Бронза физические свойства: Структура, состав, свойства сплава бронзы: химические, физические, механические

Содержание

Свойства БРОНЗЫ

Свойства бронз и бронзового проката. Марки и химсостав бронз.

Рассмотрены химсостав, механические, физические и технологические свойства бронзы БрКМц3-1,применение БрКМц 3-1.

Подробнее…

Приведены основные марки бронзы, имеющие наибольшее распространение.

Подробнее…

Приведены таблицы со свойствами бронзы БрАЖ9-4 и БрА9Ж3Л удобные для сравнения свойств бронз этих марок.

Подробнее…

Рассмотрены химсостав, механические, физические и технологические свойства бронзы БрБ2 и применение БрБ2 в промышленности.

Подробнее…

Приведены свойства и химсостав бронзы БрОЦС5-5-5, наиболее распространенной оловянно-свинцовой бронзы.

Подробнее…

Рассмотрены основные свойства бронзы БрАМц, приведена табличка с химическим составом бронзы.

Подробнее…

Рассмотрены основные свойства бронзы БрОФ, приведены в сравнении свойства БрОФ 10-1, БрОФ 7-0,2 и БрОФ 6,5-0,15. Приведена табличка с химическим составом бронзы БрОФ.

Подробнее…

Приведены свойства и химсостав бронзы БрАЖМц10-3-1,5.

Подробнее…

Приведены свойства и химсостав бронзы БрАЖН10-4-4.

Подробнее…

Приведены таблицы со свойствами оловянистых бронз, удобные для сравнения свойств бронз разных марок.

Подробнее…

Рассмотрена технология непрерывного литья бронзовых прутков, позволяющая получать высококачественные круги больших диаметров.

Подробнее…

бронза — это… Что такое бронза?

БРО́НЗА -ы; ж. [франц. bronze]

1. Сплав меди с оловом и другими металлами (свинцом, алюминием и т.п.). Изделия из бронзы. Отлить бюст в бронзе.

2. собир. Художественные изделия из такого сплава. Коллекционировать бронзу. Выставка бронзы.

3. Разг. Бронзовая медаль; третье место в конкурсе или спортивном состязании. Завоевать бронзу в многоборье. Награждён бронзой кто-л. собир. Команда увезла с чемпионата всю бронзу.

4. О чём-л. золотисто-коричневом или красновато-коричневом.

Б. осенних листьев. Б. волос. Закат отливает бронзой. Б. лица, тела (о смуглой, загорелой коже).

Бро́нзовый (см.).

(франц. bronze), сплавы Cu (основа) с другими элементами (например, Sn, Al, Be, Pb, Cd, Cr; соответственно бронза называется оловянистой, алюминиевой, бериллиевой и т. д.). Широкий диапазон свойств и применения.

БРО́НЗА (франц. bronze), сплав (см. СПЛАВЫ) меди с разными химическими элементами, главным образом металлами (олово (см. ОЛОВО), алюминий (см. АЛЮМИНИЙ), бериллий (см. БЕРИЛЛИЙ), свинец (см. СВИНЕЦ), кадмий (см. КАДМИЙ), хром (см. ХРОМ) и др.). Соответственно, бронза называется оловянной, алюминиевой, бериллиевой и т.п. Исключение составляют сплавы меди с цинком, которые называются латунь (
см.
ЛАТУНЬ), и сплавы меди с никелем — медноникелевые сплавы.
При введении в медь различных элементов — легировании (см. ЛЕГИРОВАНИЕ) — атомы легирующей примеси увеличивают деформацию и концентрацию дефектов ее кристаллической решетки. Кроме этого, атомы примеси взаимодействуют с дислокациями (см. ДИСЛОКАЦИИ) и затрудняют их подвижность, упрочняя медь. Поэтому удельное сопротивление бронз выше, чем у чистой меди, выше также предел прочности на разрыв и твердость, меньше относительное удлинение перед разрывом. Бронзы лучше обрабатываются на металлорежущих станках и обладают более высокими литейными свойствами, чем медь.
Оловянная бронза — древнейший сплав, выплавленный человеком. Первые изделия из бронзы получены ок. 3 тыс. лет до н. э. восстановительной плавкой смеси медной и оловянной руд с древесным углем. Значительно позднее бронзы стали изготовлять добавкой в медь олова и других металлов. Бронза применялась в древности для производства оружия и орудий труда (наконечников стрел, кинжалов, топоров), украшений, монет и зеркал. В Средние века большое количество бронзы шло на отливку колоколов. Колокольная бронза обычно содержит 20% олова. До середины 19 в. для отливки орудийных стволов использовалась пушечная (орудийная) бронза — сплав меди с 10% олова.
В наши дни в практике нашли применение бронзы, содержащие до 14% олова. Оловянные бронзы обладают высокими антифрикционными свойствами, нечувствительны к перегреву, морозостойки, немагнитны. Главными недостатками оловянных бронз являются образование пор в отливках, что ведет к их невысокой герметичности. Оловянные бронзы легируют цинком, свинцом, никелем, фосфором. Фосфор образует соединение с медью, влияющее на характер кристаллизационных процессов в сплаве. Он водится в оловянную бронзу как раскислитель и устраняет хрупкие включения окиси олова. При содержания в бронзе около 1% фосфора, ее называют фосфористой. Легирование фосфором повышает механические, технологические, антифрикционные характеристики оловянных бронз. Введение никеля способствует повышению механических и противокоррозионных свойств. Легирование свинцом увеличивает плотность бронз, улучшает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием, однако при этом снижаются механические свойства. Введение железа способствует повышению механических свойств бронз, однако с увеличением концентрации железа резко снижаются коррозионная стойкость и технологические свойства.
В зависимости от технологии переработки и применения различают деформируемые, литейные и специальные бронзы. Деформируемые оловянные бронзы содержат до 8% олова. Эти бронзы используют для изготовления пружин и деформируемых деталей. Литейные бронзы содержат свыше 6% олова, обладают высокими антифрикционными свойствами и достаточной прочностью, их используют для изготовления деталей ответственных узлов.
Алюминиевые бронзы обладают высокими механическими, антифрикционными и противокоррозионными свойствами. Для снижения усадки, окисляемости и склонности к газонасыщению алюминиевые бронзы легируют железом, никелем, марганцем. Основное применение алюминиевых бронз — для изготовления ответственных деталей машин, работающих при интенсивном изнашивании и повышенных температурах.
Кремнистые бронзы характеризуются высокими антифрикционными, упругими свойствами, коррозионной стойкостью. Кремнистые бронзы уступают оловянным по величине усадки, но превосходят по коррозионной стойкости, механическим свойствам и плотности отливки. При добавлении кремния образуется сплав на основе твердого раствора кремния в меди, такой сплав хорошо обрабатывается давлением, пластичен. Кремнистые бронзы применяю для изготовления антифрикционных деталей, пружин, мембран приборов и оборудования.
Свинец в твердом состоянии практически не растворяются в меди. Поэтому свинцовые бронзы после затвердевания состоят из кристаллов меди с включениями свинца. Образующаяся структура обеспечивает высокие антифрикционные свойства и теплопроводность сплава.
Высокой механической прочностью обладает бериллиевая бронза. Она отличается высокой твердостью и упругостью, износостойкостью и стойкостью к воздействию коррозионных сред, что обеспечивает работоспособность изделий при повышенных температурах. Бериллиевая бронза хорошо обрабатывается резанием и сваривается. Используется для изготовления деталей, эксплуатируемых при повышенных скоростях перемещения, нагрузках, температуре.
У кадмиевой бронзы при сравнительно небольшом снижении удельной электропроводности существенно повышены механическая прочность, твердость и стойкость к истиранию. Кадмиевую бронзу применяют в качестве контактного провода для электрифицированного транспорта и коллекторных пластин в электрических машинах.
Благодаря высокой химической стойкости бронз из них изготавливают арматуру (паровую, водяную). Из бронз изготавливают сложные отливки, вкладыши подшипников. Для удешевления в бронзы добавляют несколько процентов Zn. Цинк в таких количествах растворяется в меди и существенно не влияет на структуру. Бронзы широко применяются для изготовления токопроводящих пружинящих контактов и других деталей коммутирующих узлов, выключателей, электрических машин. Некоторые виды бронз упрочняют термообработкой. У твердотянутых бронз механическая прочность и удельное сопротивление выше, чем у отожженных бронз. Разнообразные бронзы играют важную роль в современном машиностроении, авиации и ракетной технике, судостроении и др. отраслях промышленности.

расшифровка марок оловянистой и другой бронзы, классификация. Что входит в состав по ГОСТу?

Металлы и сплавы

Под бронзой следует понимать металлический сплав, в основе которого лежит медь, а к ней добавляются легирующие компоненты, повышающие твердость готового материала. В виде лигатуры чаще всего применяют олово, хром, свинец, никель, алюминий и другие металлы. Физические свойства бронзового сплава, а также его цвет и твердость будут иметь различные характеристики, которые зависят от процентного состава компонентов лигатуры.

Бронза, имеющая выраженный красный оттенок, состоит из повышенного количества меди, а если у сплава получился сероватый оттенок стали, значит, содержание меди в нем снижено до 30-35%. Бронза является востребованным материалом, который применяется в различных хозяйственных и промышленных сферах.

Особенности

Бронзовый сплав состоит из меди и лигатуры, которая может быть как в виде металлов, так и неметаллов – от этого состава и зависят марки бронзы. Путем технологических экспериментов и научных исследований найдены оптимальные соотношения между бронзовой основой и ее компонентами. В качестве добавок чаще всего применяются:

  • бериллий;
  • алюминий;
  • цинк;
  • олово;
  • кремний;
  • фосфор;
  • железо;
  • марганец;
  • свинец;
  • никель.

По историческим свидетельствам, первый бронзовый материал был создан еще 3000 лет назад и состоял он из меди и олова. В небольших пропорциях олово придает переплавленному веществу твердость, гибкость и облегчает сам процесс плавления. Такие свойства олово проявляет, если его концентрация в материале не превышает 4-4,8%. Если взять олова около 5% и более, готовый сплав потеряет свою гибкость, а при концентрации олова более 20% полученный материал будет хрупким. Если в переплавку к меди добавить бериллий, то на выходе получится твердый материал, обладающий физической и химической повышенной стойкостью.

Изделия из такого металлического сплава можно резать или сваривать при помощи любого вида сварки.

При сочетании меди с кремнием и цинком у готового материала будет хорошая пластичность, что отлично подойдет для литья изделий. Готовая продукция имеет повышенную износостойкость и не искрит при механической обработке. Кроме того, бронза с лигатурой из кремния и цинка имеет высокий уровень сопротивления температурному сжатию металла.

