкого состояния. Производство стали начинается с расплавленного металла, который затвердевает по мере охлаждения материала. По мере охлаждения происходит рекристаллизация, при которой более высокотемпературные, новые, свободные от деформации зерна зарождаются и растут внутри старых искаженных зерен и на границах зерен.При рекристаллизации механические свойства материала возвращаются к исходному, более слабому состоянию, становясь гораздо более пластичным.
Способность кристаллического материала пластически деформироваться зависит от его способности к дислокации; то есть способность зерен свободно перемещаться в материале. Границы зерен — области с избытком молекул, которые не являются частью какого-либо симметричного кристаллического образования — действуют как барьер для этой дислокации, где кристаллы нелегко скользят друг по другу.Уменьшение размера зерна увеличивает количество границ (границ зерен), которые должны уступить место, прежде чем может произойти движение. Чем меньше размер зерна, тем прочнее материал.
Замедление движения дислокаций зерна также укрепляет материал. И есть множество способов уменьшить движение вывиха. К ним относятся легирование и деформационное упрочнение.
Контроль размера зерна
Более крупные зерна снижают прочность и ударную вязкость материала, и зерна могут расти по разным причинам.Например, если материал слишком долго остается при температуре рекристаллизации выше, размер зерен увеличивается по мере того, как происходит диффузия через границы зерен.
Размер зерна материала влияет на его прочность, потому что, опять же, граница зерна действует как барьер для дислокации, что приводит к движению вдоль плоскости скольжения . Это связано с тем, что соседние зерна имеют разную ориентацию (см. Рисунок 1 ). В материале с мелкими зернами расстояние, на которое частица может перемещаться по плоскости скольжения, меньше.Это уменьшенное перемещение между более мелкими зернами увеличивает прочность материала.
Направление зерна и линия изгиба
Лист или листовой материал является слабым звеном при формовании. Мы всегда должны учитывать как можно больше материальных переменных, прежде чем передавать проект в производство. И размер зерна — одна из основных переменных. В идеале зернистость материала должна быть тщательно рассмотрена до завершения этапа проектирования и еще раз до выпуска заказа на поставку, то есть, если вы хотите уменьшить количество проблем, которые будут проявляться во время производства.
Рисунок 1
Граница зерен влияет на то, как частицы материала могут двигаться вдоль плоскости скольжения, действуя как барьер для дислокации.
Если у вас есть трещины или апельсиновые корки на внешней поверхности изгибов, проблема может быть в ориентации зерен материала. На листогибочном прессе всегда рекомендуется располагать линии сгиба перпендикулярно направлению волокон материала. Конечно, это не всегда практично или возможно, особенно в деталях с множественными изгибами, которые расположены как по направлению волокон, так и против них.Если сделать линии изгиба, перпендикулярные волокнам, нецелесообразно, попробуйте изогнуть их по диагонали.
Отжиг и нормализация
Когда деформационно-упрочненный материал подвергается воздействию повышенных температур, упрочнение, возникающее в результате пластической деформации формования, может быть потеряно — плохая ситуация, если металлу нужна эта прочность для выдерживания некоторой нагрузки. Тем не менее упрочнение, вызванное деформационным упрочнением, не всегда желательно, особенно если вам требуется более высокая пластичность для выполнения нескольких изгибов.Термическая обработка может устранить эффекты деформационного упрочнения.
Независимо от размера зерна, производимого на мельнице, вы можете управлять размером зерна при изготовлении, даже после формования на тормозе. Кристаллы материала можно сделать более однородными с помощью таких процессов термообработки, как отжиг и нормализация.
Нормализация — это процесс, в котором материал нагревают до точки чуть ниже точки рекристаллизации, а затем дают ему остыть на открытом воздухе. Отжиг выполняется путем повторного нагрева материала до температуры чуть ниже точки рекристаллизации, но вместо охлаждения на воздухе его медленно доводят до комнатной температуры, не удаляя материал из печи.Из двух разных методов нормализация дает самую мелкую зернистую структуру.
Во время термообработки происходят три события: восстановление, когда зерна немного восстанавливаются после холодной обработки; перекристаллизация, когда образуются новые зерна; и, наконец, рост зерен, когда более крупные зерна растут за счет более мелких. Как показано на Рис. 2 , твердость и прочность падают во время рекристаллизации, а по мере роста зерен — пластичность материала.
Деформационно-упрочненный материал, выдержанный при повышенной температуре, может снизить внутреннюю энергию деформации.Молекулы не находятся в фиксированных местах и могут перемещаться, когда поступает достаточно энергии, чтобы разорвать связи, удерживающие их на месте. Повышение температуры быстро увеличивает степень диффузии. Это позволяет молекулам, находящимся в чрезвычайно напряженных местах, перемещаться в менее напряженные области.
