Задача №5.25.

Многие крупные детали для железнодорожного транспорта, например, автосцепки, изготовляют литыми.

Выбрать марку стали для подобных деталей и обосновать режим термической обработки отливок.

Указать структуру и механические свойства стали после литья и после термической обработки. Для сравнения указать механические свойства чугуна в случае изготовления массивных изделий, например, колес для вагонов, и сопоставить технологические и механические свойства выбранных стали и чугуна

Задача №5.26.

Цилиндрические пружины железнодорожных вагонов изготовляются в массовых количествах и имеют относительно большие размеры (толщина проволоки около 10—15 мм, высота пружины более 100 мм). Эти пружины изготовляют обычно навивкой в горячем состоянии.

Подобрать марку пружинной стали, не содержащей дорогих элементов, и привести ее химический состав. Указать механические свойства и микроструктуру стали в готовой пружине после навивки и термической обработки.

Указать, какое сочетание механических свойств необходимо иметь в пружинах и как влияет на повышение механических свойств применение термической обработки.

Задача №5.27.

Режущие части уборочных машин, ножи соломорезок, лемехи плугов и т. п. детали должны иметь по условиям работы твердость в режущей части на ширине 20—40 мм Нп_с не ниже 50, в остальной части, например, у отверстий в местах крепления к машине, HR_с не выше 30.

Привести марку стали, применяемой для изготовления этих частей, и указать ее химический состав. Указать способы нагрева под закалку, позволяющие получить разную твердость в отдельных участках, и структуру стали, отвечающую приведенным значениям твердости.

Задача №5.28.

Тросы изготовляют из ряда сплетенных вместе проволок.

Подобрать для изготовления тросов ответствеиного назначения ' марку стали с пределом прочности не ниже 60 кг/мм². Указать химический состав стали и способ изготовления проволоки и троса, если диаметр проволоки не превышает 1 мм. Привести остальные механические свойства стали.

Для сравнения привести химический состав и характеристики пластичности проволоки тросов для кранов, которые должны иметь предел прочности не ниже 40 кг/мм².

Задача №5.29.

При выборе материала для изготовления труб обыкновенного назначения (водопроводные, газовые, для водостоков и т. п.) необходимо обращать особое внимание не только на механические свойства, но и на технологические качества сплава в процессе производства труб (при литье, прокатке и т. п.).

Подобрать состав сплава для: 1) труб с наружным диаметром 25 мм и внутренним 19 мм и пределом прочности не ниже 35 кг/мм" и 2) труб с наружным диаметром 75 мм и внутренним диаметром 60 мм и пределом прочности около 20 кг/мм².

Указать марку и химический состав выбранных сплавов, способ изготовления труб указанных типов, свойства, которые должны иметь сплавы в процессе изготовления труб, а также микроструктуру в готовом изделии.

Задача №5.30.

В сложных механизмах применяются шестерни не­скольких типов. В соответствии с условиями эксплуатации шестерни каждого типа изготовляют из различных материалов и подвергают различной термической обработке с целью получить требуемые свойства. Поэтому завод изготовляет шестерни:

1. цементованные, имеющие предел прочности в сердцевине 65— 70 кг/мм² при ударной вязкости не менее 8 кгм/см²;

2. азотированные, имеющие предел прочности в сердцевине 95— 100 кг/мм* и ударную вязкость не менее 9 кгм/см'^г.

3. из термически улучшенной стали с пределом прочности 90— 100 кг/'мм² и ударной вязкостью не ниже 6 кгм/см²;

4. литые чугунные с пределом прочности 30—32 кг/мм';

5. из алюминиевой бронзы с твердостью Яд=220—230.

При решении можно принять, что шестерки всех типов имеют диа­метр 50 мм и высоту 80 мм.

Выбрать марки сплавов, указать их химический состав, обработку и структуру, необходимые для получения указанных механических свойств. Сравнить режимы обработки и, учтя свойства, полученные в готовом изделии, на'.метить, для каких условий эксплоатации наиболее рационально использовать шестерни каждого из перечисленных типов.