Если же к меди добавить свинец, то получится металл, обладающий противокоррозионными качествами, устойчивый к скольжению и трению, прочный и плохо поддающийся плавлению.

Сочетая медь с алюминием, можно получить материал, у которого будет высокая плотность, пониженный показатель скольжения, повышенная стойкость к образованию ржавчины и стойкость к химическим агрессивным средам. Такой металл пригоден для резки. Если же к меди добавить фосфор, то в совокупности с некоторыми другими составами лигатуры этот ингредиент позволит снизить кислотные показатели сплава.

Когда к меди добавляются любого вида лигатуры, у нее в значительной мере ухудшается такое свойство, как способность проводить тепло. Чем больше лигатуры в составе сплава, тем хуже у него показатель уровня теплопроводности.

Что касается внешнего вида бронзового сплава, то при содержании в нем до 90% меди металл будет иметь красный оттенок, а при содержании меди до 85% материал получится с желтым оттенком.

Замечено, что если сплав состоит из меди только на 50%, то материал из него будет белого стального цвета, а чтобы получить черную окраску, концентрацию меди снижают до 35%. С течением времени все медные материалы меняют свою окраску: она темнеет под действием перепадов температур, кислот, солей, щелочей различной концентрации.

Основная классификация сплавов

В соответствии с тем, сколько компонентов входит в состав бронзового сплава, бронзу условно подразделяют на двухкомпонентную (металл и лигатура, состоящая из 1 компонента) или многокомпонентную. Кроме того, бронзовые материалы делятся на безоловянные и оловянные составы. Безоловянные составы не содержат олова. Их классификация делается с учетом того, какой именно металл вместо олова выполняет функцию лигатуры.

Оловянные

Добавляя к меди олово, можно получить литейный сплав. Но, помимо высокого показателя плавкости, этот состав обладает и хорошей твердостью. Нередко в такой металл добавляют еще цинк, свинец и фосфор. Подобная лигатура наделяет готовый материал стойкостью к коррозии и делает его еще более пригодным для плавильно-литейных работ.

В оловянном сплаве фосфор выступает в роли раскислителя металла, а цинк снижает себестоимость материала из-за своей небольшой цены, причем на характеристики получившегося металла он особого воздействия не оказывает. В целях экономии в оловянные сплавы допускается включать до 10% цинка. Марки бронзы с содержанием олова являются подходящим вариантом для выполнения механических обработок и полировки. Готовые изделия из оловянных марок будут очень износоустойчивыми.

Бронзовый сплав, который содержит в себе до 8% примеси олова, применяют для штамповочных работ, прокатки и ковки. Из такого материала делают проволоку, прутки различной формы, а также листовой прокат. Сплав, где олово занимает до 20% в виде лигатуры, применяется для изготовления литых изделий. В процессе литья такая бронза полностью заполняет форму и обладает при этом незначительной долей усадки. Подобный материал позволяет изготавливать сложные фасонные изделия, а также предметы художественной значимости.

Кроме того, оловянистую бронзу применяют для изготовления узлов и механизмов, которые будут работать в морской воде.

Алюминиевые

В сплавах бронзы часто применяют алюминий. Лигатура содержит от 6 до 12% такого материала. Бронзовые алюминиевые сплавы могут состоять из одного компонента (алюминия) или же многих добавок, когда в сплаве также присутствуют железо, никель и марганец. Добавление алюминия к бронзе снижает плотность готового материала, поэтому облегченный сплав нашел широкое применение в кораблестроении и авиакосмической промышленности.

Материал с добавлением алюминия имеет большую прочность при трении, поэтому сплав также используют для изготовления деталей для станков, узлов теплооборудования, автодорожных машин.

Кремнистые

К бронзе в пропорции от 3 до 5% может быть добавлен кремний. Готовый сплав превосходит по своим антикоррозийным свойствам оловянные сплавы, а также имеет высокие показатели механической устойчивости и упругости. Кроме того, сплавы с кремнием не намагничиваются и хорошо поддаются электросварке и пайке.

Готовые изделия из меди с кремнием имеют высокие показатели стойкости к агрессивным химическим средам в виде кислот и щелочей, а также к газам. Такой материал применяют для изготовления газопроводных магистралей или сточной системы водопровода.

Кремнистая бронза может быть дополнительно легирована марганцем.

Марганцевые

В различных сферах промышленности востребован бронзовый сплав, содержащий в своем составе марганец: от 4 до 5%. Материал имеет характерные особенности: высокую прочность, гибкость и антикоррозийную устойчивость. Из таких сплавов делают детали для различных механизмов. При содержании марганца в бронзовом сплаве более 1%, твердость материала увеличивается, но снижается вязкость и плавкость вещества.

Кроме того, сплавы с марганцем плохо поддаются сварке.

Свинцовые

При добавлении к меди свинцового компонента получается высокопрочный, устойчивый к истиранию сплав. Его применяют при изготовлении подшипников, которые вращаются длительное время, под большим давлением и при больших скоростных режимах. Бронзу со свинцовой лигатурой используют для изготовления деталей аппаратов, работающих в агрессивных химических средах, материал применяют для защиты от радиационного излучения, при изготовлении боеприпасов, стекла, в качестве различных красящих пигментов типографской краски.

Бериллиевые

Добавление бериллия к меди образует бронзовый сплав, у которого отмечают повышенные характеристики прочности, гибкости и текучести. Кроме того, материал обладает хорошей электропроводностью и является проводником тепла. Сплав устойчив к коррозии, из него выпускаются изделия в виде пружин и сложных механизмов, материал применяют в электротехнике при изготовлении оптоволоконной продукции и микросхем.

Бронзовый сплав с бериллием позволяет выполнять из него мельчайшие детали, которые могут быть использованы в приборостроении, компьютерной и телефонной технике, мультимедийных устройствах и так далее. Норма содержания бериллия в сплаве колеблется в пределах 0,7-2,5%.

После специальной термической обработки сплав закаляется, что придает ему свойства повышенной твердости.

Маркировка

С целью отличия сплавов из бронзы друг от друга была введена определенная их маркировка. А также существуют специальные таблицы технического назначения, по которым технолог может определить, какой именно марки бронзу ему применять для выполнения той или иной задачи, уточнить табличные данные о составе сплава, его физико-химических свойствах и возможностях применения.

Друг от друга существующие марки бронзы отличаются составом лигатуры в процентном соотношении к меди. Маркировка бронзовых сплавов имеет буквенное и цифровое обозначение. Например, расшифровка такой марки может означать, что буквы в названии будут соответствовать химическим элементам, а цифры сообщат о долях процентного содержания лигатуры. По ГОСТу, цифровые данные не содержат указаний о содержании в сплаве меди, поскольку понятно, что она является основным компонентом.

А вот все нормы лигатуры должны соответствовать установленным государственным стандартам.

Бронзовый сплав маркируется аббревиатурой Бр. Далее идет буква, указывающая основной компонент лигатуры, а затем и остальные составляющие части. Что касается цифр, то они расположены в порядке их убывания, указывая на процентное соотношение лигатурных компонентов. Например, бронза марки БрАЖН 10-4-5 – это сплав из меди с алюминием, железом и никелем. Причем алюминия в составе сплава находится 10%, железа – 4%, никеля – 5%. Всю остальную часть занимает медь.

Когда марка бронзового сплава неизвестна, материал подлежит химическому и физическому анализу. Точные данные нужны для работников, которым требуется определить вес заготовки через удельный вес сплава. На каждом сталеплавильном производстве имеется своя техническая лаборатория, которая и помогает решить задачи подобного рода.

Бронза — что за металл и где используется — смотрите в видео ниже.

виды сплавов и технические характеристики

Строительные элементы из бронзы высоко ценятся специалистами из-за качества и устойчивости к возникновению коррозии. Бронзовый пруток используется для изготовления большого количества изделий и технических приспособлений.

Что такое бронзовый пруток?

Бронзовые прутки представляют собой профили преимущественно круглого постоянного сечения, которые изготавливаются путем вытягивания или прессования соответствующих заготовок. Их транспортировка легко осуществляется. Бронзовый пруток скручивается в бухту.

Производство прутков из бронзы осуществляется в соответствии с нормами ГОСТ 1628–78. Готовая продукция характеризуется прежде всего точностью изготовления и степенью твердости.

Преимущества

Как и многие другие виды металлопроката, бронзовый пруток отличается рядом преимуществ:

  1. Отсутствие шероховатой поверхности. Данный эффект достигается длительной обработкой изделий на станке. Таким образом практически полностью исчезает какой-либо рельеф на профиле.
  2. Высокий уровень прочности. Это в свою очередь отражается на длительности эксплуатации прутков. Они хорошо выдерживают как перегибы, так и разнообразные умеренные растяжения.
  3. Низкая степень износа. У многих других видов металлопроката она более значительная.
  4. Доступная цена металлопроката. Этого удается добиться посредством отлаженного надежного производства и использования новейших технологий.
  5. Оптимальный уровень тепло- электропроводимости. Данные свойства изделия можно модифицировать посредством добавления в него некоторых других веществ, таких как никель, медь, железо и др. Таким образом можно добиться как низкой, так и высокой электропроводимости.
  6. Универсальность. Большое количество видов прутков позволяет их использовать совершенно в разных сферах.
  7. Повышенная гибкость и пластичность. Вследствие этого бронзовый пруток нередко применяют при производстве различных деталей и приспособлений как простых, так и сложных форм.
  8. Устойчивость к климатическим условиям. Это существенно повышает длительность эксплуатации изделия и его функциональные возможности.

Особенности обработки

Бронзовый пруток поддается механической обработке на нескольких типах станков:

  • сверлильных;
  • фрезерных;
  • токарных и др.

Прочная поверхность прутков из бронзы в результате механической обработки тем или иным способом в итоге получается достаточно гладкой и ровной.

Применение

Основные сферы промышленности, в которых применяют бронзовый пруток:

  • машиностроение;
  • автомобилестроение;
  • судостроение;
  • авиакосмическая отрасль;
  • военно-оборонный комплекс;
  • приборостроение;
  • электротехника и т.д.

Из них изготавливают разнообразные детали и механизмы. Среди них:

  • элементы механизмов;
  • детали насосов, клапанов и датчиков;
  • валы и шпиндели различных конфигураций;
  • компоненты водопроводных и газопроводных труб и арматуры;
  • шайбы, винты и болты;
  • втулки подшипниковых механизмов;
  • фурнитура и т.д.

Деталь из бронзового прутка, хорошо справляется с воздействием на нее сил трения. Они неизбежно возникают во всех без исключения функционирующих механизмах. Вследствие того, что твердость детали не очень высокая, она позволяет защищать другие более дорогие компоненты.