Это фаза восстановления, которая позволяет отрегулировать деформацию в крошечных масштабах. Он изменяет плотность дислокаций и перемещает местоположения в более низкое энергетическое состояние, уменьшая внутреннее остаточное напряжение в заготовке.
Определение размера зерна
ASTM International указывает числа размера зерна, которые можно использовать для определения количества зерен на квадратный дюйм при 100-кратном увеличении (см. Рисунок 3 ). Чем выше значение размера зерна, тем меньше средний размер зерна. У высокопрочных сталей размер зерна часто составляет от 10 до 12. У традиционных низкопрочных формовочных сталей размер зерна составляет около 6 или 7. Размер зерна 5 и ниже может иметь визуальные поверхностные проблемы, такие как трещины, разрывы и оранжевый цвет. пилинги.
Помните, что границы зерен прочнее, чем внутренняя часть зерен. Когда сталь растягивается до больших уровней деформации, границы зерен сопротивляются деформации и позволяют сердцевине зерна деформироваться. Очевидно, что это неприемлемо для отделки класса А, поэтому рекомендуется указать размер зерна 6 или выше.
Ниже 1 ASTM указывает размер зерна 0 и 00, оба из которых имеют менее 1 зерна на квадратный дюйм при 100-кратном увеличении. В результате отжига зерна материала могут вырасти до 00 или даже больше.Любые изгибы этого материала будут подвержены разрывам или трещинам за пределами радиуса изгиба. Внешняя поверхность может напоминать апельсиновую корку или иметь небольшие точки. Если вы столкнулись с одной из этих проблем, причиной является размер зерна, а также слишком маленький внутренний радиус изгиба. Чем глубже вы погружаетесь в область резких изгибов, тем хуже становится эффект.
Рисунок 2
Восстановление, рекристаллизация и рост зерна связаны с размером зерна, твердостью, пластичностью и остаточным напряжением в материале.
Пластичность, размер зерна и формуемость
Механические свойства листа или пластины изменяются с уменьшением размера зерна. По сравнению с мелкозернистыми материалами, крупнозернистые материалы менее твердые, имеют более низкий предел текучести и более пластичны. Пластичный материал формируется лучше, с меньшим растрескиванием, разрывом или апельсиновым шелушением. Хотя, как описано ранее, чрезмерно крупные зерна тоже могут создавать проблемы.
Более мелкий размер зерна означает больше границ зерен, а больше границ зерен означает большее сопротивление дислокации.Это измеренная способность материала противостоять серьезной пластической деформации, что делает материал менее пластичным.
Но подождите, как может материал с более мелким размером зерна быть менее пластичным и в то же время выдерживать большую пластическую деформацию без разрушения? По большей части все сводится к вероятности. Чем выше количество зерен, тем больше вероятность того, что некоторые из них будут ориентированы таким образом, что деформации будут приложены к плоскостям скольжения. Чем больше у вас зерен, тем больше плоскостей скольжения ориентировано в одном направлении, и, следовательно, будет больше деформаций без сбоев, таких как растрескивание, раскалывание или отслоение апельсина.(В качестве примечания: в этом суть анизотропии и изотропии; для получения дополнительной информации посетите thefabricator.com и выполните поиск по запросу «Зернистость материала для работы листогибочного пресса».)
Конечно, это не так просто, как вероятность в одиночестве; играют роль другие факторы. Если зерно или кристаллы достаточно малы, движение дислокаций перестает быть основной модой пластической деформации. В игру вступают и другие компоненты пластического поведения, в том числе скольжение по границам зерен , при котором зерна перемещаются относительно друг друга.Скольжение по границам зерен может происходить в более крупнозернистом материале, но в ограниченном объеме. Напряжение течения или напряжение, необходимое для поддержания пластической деформации при заданном уровне деформации, также играет важную роль.
Другой движущей силой пластического поведения является локализация сдвига . Если материал предрасположен к локализации сдвига, границы зерен упрочняются. Ориентация зерен может подавлять скольжение по границам зерен, позволяя более пластичному металлу легче деформироваться.Опять же, это функция анизотропии и изотропии, которая имеет большое значение для человека, работающего с листогибочным прессом.
Более мелкий размер зерна означает большую плотность границ зерен, что по-разному влияет на пластичность материала. Границы зерен известны своим дислокационным закреплением, что снижает пластичность. Более мелкие зерна также означают, что границ зерен больше. Чем больше количество границ зерен, тем больше требуется тоннажа для изгиба металла. Это происходит потому, что энергия, необходимая для движения на границах, больше, чем у самого зерна.
В то же время известно, что более тонкая граница зерен повышает пластичность. Когда плотность границ зерен увеличивается, эти дислокации закрепляются и равномерно распределяются в материале.
