- •А.И. Болдырев в.П. Смоленцев в.В. Бородкин технологические методы повышения качества изделий
- •Введение
- •1. Управление обеспечением качества и конкурентоспособности изделий
- •1.1. Понятие качества изделий
- •1.2. Система управления качеством в машиностроении
- •1.3. Оценка качества изделий в машиностроении
- •1.3.1. Показатели качества
- •1.3.2. Структура управления качеством
- •1.4. Технический контроль качества
- •1.5. Обеспечение качества в процессе жизненного цикла изделий
- •2.1.2. Чугуны
- •2.2. Материалы высокой прочности, упругости и пластичности
- •2.2.1. Высокопрочные сплавы
- •2.2.2. Сплавы с высокими упругими характеристиками
- •2.2.3. Сплавы, обладающие эффектом памяти формы
- •2.2.4. Сверхпластичные сплавы
- •2.3. Материалы малой плотности и высокой удельной прочности
- •2.3.1. Алюминиевые сплавы
- •2.3.2. Магниевые сплавы
- •2.3.3. Титановые сплавы
- •3. Обеспечение качества литых заготовок
- •3.1. Технология изготовления отливки
- •3.2. Обеспечение технологичности отливок
- •3.3. Точность изготовления отливок
- •3.3.1. Факторы, вызывающие погрешность размеров геометрической формы и массы отливок
- •3.3.2. Размерная точность и шероховатость поверхности отливок
- •3.3.3. Точность конфигурации и пространственные отклонения отливок
- •3.3.4. Массовая точность отливок
- •4.2. Качество заготовок, получаемых ковкой
- •4.3. Качество заготовок, получаемых объемной штамповкой
- •4.4. Качество заготовок, получаемых листовой штамповкой
- •4.5. Качество заготовок, получаемых прокаткой
- •4.6. Качество заготовок, получаемых комбинированными способами
- •4.7. Качество заготовок, получаемых электрофизическими способами
- •4.8. Качество заготовок, получаемых штамповкой из порошков и пористых материалов
- •5. Обеспечение качества сварочных процессов
- •5.1. Характеристика сварочных процессов
- •5.2. Типовые дефекты сварных соединений и конструкций
- •5.3. Энергетические характеристики высококонцентрированного лазерного излучения
- •5.4. Высокопроизводительная прецизионная лазерная резка
- •5.5. Лазерная сварка
- •5.6. Контроль качества сварных соединений
- •6.2. Химико-термическая обработка поверхностей
- •6.3. Лазерное поверхностное упрочнение
- •6.4. Лазерное легирование и наплавка
- •6.5. Ионная имплантация
- •6.6. Упрочнение поверхностным пластическим деформированием
- •6.6.1. Методы механического упрочнения непрерывным силовым контактом инструмента с обрабатываемой деталью
- •6.6.2. Методы механического упрочнения прерывистым ударным контактом инструмента с обрабатываемой деталью
- •7. Технологическое формирование показателей качества деталей
- •7.1. Основные показатели качества деталей машин
- •7.1.1. Геометрические показатели
- •7.1.2. Физико-механические показатели
- •7.2. Технологическая наследственность
- •7.3. Методы обработки заготовок
- •7.3.1. Механические методы обработки
- •7.3.2. Физико-химические методы обработки
- •7.3.3. Комбинированные методы обработки
- •8. Обеспечение качества изделий на операциях сборки
- •9. Роль испытаний в обеспечении качества изделий
- •9.1. Основные задачи испытаний
- •9.2. Научно-исследовательские испытания
- •9.3. Опытные испытания
- •9.4. Серийные испытания
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.3.3. Титановые сплавы
Титановые сплавы широко применяются в авиации, ракетостроении, судостроении, криогенной технике, химической промышленности, медицине и т.д.
Титановые сплавы характеризуются: большой удельной прочностью, высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и ряде химически активных сред, высокой температурой плавления, немагнитностью и т.д. [12]. К недостаткам титановых сплавов относятся их активное взаимодействие с газами при повышенных температурах, низкие антифрикционные свойства и плохая обрабатываемость резанием.
Некоторые из недостатков можно частично или полностью устранить легированием, термической или химико-термической обработкой. В зависимости от вида и количества легирующих элементов (алюминий, ванадий, молибден, марганец и др.) возможно получение сплавов с - (ВТ5, ВТ5-1, ОТ4, ВТ20, ВТ5Л и др.), - (ВТ15) или ( + )-структурой (ВТ3-1, ВТ3-1Л, ВТ6, ВТ6Л и др.).
Термомеханическая обработка - и - сплавов, незначительно увеличивая прочность, резко повышает однородность структуры и свойств по сечению изделий. Для ( + )-сплавов упрочнение при термомеханической обработке на 10-20 % больше, чем при закалке со старением.
Из многих видов химико-термической обработки наиболее известно азотирование титановых сплавов, повышающее износостойкость, сопротивление усталости коррозионную стойкость, а также оксидирование, приводящее к улучшению антифрикционных свойств и коррозионной стойкости.
3. Обеспечение качества литых заготовок
3.1. Технология изготовления отливки
В самом общем виде качество литой заготовки (отливки) оценивается точностью размеров и массы, шероховатостью поверхности и показателями служебных свойств, которые в комплексе обеспечивают заданное функционирование литой детали в машине [13].
Технологический процесс изготовления отливки представляется следующими этапами (рис. 3.1): Ф – изготовление формы (песчаной, керамической, металлической); Р - приготовление расплава (плавка требуемого сплава, раскисление, рафинирование и т.п.); З – заливка расплава в форму (заполнение формы); ЗО – затвердевание расплава и охлаждение твердой отливки в форме; В - выбивка отливки из формы (форму или разрушают (песчаную, керамическую), или разбирают на части (металлическую)); У – удаление (отделение от отливки) литников и прибылей; ФО – финишная обработка.
Рис. 3.1. Структурная схема технологического процесса
изготовления отливки
Качество отливки формируется как итог производственного осуществления первых четырех этапов. Первый этап определяет в основном формирование поверхности и возникновение погрешностей размеров и массы отливки, остальные три – формирование ее служебных свойств. Два следующих этапа технологического процесса заметно не влияют на качество отливки. Этап финишной обработки включает: очистку отливки от пригоревшего песка или керамики, обрубку заливов и заусенцев, вырубку шлаковых или других включений, заварку отливки после вырубки, абразивную или другую заточку мест обрубки и заварки и т.д.
Полная трудоемкость изготовления одной тонны отливок для машиностроения является самой низкой по сравнению с поковками, штамповками и сварными конструкциями; коэффициент использования металла (КИМ) достигает 0,53 и сравним только с КИМ в сварных конструкциях. Однако технологический выход годного в литейных цехах самый низкий – 69 %. Основные статьи излишнего расхода металла – это литники и прибыли. Но литники и прибыли – это также и основные технические средства технологического обеспечения качества отливок.
Таким образом, проблема обеспечения качества отливок и повышения технологического выхода годного литья имеют два аспекта. Первый состоит в том, чтобы конструктор создавал проекты технологичных литых деталей. Второй – в том, чтобы технолог получал отливки таких деталей с наименьшим расходом металла на литниково-питающие системы для них.