Виды сплавов для производства

Существуют следующие марки сплавов для производства бронзовых прутков:

  1. БрАЖН10-4-4. Данные сплавы не содержат олова.
  2. БрБ2. В составе таких сплавов присутствует бериллий.
  3. БрАЖ 9-4. Такой сплав отличается высокой степенью твердости, а также стойкостью к механическому истиранию и значительным нагрузкам.
  4. БрХ1. Отличием данных сплавов является большое процентное количество хрома.
  5. БрОЦС 555. При помощи этого сплава осуществляется изготовление деталей, которые подвергаются частой замене. Данный материал отличается своей мягкостью, имеет высокую степень скольжения по нему.
  6. БрОФ7-0,2. В сплавы с данной маркировкой при производстве добавляют значительное количество как олова, так и фосфора. Их используют для изготовления прессового оборудования и разнообразны узлов трения, функционирование которых происходит при высоких нагрузках.
  7. БрОЦ4-3. В компонентный состав таких сплавов входит олово вместе с цинком.
  8. БрАЖМц10-3-1,5. Данный сплав используют преимущественно в производстве деталей для ремонта высоконагруженных ответственных узлов морской техники. Материал обладает устойчивостью к коррозии и давлениям при высоких температурах. В его состав входит марганец. Он существенно повышает прочностные, температурные и антифрикционные характеристики сплава.

Существует всего лишь три основных способа производства прутков из этих типов сплавов. Их изготовливают посредством катания, методом холодного деформирования или прессования.

Виды

В соответствии с ГОСТ 1628–78, безоловяный бронзовый пруток может быть трех основных видов:

  1. Круглой формы, выполненные по технологии катки. Нормативы не подразумевают их разделение на классы по точности изготовления. Прутки такого типа могут иметь сечение в пределах от 30 до 100 миллиметров. При этом допускается отклонение, не превышающее диапазон от -1,3 до -2,20 миллиметра.
  2. Круглой формы, выполненные посредством прессования. Могут иметь диаметр в пределах от 16 до 160 миллиметров. Они изготавливаются высокой, повышенной и обычной точности. Для данных прутков допустимы отклонения по сечению от -0,6 до -2,5 мм (продукция высокой точности диаметром 16-18 мм и продукция обычной точности диаметром 110-160 мм соответственно).
  3. Квадратной, круглой или же шестигранной формы, выполненные при помощи растягивания. Имеют диаметр от 5 до 40 миллиметров. Бронзовый пруток такого типа изготавливается как нормальной, так и повышенной точности. Во втором случае в соответствии с нормами допускается отклонение по сечению от -0,08 до -0,16 миллиметра. Изделия нормальной точки позволяют производить отклонения по сечению в пределах от -0,12 до -0,25 миллиметра.

Все виды бронзовых прутков производятся в соответствии с нормами ГОСТ 1628–78. Данный стандарт был принят в 1978 году. Он действует в Российской Федерации и сейчас.

Технические характеристики

Готовая продукция из бронзовых сплавов может быть немерной.

  • Прутки диаметром более 120 миллиметров имеют длины в пределах от 0,5 до 2 метров.
  • Диаметром от 80 до 120 миллиметров имеют длины в пределах от 1 до 3 метров.
  • От 40 до 80 миллиметров имеют длины в пределах от 1 до 4 метров.
  • Диаметром менее 40 миллиметров имеют длины в пределах от 2 до 5 метров.

Также производят мерные бронзовые прутки:

  • Горячекатаные и прессованные изделия сечением более 50 мм могут иметь отклонения по длине в пределах 20 мм;
  • горячекатаные и прессованные изделия сечением до 50 мм могут иметь отклонения по длине в пределах 15 мм;
  • любые по размерам тянутые изделия могут иметь отклонения по длине в пределах 10 мм.

В одной партии мерных прутков допускается наличие до 10% укороченных изделий (0,5-1 м).

Поделиться в социальных сетях

Состав, характеристики и особенности бронзы

Каждый человек слышал или видел бронзу, состав сплава этого металла остается загадкой для многих. В этой статье описываются виды, из чего она получается и где применяется. Металл научились получать еще на заре третьего тысячелетия до нашей эры. С тех пор не раз менялись пропорции, технология совершенствовалась, но никогда не утрачивала своего значения для человеческой цивилизации. Металл обладает уникальными эксплуатационными и декоративными характеристиками, из-за чего до сих пор применяется в разных современных областях.

Бронза — это сплав нескольких компонентов, определяющих ее главные характеристики. В результате получается материал, не имеющий границ по применению. Самые первые изделия использовали люди, которые проживали в Месопотамии и Южном Иране. Это подтверждается археологическими находками. Из чего получается смесь, какие компоненты добавляют современные мастера, узнаете из следующего раздела.

Состав

Чтобы получился качественный сплав бронзы, состав должен состоять из одного или нескольких базовых веществ, а также легирующих добавок. Основным компонентом является медь, а остальные нужны для улучшения показателей материала. В качестве легирующего компонента используется:

  • марганец;
  • олово;
  • свинец;
  • хром;
  • фосфор;
  • железо.

Цинк и никель используются в крайних случаях, потому что такое сочетание с медью дает абсолютно иные сплавы (латунь и мельхиор, соответственно).

Количество добавок в смеси может быть разным. Но именно это влияет на цвет металла. Например, огненно-красный оттенок говорит о присутствии большого количества меди. По холодному стальному цвету можно понять, что в смеси ее содержится не более 35%.

Количество дополнительных элементов не должно превышать 2,5 процентов от всей массы. Кроме меди, в состав бронзы входят другие металлы: олово, алюминий, свинец, кремний и бериллий. Исходя из используемого элемента, сочетанию дается название. Какие бы легирующие добавки ни были выбраны, только медь, которая определяет большую часть характеристик, остается постоянной.

Химический состав бронзы определяет, каким получится сплав и марка. Все виды различаются по массовой доле основных компонентов и примесей. Точные количества приводятся в специальной таблице, где рассматриваются несколько и указаны использованные примеси.

Свойства и характеристики

Из сплава, состоящего из меди с оловом, еще несколько лет назад отливали колокола. На сегодняшний день активно используются и другие виды, в которые, помимо олова, входят другие химические элементы. Каждый из них придает особые качества бронзе.

Сплавы, где присутствует бериллий, отличаются повышенной прочностью. Зато кремний, а также цинк, добавляемый в малых количествах, улучшает текучесть металла. Поэтому такой состав часто используют в литейных делах, либо покрывают им поверхность различных изделий. Отчего они становятся устойчивыми к истиранию.

Небольшое количество цинка, входящее в общую массу, не изменяет механических качеств состава. Элемент удешевляет готовый материал, поэтому иногда в промышленности специально вводят до 10% цинка, чтобы снизить себестоимость продукции.

У сплавов, в которых присутствует свинец, появляется устойчивость к коррозии. Алюминий, в качестве легирующей добавки, наделяет состав антифрикционными свойствами. Какими качествами будет обладать готовое изделие, напрямую зависит от наличия в нём одного или нескольких добавочных элементов, а также от их количества.

Бронза – металл, который обладает повышенной прочностью, стойкостью перед коррозией и износостойкостью. Изделиям из него не страшен атмосферные явления, попадание соленой воды, различные растворы, содержащие органические кислоты. Сплав подается сварке и пайке, а также бывает различных оттенков — от красного до белого.

Он отличается не только по химическому составу, но и по технологии обработки. Современной промышленности знакомы такие способы, как: деформируемый и литейный. Если требуется смесь, которая выдержит холодную ковку, то компоненты обрабатываются первым способом. Сплав, из которого отливают изделия, обрабатывается вторым методом.

На сегодняшний день существует множество марок, которые отличаются характеристиками и областью применения. Опытные мастера, давно работающие со смесью, могут определить, к какому типу она относится, мельком взглянув. Но просто интересующиеся люди могут получить информацию, исследуя маркировку, которая состоит из букв и цифр.

Описание характеристик поможет лучше понять, что собой представляет смесь, но стоит изучить еще плюсы и недостатков. Положительных сторон у неё намного больше, чем отрицательных. Поэтому материал столь длительное время не теряет популярности из-за массы превосходных качеств. К ним относится то, что изделия из такого металла можно переплавлять неограниченное количество раз. При этом сплав остается таким же качественным, как и после изготовления.

Он пользуется популярностью среди скульпторов, в сфере приборо- и станкостроения, потому что дает минимальную усадку. Чтобы он поддался механической обработке, в составе не должно быть более 5% свинца. Так как именно этот компонент обеспечивает облегченное стружколомание. Наличие фосфора в составе раскисляет смесь, но только если добавляется не более 1% легирующего компонента.

Оловянная бронза

Чаще всего в качестве добавки к меди используют олово. Ведь именно этот компонент придает меди особенные качества. Сочетание с оловом отличается следующими свойствами:

  • легкоплавкостью;
  • твердостью;
  • упругостью.

Готовый материал удобен для полирования, а благодаря наличию дополнительных компонентов часто используется для литья. Преимущество оловянных бронз заключается в широкой сфере применения. Но все зависит от количественного содержания элементов.

Так как из-за этого параметра меняются эксплуатационные характеристики. Например, когда добавляют только 5% олова, то снижается пластичность. Если количество элемента увеличивается в четыре раза, материал становится хрупким. В зависимости от этого готовому изделию находят разное применение.

Смесь, где доля олова превышает 6 процентов, отправляют на литье, но для ковки или проката она не годится. Металл, обладающий приятным серебристо-белым цветом, имеет в составе 33% олова. Если этот параметр уменьшается/повышается, то изменится и оттенок материала, от красного до желтого. Фото цветного металла можно увидеть в самых разных местах, начиная от школьных учебников и заканчивая современными музеями.

Безоловянная бронза

Если в смеси не содержится олово, то она называется специальной или безоловянной. В этом случае к меди добавляются такие элементы, как:

  • алюминий;
  • железо;
  • свинец;
  • кремний;

Сфера применения такого сочетания также обширна. Но сама смесь сильно отличается от оловянной. Главное отличие заключается в превосходстве по качеству и в том, что  медь без олова обладает еще более богатой цветовой гаммой.

Если соединить медь с алюминием, то получится смесь, которая выигрывает по качественным характеристикам. А также обладает высокой устойчивостью перед химическими веществами. Сочетание меди с кремнием и цинком придает металлу текучести. Благодаря жидкому состоянию он легко поддается обработке.

Бериллиевый тип превосходит всех остальных по упругости и высокой твердости. Материалу присущи также такие качества, как высокая свариваемость и химическая устойчивость. С этим видом удобно работать режущим инструментом. После качественной обработки из него изготавливают следующие детали:

  • мембраны;
  • пружины;
  • контакты с пружинящими свойствами.