Размер зерна и упругость
Степень упругости также изменяется в зависимости от размера зерна. В ранее опубликованных исследованиях более крупнозернистый материал требовал минимальной компенсации упругого возврата, если вообще требовал компенсации, в то время как мелкозернистые материалы демонстрировали большое количество упругого возврата, которое необходимо было компенсировать, будь то мониторинг угла в реальном времени или процесс выбора инструмента.
Ценность хорошего материала
Все это новое понимание кристаллизации, зернистости и направления волокон сводится к следующему: приобретая более качественный материал, вы можете сэкономить большое количество часов производственного времени и снизить затраты.
Конечно, хотя некоторые клиенты не разрешают вам обновлять материал по механическим и конструктивным причинам, большинство не будут жаловаться, особенно если вы не взимаете с них плату за обновление. Правда, ваши затраты на материалы немного увеличатся, но вы компенсируете это и многое другое только за счет экономии рабочей силы.
Рисунок 3
ASTM International определяет размер зерен на основе среднего количества зерен, которое имеет материал в определенной области.
В качестве бонуса вы улучшите качество продукции, что повысит моральный дух в магазинах, сделает клиентов более счастливыми и может привести к увеличению клиентской базы, даже если это будет только из уст в уста. Почему? Потому что все любят хорошее качество по разумной цене.
Стив Бенсон — член и бывший председатель Совета по технологиям высокоточного листового металла Международной ассоциации производителей и производителей.Он является президентом ASMA LLC, [email protected]. Бенсон также проводит Программу сертификации листогибочных прессов FMA, которая проводится по всей стране. Для получения дополнительной информации посетите fmanet.org/training или позвоните по телефону 888-394-4362. Последняя книга автора «Основы изгиба» теперь доступна в книжном магазине FMA по адресу fmanet.org/store.
Анализ размера зерна осадка
Анализ экологических данных BC ENV 3017
Анализ размера зерна осадка >
Гранулометрический состав одна из важнейших характеристик осадка.Это верно, потому что размер зерна является мощным инструмент для описания геоморфологической обстановки участков, интерпретации геоморфологической значение гидродинамики в природной среде и различение местные механизмы переноса наносов в сравнении с региональными, а также потому, что зерно размер является доминирующим контролирующим фактором в геохимии отложений. Катионы производные от минеральных источников выветривания и загрязнения преимущественно адсорбируются на глина, которая имеет самое высокое отношение площади поверхности к объему среди частиц любого размера класс.
Гранулометрический состав пробы донных отложений определяется одним из нескольких методов или комбинация техник в зависимости от диапазона размеров, присутствующих в образец. За эту процедуру взимается штраф. любые частицы размером менее 63,5 мкм. Песок от 63,5 микрон до 2 мм в диаметре. Гравий крупнее 2 мм.
Характеризуя физические свойства осадка важны для определения его пригодности для различных целей, а также для изучения осадочных сред и геологических история.
Физические свойства осадка можно описать несколькими параметрами. Размер зерна является наиболее важным из них. является основным способом образования отложений (и обломочных осадочных пород). классифицирован. Другие часто используемые Свойства осадка — сортировка и форма (округлость и сферичность). Все эти свойства важны в описание отложений и определение их пригодности для различных целей, таких как строительный заполнитель или наполнитель для площадки для пляжного волейбола.
Нормальная крупность осадочного частицы и произвольные границы между ними следующие:
Процедура анализа размера зерен:
1.) Пометьте два пластиковых лотка номер образца и время отбора.
2.) Откройте пакеты с застежкой-молнией. собраны на лодке и с помощью большой столовой ложки переложите два репрезентативные, одинаковые по размеру и образцам на двух пластиковых лотках.
3.) Взвесьте оба противня и положите один. поднос в духовку @ 50 o C. Введите вес в электронную таблицу.
4.) Соберите два сита с грубый — над раковиной в лаборатории.
5.) Перелейте осадок из лоток 2 и на верхнее сито и промойте более мелкую воду водой из-под крана. частицы через сита. Во время этого процесса встряхивайте сита.
6.) Фракция <63м пройдет через оба сита и смывается в канализацию.Фракция > 63 м, но на дне останется <2 мм сито, а фракция> 2 мм на верхнем сите.
7.) Обозначьте 2 дополнительных лотка с номером образца и грубым и средним соответственно.
8.) Используйте кисть и, возможно, вода для переноса крупных и средних фракций на противни.
9.) Чистые сита и т. Д.
10.) Поместите образцы в печь и дайте высохнуть на ночь.
11.) Взвесьте все дроби, следующие за дней и введите данные в электронную таблицу.
12.) Очистите лотки, чтобы их можно использовать повторно.
13.) Определить относительный вес фракции глин и ила (<63 мкм, мелкие), пески (<2 мм,> 63 мкм, средние), и гравий (> 2 мм, крупный). Рассчитайте мелкую, среднюю и крупную фракции из электронная таблица. Выразите результаты в%.
.