Они получаются долговечными, простыми и надежными в эксплуатации. Это не весь перечень изделий, которые производятся мастерами.

Применение

Благодаря экспериментам с пропорциями легирующих компонентов, удалось обнаружить, что применение цветного металла возможно практически везде. Всё из-за свойства, которыми он обладает. Например, алюминиевый вид используется, когда нужны металлические трубы и ленты. Изделия легко режутся, но в то же время им нестрашна коррозия. Даже когда трубы находятся в морской воде, то условия не влияют на их качества. Свинцовая бронза применяется при изготовлении подшипников, поскольку сплав отлично противостоит ударным нагрузкам и обладает антифрикционными свойствами.

Когда требуется изготовить детали сложной формы, которые при работе не должны образовывать искры, вспоминают про кремнецинковую смесь. Материалу можно придать любую форму, потому что он отличается высокой текучестью.

Существуют не только классические составы, но и совершенно уникальные по своим свойствам, которые были открыты совсем недавно. Таким материалом является алюмоникелевая бронза или морская. Единственное свойство, которое роднит это сочетание с классическим, — наличие меди как основного элемента. Материал получился в результате развития литейного производства и применяется при постройке платформ для добычи нефти, расположенных в морях и океанах. Пожарные насосы, металлические части которых изготавливаются именно из алюмоникелевого вида, выдерживают специфические условия среды.

Самый известный способ использовать бронзу — это создавать скульптуры и другие декоративные предметы. В домах или на страницах модных журналов часто можно увидеть такие изделия, как:

  • статуэтки;
  • светильники;
  • перила для лестницы;
  • решетки для каминов.

Благодаря литьевому виду удается получить самые сложные отливки, передающие в мельчайших подробностях поверхность шаблона. Ранее материал составлял основу практически всех женских украшений, но на сегодняшний день его использование в ювелирном деле заметно сократилось.

Зато без бронзовой фурнитуры не обходится сантехника, производство входных и межкомнатных дверей. Из прочной и красивой смеси компонентов создают надежные, долговечные накладные петли, замки, ручки, краны и смесители. С ней удобно и легко работать, поэтому мастерам удается производить изящные элементы декора любого размера, дизайна.

Из бериллиевой бронзы изготавливают изделия для навигационных самолетных приборов, схем автомобилей, потому что она выдерживает динамические переменные нагрузки. Нашлось место для применения этого вида и в водоснабжении, несмотря на высокую стоимость. Из него производят конструкции для особо ответственных участков. Потому что они прослужат намного дольше и не потребуют срочного ремонта.

Хотя были изобретены новые расходные материалы, металл не сдает своих позиций. Потому что ее применение гарантирует получение качественного результата, вне зависимости от области. Это обуславливается свойствами и разнообразием изделий, благодаря которым бронза очень востребована.

Бронза — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Бро́нза (франц. bronze) — сплав меди с разными химическими элементами, главным образом металлами (олово, алюминий, бериллий, свинец, кадмий, хром и др.). Соответственно, бронза называется оловянной, алюминиевой, бериллиевой и т.п. Исключение составляют сплавы меди с цинком, которые называются латунь, и сплавы меди с никелем — медноникелевые сплавы. При введении в медь различных элементов — легировании — атомы легирующей примеси увеличивают деформацию и концентрацию дефектов ее кристаллической решетки. Кроме этого, атомы примеси взаимодействуют с дислокациями и затрудняют их подвижность, упрочняя медь. Поэтому удельное сопротивление бронз выше, чем у чистой меди, выше также предел прочности на разрыв и твердость, меньше относительное удлинение перед разрывом. Бронзы лучше обрабатываются на металлорежущих станках и обладают более высокими литейными свойствами, чем медь.

Оловянные бронзы

Оловянная бронза — древнейший сплав, выплавленный человеком. Первые изделия из бронзы получены ок. 3 тыс. лет до н. э. восстановительной плавкой смеси медной и оловянной руд с древесным углем. Значительно позднее бронзы стали изготовлять добавкой в медь олова и других металлов. Бронза применялась в древности для производства оружия и орудий труда (наконечников стрел, кинжалов, топоров), украшений, монет и зеркал. В Средние века большое количество бронзы шло на отливку колоколов. Колокольная бронза обычно содержит 20% олова. До середины 19 в. для отливки орудийных стволов использовалась пушечная (орудийная) бронза — сплав меди с 10% олова.

В наши дни в практике нашли применение бронзы, содержащие до 14% олова. Оловянные бронзы обладают высокими антифрикционными свойствами, нечувствительны к перегреву, морозостойки, немагнитны. Главными недостатками оловянных бронз являются образование пор в отливках, что ведет к их невысокой герметичности. Оловянные бронзы легируют цинком, свинцом, никелем, фосфором. Фосфор образует соединение с медью, влияющее на характер кристаллизационных процессов в сплаве. Он водится в оловянную бронзу как раскислитель и устраняет хрупкие включения окиси олова. При содержания в бронзе около 1% фосфора, ее называют фосфористой. Легирование фосфором повышает механические, технологические, антифрикционные характеристики оловянных бронз. Введение никеля способствует повышению механических и противокоррозионных свойств. Легирование свинцом увеличивает плотность бронз, улучшает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием, однако при этом снижаются механические свойства. Введение железа способствует повышению механических свойств бронз, однако с увеличением концентрации железа резко снижаются коррозионная стойкость и технологические свойства.

В зависимости от технологии переработки и применения различают деформируемые, литейные и специальные бронзы. Деформируемые оловянные бронзы содержат до 8% олова. Эти бронзы используют для изготовления пружин и деформируемых деталей. Литейные бронзы содержат свыше 6% олова, обладают высокими антифрикционными свойствами и достаточной прочностью, их используют для изготовления деталей ответственных узлов.

Алюминиевые бронзы

Алюминиевые бронзы обладают высокими механическими, антифрикционными и противокоррозионными свойствами. Для снижения усадки, окисляемости и склонности к газонасыщению алюминиевые бронзы легируют железом, никелем, марганцем. Основное применение алюминиевых бронз — для изготовления ответственных деталей машин, работающих при интенсивном изнашивании и повышенных температурах.

Кремнистые бронзы

Кремнистые бронзы характеризуются высокими антифрикционными, упругими свойствами, коррозионной стойкостью. Кремнистые бронзы уступают оловянным по величине усадки, но превосходят по коррозионной стойкости, механическим свойствам и плотности отливки. При добавлении кремния образуется сплав на основе твердого раствора кремния в меди, такой сплав хорошо обрабатывается давлением, пластичен. Кремнистые бронзы применяю для изготовления антифрикционных деталей, пружин, мембран приборов и оборудования.

Свинцовые бронзы

Свинец в твердом состоянии практически не растворяются в меди. Поэтому свинцовые бронзы после затвердевания состоят из кристаллов меди с включениями свинца. Образующаяся структура обеспечивает высокие антифрикционные свойства и теплопроводность сплава.

Бериллиевая бронза

Высокой механической прочностью обладает бериллиевая бронза. Она отличается высокой твердостью и упругостью, износостойкостью и стойкостью к воздействию коррозионных сред, что обеспечивает работоспособность изделий при повышенных температурах. Бериллиевая бронза хорошо обрабатывается резанием и сваривается. Используется для изготовления деталей, эксплуатируемых при повышенных скоростях перемещения, нагрузках, температуре.

Кадмиевая бронза

У кадмиевой бронзы при сравнительно небольшом снижении удельной электропроводности существенно повышены механическая прочность, твердость и стойкость к истиранию. Кадмиевую бронзу применяют в качестве контактного провода для электрифицированного транспорта и коллекторных пластин в электрических машинах.

Благодаря высокой химической стойкости бронз из них изготавливают арматуру (паровую, водяную). Из бронз изготавливают сложные отливки, вкладыши подшипников. Для удешевления в бронзы добавляют несколько процентов Zn. Цинк в таких количествах растворяется в меди и существенно не влияет на структуру. Бронзы широко применяются для изготовления токопроводящих пружинящих контактов и других деталей коммутирующих узлов, выключателей, электрических машин. Некоторые виды бронз упрочняют термообработкой. У твердотянутых бронз механическая прочность и удельное сопротивление выше, чем у отожженных бронз. Разнообразные бронзы играют важную роль в современном машиностроении, авиации и ракетной технике, судостроении и др. отраслях промышленности.

Физические и химические свойства фосфористой бронзы

  • Металлические изделия
    • Сталь холоднокатаная A109
      • Товаров на складе
      • Физические и химические свойства
    • Отожженная пружинная сталь
      • Товаров на складе
      • Физические и химические свойства
    • Бериллиевая медь
      • Товаров на складе
      • Физические и химические свойства
    • латунь
      • Товаров на складе
      • Физические и химические свойства
    • Холоднокатаная Сталь 1008/1010
      • Товаров на складе
      • Физические и химические свойства
    • Медь
      • Товаров на складе
      • Физические и химические свойства
    • Фосфорная бронза
      • Товаров на складе
      • Физические и химические свойства
    • нержавеющая сталь
      • 301 шт. Из нержавеющей стали
      • Складские позиции из нержавеющей стали 302/304
      • Физические и химические свойства
    • Закаленная пружинная сталь
      • Товаров на складе
      • Физические и химические свойства
  • Услуги и возможности
    • По длине
    • Edge Conditioning
    • Продольная
  • О нас
    • Отрасли, которые мы обслуживаем
  • Ресурсы
  • Блог

Пирит Минерал | Использование и свойства

На главную »Минералы» Пирит


Его прозвище «Золото дураков», но он часто содержит удивительное количество золота!

Автор: Хобарт М.Король, доктор философии, RPG

Кристаллы пирита: Кубические кристаллы пирита на мергеле из Навахуна, Риоха, Испания. Образец примерно 4 дюйма (9,5 сантиметра) в поперечнике. Изображение Карлеса Миллана и используется по лицензии Creative Commons.

Что такое пирит?

Пирит — минерал латунно-желтого цвета с ярким металлическим блеском. Он имеет химический состав сульфид железа (FeS 2 ) и является наиболее распространенным сульфидным минералом.Он образуется при высоких и низких температурах и обычно в небольших количествах встречается в магматических, метаморфических и осадочных породах по всему миру. Пирит настолько распространен, что многие геологи сочли бы его вездесущим минералом.

Название «пирит» происходит от греческого «пир», означающего «огонь». Это название было дано потому, что пирит может использоваться для создания искр, необходимых для разжигание огня при ударе о металл или другой твердый материал. Кусочки пирита также использовались в качестве искрообразователя в огнестрельном оружии с кремневым замком.

Пирит имеет прославленное прозвище — «Золото дураков». Золотой цвет минерала, металлический блеск и высокий удельный вес часто приводят к тому, что неопытные старатели принимают его за золото. Однако пирит часто ассоциируется с золотом. Эти два минерала часто образуются вместе, и в некоторых месторождениях пирит содержит достаточно золота, чтобы его можно было добывать.

Физические свойства пирита
Химическая классификация Сульфид
Цвет Желтая латунь — часто тусклая латунь
Штрих От зеленовато-черного до коричневато-черного
Глянец Металлик
Диафрагма непрозрачный
Раскол Переломы с раковинным переломом
Твердость по Моосу с 6 по 6.5
Удельный вес от 4,9 до 5,2
Диагностические свойства Цвет, твердость, хрупкость, зеленовато-черная полоса, удельный вес
Химический состав Сульфид железа, FeS 2
Кристаллическая система Изометрические
Использует Золотая руда

Пирит с гематитом: Пирит с гематитом из Рио-Марина, остров Эльба, Италия.Образец примерно 3 дюйма (7,6 сантиметра) в поперечнике.

Идентификация пирита

Ручные образцы пирита обычно легко идентифицировать. Минерал всегда имеет медно-желтый цвет, металлический блеск и высокий удельный вес. Он тверже, чем другие желтые металлические минералы, и его полоса черная, обычно с оттенком зеленого. Это часто встречается в хорошо сформированных кристаллах в форме кубов, октаэдров или пиритоэдров, которые часто имеют бороздчатые грани.

Единственный распространенный минерал, который имеет свойства, аналогичные пириту, — это марказит, диморф пирита с таким же химическим составом, но с ромбической кристаллической структурой. Марказит не имеет такого же медно-желтого цвета пирита. Вместо этого это бледно-латунный цвет, иногда с легким оттенком зеленого. Марказит более хрупкий, чем пирит, а также имеет немного меньший удельный вес — 4,8.

Золото дурака

Пирит и золото легко отличить.Золото очень мягкое и при надавливании булавкой сгибается или вдавливается. Пирит хрупкий, и тонкие кусочки ломаются от давления булавкой. Золото оставляет желтую полосу, а полоса пирита зеленовато-черная. У золота также гораздо более высокий удельный вес. Небольшое тщательное тестирование поможет вам избежать проблемы «Золото дураков».

Массивный пирит: Массивный пирит из Рико, Колорадо. Образец примерно 3 дюйма (7,6 сантиметра) в поперечнике.

Пирит: Пирит с гематитом из Рио-Марина, остров Эльба, Италия.Образец примерно 3 дюйма (7,6 сантиметра) в поперечнике.

Лучший способ узнать о минералах — это изучить коллекцию небольших образцов, с которыми вы можете обращаться, исследовать и наблюдать за их свойствами. Недорогие коллекции минералов доступны в магазине Geology.com.

Использование пирита

Пирит состоит из железа и серы; однако минерал не служит важным источником ни одного из этих элементы. Железо обычно получают из оксидных руд, таких как гематит и магнетит.Эти руды встречаются в гораздо более крупных скоплениях, железо легче извлекается, а металл не загрязнен серой, что снижает его прочность.

Пирит раньше был важной рудой для производства серы и серной кислоты. Сегодня больше всего серы получают в виде побочный продукт переработки нефти и газа. Некоторое количество серы продолжает производиться из пирита в качестве побочного продукта производство золота.

Пирит иногда используется как драгоценный камень. Он вылеплен на бусинки, нарезан кабошоны, граненые и вырезанные в формы.Этот тип украшений был популярен в США и Европе в середине — конце 1800-х годов. Большинство ювелирных камней называли «марказитом», но на самом деле это пирит. (Марказит — плохой выбор для ювелирных украшений, потому что он быстро окисляется, а продукты окисления вызывают повреждение всего, с чем они соприкасаются. Пирит — не лучший ювелирный камень, потому что он легко тускнеет.)

Пирит как золотая руда

Наиболее важное применение пирита — это золотая руда.Золото и пирит образуются в одинаковых условиях и встречаются вместе. в тех же скалах. В некоторых месторождениях небольшое количество золота встречается в виде включений и замещений в пирите.

Некоторые пириты могут содержать 0,25 мас.% Золота или более. Хотя это крошечная доля руды, ценность золота настолько высока. высокий, что пирит может быть стоящей целью добычи. Если пирит содержит 0,25% золота, а цена золота составляет 1500 долларов за тройскую унцию, тогда одна тонна пирита будет содержать около 73 тройских унций золота стоимостью более 109 000 долларов.Это не гарантированный источник дохода. Это зависит от того, насколько эффективно золото может быть восстановлено и стоимость процесса восстановления.

Пирит Фрамбоид: Одним из самых интересных кристаллов пирита является «фрамбоид». Эти крошечные сферы идиоморфных кристаллов пирита часто встречаются в органических илах, угле, сланцах и других типах горных пород. Это фрамбоид из угля Уэйнесбурга на севере Западной Вирджинии. Это сфера диаметром около 15 микрон, состоящая из кубических кристаллов пирита со стороной около одного микрона.

Добыча пирита и угля

Сера содержится в углях в трех различных формах: 1) органическая сера, 2) сульфатные минералы и 3) сульфидные минералы (в основном пирит. с небольшими количествами марказита). Когда уголь сжигается, эти формы серы превращаются в газообразный диоксид серы и вносят свой вклад в загрязнение воздуха и кислотные дожди, если их не удалить из выбросов. Содержание сульфидных минералов в уголь можно уменьшить путем отделения тяжелых минералов, но это удаление дорого, приводит к потере угля и не может быть сделано со 100% эффективностью.

Сульфидные минералы в угле и окружающих его породах могут образовывать кислый дренаж шахт. До начала добычи эти полезные ископаемые находятся глубоко внутри земли и ниже уровня грунтовых вод, где они не подвержены окислению. Во время и после добычи уровень воды стол часто падает, подвергая сульфиды окислению. Это окисление вызывает кислотный дренаж шахт, который загрязняет грунтовые воды и ручьи. Горная промышленность также разрушает породы над углем и под ним.Это создает больше возможностей для движение насыщенных кислородом вод и подвергает большую площадь поверхности окислению.

Кристаллы пирита: Пирит, кубические кристаллы в сланце из Честера, Вермонт. Образец составляет около 4 дюймов (10 сантиметров) в поперечнике.

Пирит и строительные проекты

Щебень, используемый для изготовления бетона, бетонных блоков и материалов для мощения асфальта, не должен содержать пирита. Пирит окисляется при воздействии воздуха и влаги.Это окисление приведет к образованию кислот и изменению объема, которое повредит бетон и снизит его прочность. Это повреждение может привести к отказу или проблемам с обслуживанием.

Пирит не должен присутствовать в основном материале, подпочве или коренной породе под дорогами, автостоянками или зданиями. Окисление пирита может привести к повреждению тротуара, фундамента и полов. В тех частях страны, где обычно встречается пирит, строительные площадки должны быть проверены на наличие пиритовых материалов.Если обнаружен пирит, участок может быть отклонен или проблемные материалы могут быть выкопаны и заменены качественной засыпкой.

Ископаемые остатки пирита: Ископаемые аммониты, в которых раковина заменена пиритом. Внешний вид слева и вид в разрезе справа. Внешний вид по asterix0597 и поперечный разрез по Генри Чаплину. Права на оба изображения принадлежат iStockphoto.

Пирит и органические материалы

Условия образования пирита в осадочной среде включают поступление железа, поступление серы и среду с низким содержанием кислорода.Это часто происходит в связи с разложением органических материалов. Органический распад потребляет кислород и выделяет серу. Именно по этой причине, пирит обычно и предпочтительно встречается в темноокрашенных отложениях, богатых органическими веществами, таких как уголь и черный сланец. Пирит часто заменяет органические материалы, такие как растительные остатки и ракушки, для создания интересных окаменелостей, состоящих из пирита.

Физические свойства гранулированных удобрений и влияние на разбрасывание

Качество внесения сухих гранулированных удобрений зависит от нескольких переменных.В целом, производительность устройства для внесения удобрений может зависеть от характеристик оператора 1/3, разбрасывателя удобрений и 1/3 характеристик удобрения. При обсуждении оператора и аппликатора «оператор» относится к индивидууму , управляющему оборудованием, а «аппликатор» относится к части оборудования приложения . Сегодня точное внесение и норма (или нормы в случае внесения с переменной нормой — VRA) во время полевых работ важны как для прибыльности, так и для минимизации экологических рисков, связанных с управлением питательными веществами.Четыре принципа рационального использования питательных веществ включают правильный источник, правильную норму, правильное время и правильное место с упором на улучшение управления удобрениями.

Рисунок 1. Переменные, влияющие на полевое внесение гранулированных удобрений.

На рис. 1 представлены переменные, которые могут повлиять на внесение гранулированных удобрений в поле, тем самым влияя на норму и внесение. Источник удобрений также важен, потому что концентрация питательных веществ может варьироваться, как и физические свойства гранулированного материала (материалов), которые влияют на доставку и осаждение на поле.Все переменные, перечисленные на рисунке 1, должны учитываться операторами до и во время применения. Несмотря на то, что все они важны, в этой публикации основное внимание уделяется физическим свойствам различных удобрений и предоставляется информация, полезная для настройки устройства для внесения и технологии контроля нормы внесения для обеспечения точной подачи и внесения. Важно, чтобы операторы или менеджеры разбрасывателей понимали физические свойства удобрений, поскольку они контролируют баллистический характер и траектории частиц различных удобрений.Неправильная установка или обращение с удобрениями может привести к неравномерному распределению удобрений, что может сильно повлиять на рост и урожайность сельскохозяйственных культур. Часто бывает трудно наблюдать распределение или другие проблемы осаждения невооруженным глазом, поэтому требуется тщательная настройка и калибровка для различных индивидуальных удобрений или смесей. В данной публикации рассматриваются три основных вопроса:

  1. Определение и описание различных физических свойств,
  2. Как каждое физическое свойство влияет на распространение, и
  3. Типичные значения для обычных гранулированных удобрений, используемых в системах земледелия.

При внесении гранулированных удобрений специалист по внесению удобрений должен учитывать пять факторов.

  1. Поймите, как различия в физических свойствах гранулята связаны с точностью нанесения.
  2. Знайте объемную плотность (фунт / фут 3 ) используемого гранулированного удобрения или смеси.
  3. Знать изменение размера частиц. Если присутствует большой разброс в размере частиц, ширину валка (от мелкого до номинального размера) следует уменьшить, чтобы ограничить сегрегацию частиц.
  4. Правильно отрегулируйте ширину валка для разбрасываемого материала.
  5. Поймите, какие настройки необходимо внести в делитель потока, скорость вращающегося диска и угол лопастей в соответствии с конкретным разбрасываемым материалом (материалами).

Физические свойства, которые напрямую влияют на качество разбрасывания гранулированных удобрений, были приоритетными и перечислены ниже. Принято считать, что размер частиц, за которыми следует плотность частиц, являются наиболее важными факторами, влияющими на отложение гранулированных удобрений.

  1. Размер частиц (в производстве удобрений называется размером гранул)
  2. Плотность частиц
  3. Насыпная плотность
  4. Форма частиц
  5. Прочность на раздавливание
  6. Текучесть
  7. Коэффициент трения
Описание физических свойств
1) Размер частиц
Рис. 2. Образцы солянокислого калия (0-0-60), собранные с разбрасывателя перед нанесением.Хотя каждый образец имеет один и тот же химический состав, обратите внимание на несоответствие по физическому качеству. Эти образцы взяты из двух разных источников калийных удобрений. Средний и правый образцы взяты из одного источника, а правая проба содержит частицы разного размера, включая пыль. Правильный образец может быть трудно равномерно распределить по сравнению с двумя другими образцами. Может потребоваться изменение настройки между левым и средним образцами для обеспечения правильного измерения и распределения.

Размер частиц — это мера среднего размера гранул, обычно сообщаемая при однократном, но номинальном измерении диаметра для всей загрузки или образца удобрения.Поскольку размер частиц в удобрении варьируется, распределение частиц по размеру, указывающее на вариабельность размера, обычно указывается для удобрений. Размер частиц и гранулометрический состав имеют прямое влияние на ширину и однородность распределения. Следовательно, необходимо понимать два важных момента, касающихся размера частиц при разбрасывании удобрений. Размер частиц экспоненциально влияет на ширину разбрасывания и риск расслоения продукта. Как правило, более крупные частицы выбрасываются разбрасывателем дальше, чем более мелкие.Следовательно, для более крупных частиц можно использовать более широкую ширину разброса. Например, в исследовании сообщается, что мочевина с диаметром частиц 4,7 мм может иметь ширину разброса 65 футов, тогда как у мочевины с размером частиц 1,7 мм ширина разброса составляет всего 33 фута. Во-вторых, большее изменение размера частиц при загрузке удобрений выше риск неравномерного распределения и / или сегрегации. Это особенно верно в случае смесей удобрений. Удобрение с широким диапазоном размеров частиц, включая очень мелкие частицы, будет трудно равномерно распределить с мелкими частицами (например,грамм. пыль и мелкие частицы) приземлились за разбрасывателем (при условии отсутствия ветра). Если используется смешанное удобрение, диаметры частиц разных продуктов должны быть в пределах 10% друг от друга, чтобы избежать сегрегации. Помните, что размер частиц и их вариации могут различаться для каждого удобрения (рис. 2) в зависимости от источника, а также используемых методов обработки и транспортировки.

Размер частиц удобрений может зависеть от многих факторов, включая транспортировку, транспортировку, погрузочно-разгрузочные работы и дозирование.Эти процессы могут уменьшить размер некоторых частиц, что может увеличить изменчивость размера частиц в загрузке. Существует множество показателей, используемых для описания размера частиц и распределения частиц по размерам. Обычно размер частиц указывается как средний размер частиц (d 50 ) или ведущее число по размеру (SGN) образца. Распределение частиц по размерам может быть выражено с помощью GSI (Granulometric Spread Index) или UI (Uniformity Index), при этом компании, возможно, сообщают одно или оба в таблицах спецификаций удобрений.Размер частиц (d 50 ), GSI, UI или SGN определяют с использованием сит или анализатора размера частиц. Оба процесса обеспечивают измерение распределения диаметров по размерам, как показано на рисунке 3. Ниже представлена ​​информация и уравнения, используемые для вычисления этих различных показателей.

Рис. 3. Пример распределения частиц по размерам, иллюстрирующий значения d 16 , d 50 и d 84 для образца удобрения.
  • d 50 — это средний размер частиц для образца или загрузки удобрения и наиболее распространенный показатель для определения размера частиц. Большинство производителей удобрений обычно указывают единицы измерения в миллиметрах.
  • SGN (ориентировочное число по размеру) показывает средний (не медианный) размер частиц, умноженный на 100. Например, удобрение со средним размером частиц 1,5 мм приравнивается к SGN = 150. Используя сита, один раз можно интерпретировать SGN 150, поскольку 50% частиц задерживаются на сите с 1.Отверстие 5 мм.

Одно из соображений, которое следует учитывать при измерениях SGN, — это создание объемной смеси. SGN может указывать на совместимость смешивания отдельных удобрений. Предпочтительными являются смеси удобрений, имеющие справочные номера по размеру, разность которых не превышает 10. Эта разница в 10 или меньше позволяет смешивать удобрения, позволяя затем распределять смесь как можно более равномерно, сводя к минимуму риск расслоения. По мере увеличения разницы в ориентировочном числе размера увеличивается несовместимость, что приводит к высокому риску разделения продукта во время разбрасывания.В таблице 1 приведены следующие рекомендации SGN.

Таблица 1. Различия SGN и совместимость при смешивании удобрений.
Разница в ведущем числе размеров (SGN) Ожидаемая совместимость
0–10 Хорошая совместимость
11–20 Умеренная совместимость (особые меры предосторожности при обращении могут снизить склонность к сегрегации)
> 20 Несовместимо
  • GSI (Гранулометрический индекс разброса) — это переменная, используемая для количественного определения гранулометрического состава или изменчивости удобрения.Чем ниже значение GSI, тем более однородны частицы удобрения; желательная особенность для распространения. В идеале, можно было бы предпочесть, чтобы рассчитанный GSI был меньше 15, чтобы обеспечить равномерный спред. Уравнение для вычисления GSI:

Где: d 84 и d 16 = диаметр массовой доли на уровне 84% и 16% процентилей, соответственно, для образца
d 50 = средний диаметр для образца
  • UI ​​ (индекс однородности) — еще одна вычисляемая переменная, которая выражает относительное изменение размера частиц.На практике значения UI в диапазоне 40–60 указывают на то, что частицы удобрения однородны по размеру. Чем больше значение UI, тем более равномерно варьируется размер частиц продукта. Значения вне этого диапазона указывают на большую вариабельность распределения частиц по размерам. UI — это отношение больших (d 95 ) к меньшим (d 10 ) гранул для определенного удобрения, умноженное на 100:
  • .

Где: d 95 = размер отверстия сита, которое удерживает 95% образца
d 10 = размер отверстия сита, которое удерживает 10% образца
или проще
d 95 = 95% от количества частиц с этим конкретным диаметром или ниже
d 10 = 10% от количества частиц с этим конкретным диаметром или ниже
2) Плотность частиц

Плотность частиц указывает отношение массы к объему частиц и выражается в фунтах / фут 3 или кг / м 3 .В отличие от насыпной плотности, плотность частиц не включает пространство между отдельными частицами, а, скорее, измерение самой плотности частиц. Помимо размера частиц, при настройке разбрасывателя и оценке риска сегрегации для смешанных продуктов необходимо учитывать плотность частиц удобрения.

Плотность частиц напрямую влияет на баллистические свойства и оказывает прямое влияние на ширину разбрасывания удобрения. Более плотные частицы могут быть разбросаны шире и могут быть разбросаны при более высоких скоростях вращающегося диска.Менее плотные частицы не могут распространяться так широко и могут разрушиться при более высоких скоростях вращающегося диска, создавая мелкие частицы и пыль. Следовательно, по мере увеличения изменения плотности частиц в образце или загрузке увеличивается и возможность сегрегации. При рассмотрении сегрегации и ширины траектории плотность частиц оказывает большее влияние, чем объемная плотность. Лучше всего выбирать материалы для смесей гранулированных удобрений с одинаковой плотностью частиц, чтобы предотвратить расслоение удобрений во время внесения.

3) Насыпная плотность

Насыпная плотность представляет собой отношение массы к объему образца, включая пространство между отдельными частицами, и выражается в фунтах / фут 3 или кг / м 3 . Насыпная плотность измеряется путем взвешивания контейнера известного объема, заполненного образцом удобрения. Однако измерения объемной плотности можно сообщать разными способами, поэтому важно знать их определения и то, что следует использовать при разбрасывании удобрений.Показатели насыпной плотности могут включать в себя «сыпучий» (также называемый «насыпью») или «насыпанный» (также называемый «утрамбованный»). Другие показатели плотности включают «истинную», «кажущуюся» и «объемную» плотность (см. Определения ниже). Для разбрасывания в контроллерах нормы или для вычислительной установки используется насыпная насыпь или насыпная плотность.

Рис. 4. Пример экрана меню контроллера нормы, иллюстрирующий необходимость для оператора разбрасывателя вводить правильную насыпную плотность для каждого разбрасываемого продукта (изображение любезно предоставлено Raven).Важным шагом является регулировка насыпной плотности в регуляторе скорости для обеспечения точного дозирования продукта.
  1. Bulk Density — масса единицы объема материала, включая пустоты между частицами
    1. «Насыпная» насыпная плотность — масса единицы объема материала после того, как он был беспрепятственно залит в контейнер. ISO 7837: 1992 описывает стандартный протокол измерения.
    2. Насыпная плотность «в упаковке» — масса на единицу объема материала, залитого в контейнер с последующим механическим постукиванием по контейнеру до тех пор, пока не перестанет происходить дальнейшее изменение объема.ISO 7837: 1992 описывает стандартный протокол измерения.
  2. Кажущаяся плотность — масса единицы объема материала без учета пустот между частицами
  3. True Density — масса единицы объема материала, исключая пустоты между частицами и всеми пористыми пространствами

Подобно плотности частиц, если объемная плотность не является однородной, это приведет к неравномерному распределению. Если при смене продуктов используется регулятор нормы расхода, очень важно, чтобы объемная плотность вводилась в настройку разбрасывателя, чтобы обеспечить точное дозирование второго удобрения.Насыпная плотность напрямую связана с дозированием продукта, поскольку плотность конвертируется в норму внесения (например, фунты / акр или тонны / акр). Поэтому важно знать и регулировать изменения объемной плотности, поскольку это напрямую связано с точностью дозирования продукта и, следовательно, внесением нормы внесения и агрономической отдачей.

4) Форма частиц

Форма частиц может варьироваться в зависимости от удобрения. Формы можно разделить на круглые (сферические или яйцевидные), кубические, прямоугольные и неправильные.Мочевина и DAP являются примерами удобрений сферической формы, а калий — неправильной формы. Форма может влиять на поведение материала во время транспортировки и распределения. Круглые частицы обычно скатываются с лопастей прядильщика. Круглые частицы также имеют тенденцию больше отскакивать при дозировании и ударе по вращающемуся диску / лопастям. Частицы неправильной формы имеют тенденцию скользить по лопастям, и здесь коэффициент трения больше влияет на динамику частиц, такую ​​как скорость на выходе, чем в случае сферических частиц.Кроме того, частицы неправильной формы более склонны к сегрегации, чем частицы сферической формы. Смешивание удобрений различной формы явно увеличивает вероятность сегрегации. Однако разница в размере частиц имеет гораздо большее влияние на сегрегацию, чем форма частиц.

5) Прочность на раздавливание

Прочность на раздавливание определяется Международным центром разработки удобрений как сопротивление гранул деформации или разрушению под давлением (IFDC, 1986). Прочность на раздавливание особенно полезна при измерении характеристик обработки и хранения гранулированного материала, а также при определении пределов давления, применяемых при хранении в мешках и навалом.По этой причине прочность на раздавливание выражается в кг / гранулу. Твердость или прочность могут определять реакцию удобрений на обращение, транспортировку, хранение и внесение. Твердость частиц, измеряемая в фунтах силы (фунт-сила) или в ньютонах (Н), относится к величине силы, которую частицы могут выдержать до разрушения. Можно указать прочность на раздавливание, но также можно указать твердость частиц.

Хранение, транспортировка и разбрасывание могут повлиять на плотность и размер частиц гранулированного удобрения. Изменчивость этих физических свойств, вызванная дроблением, может увеличиваться в большей степени в смешанных, чем в отдельных удобрениях, и могут возникнуть проблемы с мелкими частицами и пылью.Поэтому важно учитывать прочность на раздавливание и / или твердость частиц, чтобы можно было добиться равномерного распределения по полю.

Твердость напрямую влияет на ширину разбрасывания и скорость рабочего диска. Более твердые продукты можно разбрасывать шире и использовать с высокими скоростями вращающегося диска (> 800 об / мин). Мягкие удобрения необходимо разбрасывать с меньшей скоростью вращения дисков, что приводит к меньшей ширине разбрасывания. Мягкие продукты следует разбрасывать при скорости вращения диска ниже 800 об / мин, а конкретная скорость определяется как максимальная скорость диска, при которой не наблюдается разрушения или разрушения частиц.Быстрый способ измерить прочность на раздавливание в полевых условиях — приложить давление к отдельным гранулам. Для оценки твердости или прочности во время намазывания можно использовать простой пальцевой тест.

  • Гранула, раздавленная между большим и указательным пальцами, является «мягкой»; скорость вращения вращающегося диска обычно <700 об / мин.
  • Гранула, раздавленная между указательным пальцем и твердой поверхностью, является «средней твердости»; Скорость вращения вращающегося диска обычно 700-800 об / мин.
  • Гранула, не раздавленная между указательным пальцем и твердой поверхностью, является «твердой»; скорость вращения вращающегося диска обычно> 800 об / мин.
6) Текучесть

Под текучестью понимается способность материала течь во влажных условиях, поэтому это важное свойство, которое следует учитывать при транспортировке, дозировании и внесении удобрений. Сыпучесть может повлиять на точность измерения и размещения. Более текучие материалы можно дозировать при более высоких скоростях потока, и их частицы не будут слипаться или слипаться во время транспортировки. По мере увеличения влажности менее текучие материалы будут слипаться, что затрудняет их дозирование и равномерное нанесение.Плохой поток увеличивает сегрегацию частиц и уменьшает ширину разбрасывания. Сыпучесть смешанных удобрений может повлиять на сегрегацию продукта и ширину разбрасывания.

7) Коэффициент трения

Коэффициент трения — это степень трения, испытываемого между материалом и другой поверхностью, такой как вращающийся диск (диски), поверхность земли, воздух и т. Д. Более высокая степень трения приведет к более длительному контакту с вращающимися дисками, что приведет к увеличению угол вылета и более неравномерный разброс.Коэффициент трения и форма частиц напрямую связаны с тем, как и когда частицы гранулированного удобрения выйдут из разбрасывателя.

Сводка

На внесение гранулированных удобрений с точки зрения дозирования, внесения и распределения влияют физические свойства продукта. Точность подачи продукта имеет решающее значение для обеспечения правильной нормы и места на поле, что имеет решающее значение для урожайности и прибыльности фермы. В порядке важности физические свойства, которые влияют на качество гранулированного удобрения, включают: размер частиц, плотность частиц, насыпную плотность, форму частиц, прочность на раздавливание, сыпучесть и коэффициент трения.Оператор и менеджер разбрасывателя должны понимать, как эти свойства влияют на качество разбрасывания, чтобы правильно настраивать и эксплуатировать оборудование для отдельных удобрений и поддерживать приемлемую точность подачи.

Благодарности

Этот информационный бюллетень был рассмотрен Катриной Корниш, доктором философии, профессором пищевой, сельскохозяйственной и биологической инженерии, Государственный университет Огайо; Эрик Ричер, специалист по повышению квалификации (сельское хозяйство и природные ресурсы), Государственный университет Огайо; Курт Вулфолк, старший агроном, The Mosaic Company; и Майлз Графтон, доктор философии, профессор Университета Мэсси.

Общие значения для различных физических свойств
Таблица 2. Номинальные английские единицы для различных физических свойств гранулированных удобрений (обратите внимание, что это типичные значения для удобрений, закупленных в США, но фактические значения уточняйте у местного поставщика).
Продукт Марка Насыпная плотность в рыхлом состоянии 5 (фунт / фут 3 ) Плотность частиц (фунт / фут 3 ) d 50 (дюйм.) Прочность на раздавливание 5 (кг / гранула) Коэффициент трения
Приллированная мочевина 46-0-0 45-51 139 0,09 0,8–1,2 0,3
Мочевина гранулированная 46-0-0 45-51 76 0,09 1,5–3,5 0,3
Приллированный нитрат аммония 34-0-0 53-61 104 0.09 1,2–1,7 0,7
Кристаллический сульфат аммония 21-0-0 62-69 82-102 0,06 1,5–2,5 0,5
Сульфат аммония 21-0-0 49-65 82-102 0,06 1,5–2,5 0,5
Фосфат диаммония (DAP) 18-46-0 54-66 100 0.11-0,13 3,0-5,0 0,5
Гранулированный моноаммонийфосфат (MAP) 11-52-0 56-66 97 0,09 2,0–3,0
Порошкообразный моноаммонийфосфат (MAP) 10-50-0 53-62
Гранулированный тройной суперфосфат (TSP) 0-46-0 59-75 124 0.10 1,5–3,5
Фосфат аммония 16-20-0 56-75
соляной калий (KCl) 0-0-60 64-75 100 0,09 2,43

Таблица 3. Номинальные метрические единицы для различных физических свойств гранулированных удобрений (обратите внимание, что это типичные значения для удобрений, закупленных в США, но фактические значения уточняйте у местного поставщика).
Продукт Марка Насыпная плотность (кг / м 3 ) Плотность частиц (кг / м 3 ) d 50 (мм.) Прочность на раздавливание (кг / гранулу) Коэффициент трения
Приллированная мочевина 46-0-0 720-820 1200-1300 2.2 0,8 0,3
Мочевина гранулированная 46-0-0 720-820 1200-1300 2,2 1,5–3,5 0,3
Приллированный нитрат аммония 34-0-0 850-975 1800 2,2 1,2–1,7 0,7
Кристаллический сульфат аммония 21-0-0 1000–1100 1315-1640 1.5 1,5–2,5 0,5
Сульфат аммония 21-0-0 785-1040 1315-1640 1,5 1,5–2,5 0,5
Фосфат диаммония (DAP) 18-46-0 880-1050 1600 3,0–3,2 3,0-5,0 0,5
Моноаммонийфосфат (MAP) 11-55-0 900-1050 1550 2.4 2,0–3,0
Порошкообразный моноаммонийфосфат (MAP) 10-50-0 850-1000
Гранулированный тройной суперфосфат (TSP) 0-46-0 950-1200 2000 2,7 10-38
Фосфат аммония 16-20-0 900-1200
соляной калий (KCl) 0-0-60 1030-1200 1600 2.3 48
Список литературы
  • Алиреза Санаейфар и Мохаммад Джавад Шейхдавуди, 2012. Оценка однородности вещания центробежных и осциллирующих гранулированных вещателей. Исследовательский журнал прикладных наук, техники и технологий, 4 (15).
  • Aphale, A., N. Bolander, J. Park, L. Shaw, J. Svec и C. Wassgren. 2003. Динамика частиц гранулированных удобрений на разбрасывателе и выходе из него.Biosystems Eng. 85 (1): 319-329.
  • Руководство по внесению удобрений. 1998. Руководство по удобрениям (3-е изд.). Эд. Организация Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО) и Международный центр разработки удобрений (IFDC). Norwell, MA: Kluwer Academic.
  • Хоффмайстер Г., С.С. Уоткинс и Дж. Сильверберг. 1964. Массовое смешивание удобрений: влияние размера, формы и плотности на сегрегацию. Agri. и Food Chem. 12 (1): 64-69.
  • Hoftsee J.W. и W. Huisman. 1990. Обработка и распространение удобрений. Часть 1: Физические свойства удобрений в отношении движения частиц.J. Agri. Англ. Res. 47 (1): 213-234.
  • IFDC. 1986. Руководство по определению физических свойств удобрений. IFDC-G-1. Международный центр разработки удобрений, Muscle Shoals, Алабама.
  • Компания «Мозаика». 2013 г. Доступно по адресу: www.mosaicco.com/images/Diammonium_Phosphate.pdf. По состоянию на 10 июня 2013 г.
  • Смит, Д. Б., М. Х. Уиллкатт, Дж. К. Доллер и Ю. Диалло. 2004. Равномерность внесения гранулированных удобрений с помощью автопоезда. Appl. Англ. Agri. 20 (3): 289-295.
  • Организация Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО) и Международный центр разработки удобрений (IFDC) (ред.). (1998). Руководство по удобрениям (3-е изд.). Norwell, MA: Kluwer Academic.
  • Вирк, С.С., Д.К. Mullenix, A. Sharda, J.B. Hall, C.W. Wood, O.O. Фасина, Т. Макдональд, Г.Л. Пейт и Дж. П. Фултон. 2013. Пример из практики: Равномерность распределения смешанных удобрений, вносимых с помощью разбрасывателя с вращающимся диском с переменной нормой. Appl. Англ. Agric. 29 (5): 627-636.
  • Йылдырым, Ю.2006. Влияние числа лопастей на равномерность распределения в однодисковых ротационных разбрасывателях удобрений. Appl. Англ. Agri. 22 (5): 659-663.

объявляет о новых физических свойствах материалов

Материалы деталей всегда были частью ROBLOX, но, если не считать изменения внешнего вида деталей, эти материалы мало влияли на реальный игровой процесс. Когда обновление будет выпущено, пользователи, использующие новую систему, обнаружат, что выбор PartMaterial теперь влияет на эластичность, трение и плотность объектов, чтобы лучше соответствовать реальному материалу! Не бойтесь, те из вас, кто любит настраивать каждый аспект своей игры, по-прежнему смогут настраивать трение и эластичность своих частей, а также дополнительную возможность настраивать плотность!

Cool Stuff

Мы очень рады тому количеству новых игровых возможностей, которые открывает эта новая функция.От способности создавать большие легкие объекты, которые игрок может перемещать (в дополнение к тем, которые он не может),

или просто мяч, который намного легче преодолевает препятствия,

к эмерджентному поведению в зависимости от материала местности.

Возможно, вы также заметили добавление свойств Friction Weight и Elasticity Weight на одном из приведенных выше снимков экрана. Эти свойства не являются обязательными, но предоставляют пользователю некоторые интересные возможности игрового процесса.В каждом случае трение и эластичность между двумя объектами основаны на взаимодействии двух объектов, поэтому, когда вы объединяете объект с высоким коэффициентом трения с объектом с низким коэффициентом трения, их взаимодействие заканчивается где-то посередине. С помощью Friction Weight вы можете обозначить один из этих объектов как более важный, когда дело доходит до трения, и сделать значение взаимодействия намного ближе к его значению трения.

Например, если вы хотите сделать лед скользким, независимо от того, какая поверхность его касается, вы можете установить его FrictionWeight на 100, и пока поверхности, которые взаимодействуют с ним, имеют намного меньше Friction Weight , все они будут скользить по льду в соответствии с в собственность Ice’s Friction !

Все в деталях

По умолчанию для созданных деталей CustomPhysicalProperties установлено значение nil , что означает, что PartMaterial выберет значения эластичности, трения и плотности, подходящие для взаимодействия (таблица для этих значений «по умолчанию» будет скоро доступна, но в настоящее время мы тестируем и дорабатываем vlaues).Если пользователь активирует CustomPhysicalProperties , установив флажок в Studio, объект унаследует физические свойства текущего материала, но с этого момента они могут настраивать любые свойства, которые они считают подходящими.

API Lua

  • Задайте пользовательские свойства детали: Part.CustomPhysicalProperties = PhysicalProperties.new (плотность, трение, эластичность, frictionWeight = 1, elasticityWeight = 1)
  • Отключить настраиваемые свойства детали: Деталь.CustomPhysicalProperties = ноль
  • Доступ к компонентам только для чтения:
    • Деталь Физические свойства Плотность
    • Деталь. Физические свойства. Трение
    • Деталь. Физические свойства. Эластичность
    • Деталь. Физические свойства. Трение Вес
    • Деталь Физические свойства Упругость Вес

Взаимодействие

  • Трение и упругость между двумя взаимодействующими объектами определяется функцией попарно-взвешенного среднего.
  • (Friction_a * FrictionWeight_a + Friction_b * FrictionWeight_b) / (FrictionWeight_a + FrictionWeight_b)
    • Вы можете увидеть, как если FrictionWeight_a >> FrictionWeight_b, результат будет выглядеть как FrictionWeight_a.
    • Если FrictionWeight_a ~ FrictionWeight_b, результат находится прямо между двумя значениями.

Стратегия выпуска

Поскольку изменение поведения деталей в материалах — это очень крупномасштабное изменение, мы продолжим применять уникальную стратегию развертывания, которую ROBLOX никогда раньше не пробовал.Когда функция будет выпущена, вы сначала увидите новую опцию в своих свойствах рабочей области в Studio:

Для этого свойства будет установлено значение по умолчанию для всех мест, что означает, что пользователь не предпринял никаких действий для раннего или медленного переноса. Весь процесс миграции займет около 3 месяцев и включает следующие этапы:

  • Месяц 1 : Добавлено свойство рабочей области
    • Изменение PhysicalPropertiesMode на Новый позволит пользователям выполнить переход на раннем этапе и протестировать свои игры с новой системой.
    • Оставив PhysicalPropertiesMode как По умолчанию автоматически активирует новую систему PhysicalProperties на следующем этапе процесса миграции.
    • Изменение PhysicalPropertiesMode на Legacy предоставит пользователям больше времени в старой системе PhysicalProperties, что, возможно, даст им больше времени для переноса своих игр на использование системы вручную.
    • Пользователи, для которых установлено свойство New или Legacy , не увидят никаких изменений в поведении после переключения в эти режимы в следующем разделе миграции.
  • Месяц 2 : по умолчанию теперь включен PhysicalMaterialsMode
    • Места, в которых для PhysicalPropertiesMode оставлено значение Default , теперь будут автоматически перенесены в новую систему.
    • Места, которые выбрали для параметра PhysicalPropertiesMode значение Legacy , имеют еще один месяц использования старой системы.
  • Месяц 3 : Великая миграция
    • Все места, независимо от PhysicalProperetiesMode, начнут использовать новую систему PhysicalProperties.

Мы ожидаем, что возможность подписки будет доступна уже на неделе Novemember 16–20 ноября.

Что это значит для разработчиков

Это изменение не повлияет на большинство игр, так как автоматическая логика перенесет старое системное содержимое для работы с новой системой, однако мы рекомендуем разработчикам попробовать переключиться на новую систему как можно раньше, чтобы убедиться, что все работает должным образом. Если поведение скольжения, подпрыгивания или веса кажется неправильным, убедитесь, что это исправлено, переключив PhysicalPropertiesMode обратно на Legacy .

Типы игр, на которые может повлиять это изменение

  • Игры в невесомости могут зависеть от изменения плотности, мы рекомендуем вам использовать функцию «GetMass ()», чтобы правильно отменить гравитацию!
  • На
  • Physics-Based Submarine and Boat Games могут влиять новые поведения плавучести и плотности.
  • Симуляторы полета
  • , использующие моделирование аэродинамического профиля, могут обнаружить, что центр масс сместился на объекты, которые имеют разные материалы.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ

В том маловероятном случае, если у вас возникнут проблемы, обратите внимание, что переключение PhysicalPropertiesMode обратно на Legacy является временным решением и станет недействительным через несколько месяцев. Если вы обнаружите, что вам нужно переключиться на Legacy , чтобы игра заработала, проверьте, есть ли в вашей игре какой-либо из перечисленных выше материалов.

* Обратите внимание, что это время может быть изменено.

** ROBLOX выполнит внутреннюю миграцию параметров эластичности и трения для использования в новых системах, но из-за того, что ранее у нас были неизменяемые характеристики плотности и плавучести, мы не можем перенести настройки, которые зависят от этих двух свойств. Воспользуйтесь этим периодом миграции, чтобы убедиться, что ваша игра работает с новой системой!

Физические свойства пластмасс

СЧЕТ КОНТАКТ КОРЗИНА
  • Горячие предложения
  • Личные барьеры и щиты
  • Нарезка по размеру
  • Акрил
    • акриловых листов
      • Прозрачный акриловый лист
      • Экструдированный прозрачный акриловый лист
      • Акрил P95 листов
      • Акриловый безбликовый прозрачный лист
      • Lucite L прозрачный лист
      • Акриловый пуленепробиваемый лист
      • Акриловый зеркальный лист
      • Акриловый литой цветной лист
      • Акриловый литой белый лист
      • Предварительно нарезанные листы по специальной цене
    • Акриловые листы, обрезанные по размеру
      • Прозрачный экструдированный акрил нестандартного размера
      • Прозрачный литой акрил нестандартного размера
      • Белый акрил нестандартного размера
      • Нестандартный размер Черный Акрил
      • Флуоресцентный акрил нестандартного размера
      • Цвет нестандартного размера, акрил
      • Акриловое зеркало нестандартного размера
    • Акриловые тубы
      • Акриловые тубы, обрезанные по размеру
      • Акриловые прозрачные тубы
      • Акриловая экструдированная прозрачная трубка
      • Акриловая цветная туба
      • Акриловая экструдированная цветная трубка
    • Акриловые листы для рамы
      • Акриловый УФ-фильтрующий лист OP3 Frame Grade Clear Sheet
      • Акриловый УФ-фильтр OP3 Non-Glare P99 Frame Grade Clear Sheet
      • Акриловый антибликовый прозрачный лист P99 Frame Grade
    • Акриловые стержни
      • Акриловые стержни, обрезанные по размеру
      • Прозрачный акриловый стержень
      • Экструдированный акриловый прозрачный стержень
    • Уход и чистка акрила
  • Поликарбонат
    • листов поликарбоната
      • Прозрачный поликарбонат нестандартного размера
      • Прозрачный поликарбонатный лист
      • Машинный класс поликарбоната
      • Лист из поликарбоната с углеродным наполнением
      • Стеклянный поликарбонатный лист
      • Пуленепробиваемый поликарбонатный лист
      • Предварительно нарезанные листы по специальной цене
    • Трубки из поликарбоната
      • Трубка из поликарбоната
    • Стержни из поликарбоната
      • Стержень из поликарбоната
      • Штанга из поликарбоната с углеродным наполнением
      • Штанга из поликарбоната со стеклянным наполнением
    • Двухслойные и многослойные листы поликарбоната

Физические свойства

Физическая собственность Источник информации Наблюдения
Сжимаемость (изотермическая)
— общие жидкости
Электропроводность
(воздух, вода и другие жидкости)
Плотность
— воздух, вода и другие жидкости
— различные твердые вещества
— общие жидкости
Интерактивный движок
Таблица
Таблица
Коэффициент трения (диаграмма Муди)
Роберсон и Кроу (1993)

Схема
Номер Прандтля
(воздух, вода и другие жидкости)
Относительная шероховатость Роберсон и Кроу (1993) Диаграмма
Коэффициент шероховатости (по Маннингу)
Чау (1959)

Стол
Удельная теплоемкость
— воздух, вода и другие жидкости
— общие жидкости
Интерактивный движок
Таблица
Скорость звука
(разные материалы)
Белый (1986) Таблица
Стандартная атмосфера Больц и Туве (1970) Таблица
Поверхностное натяжение
вода
— общие жидкости
Коэффициент теплопроводности
— воздух, вода и другие жидкости
— металлы и сплавы
— общие жидкости
Термодиффузия
(воздух, вода и другие жидкости)

http: // www.mhtl.uwaterloo.ca/old/onlinetools/airprop/airprop.html

Интерактивный двигатель

Коэффициент теплового расширения
-воздух, вода и другие жидкости
— металлы и сплавы

Инерционный двигатель


Стол
Давление пара
(вода и другие жидкости)

Стритер (1961)

Стол
Вязкость (кинематическая и динамическая)
— воздух, вода и другие жидкости
— общие жидкости


Интерактивный движок
Таблица
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *