- •Введение
- •Раздел I. Свойства и строение конструкционных материалов
- •Раздел II. Основы металлургического производства
- •Раздел III. Технология литейного производства
- •Раздел IV. Технология обработки металлов давлением
- •Раздел V. Технология сварочного производства
- •Раздел VI. Технология обработки заготовок деталей машин
- •Основная литература
- •Технология конструкционных материалов: учебник для студентов машиностроительных вузов/ под общей редакцией а.М. Дальского – м.: Машиностроение, 2002. – 512с. (55 экз.)
- •Дополнительная литература
- •Периодические издания
- •Раздел II. Основы металлургического производства
- •1. Физико-химические основы металлургического производства
- •2. Производство чугуна
- •3. Производство стали
- •4. Производство цветных металлов
- •Раздел III. Технология литейного производства
- •3. Способы изготовления отливок
- •4. Изготовление отливок из различных сплавов
- •5. Технологичность конструкций литых деталей
- •6. Технический контроль в литейном производстве
- •Раздел IV. Технология обработки металлов давлением
- •1. Общая характеристика обработки металлов давлением
- •2. Физические основы обработки металлов давлением
- •3. Получение машиностроительных профилей
- •5. Изготовление деталей холодной объемной штамповкой
- •Раздел V. Технология сварочного производства
- •2. Технология сварки плавлением
- •3. Термомеханическая сварка
- •5. Нанесение износостойких и жаростойких покрытий
- •7. Контроль качества сварных и паяных соединений
- •8. Особенности технологии сварки различных сплавов
- •9. Технологичность сварных конструкций
- •Раздел VI. Технология обработки заготовок деталей машин
- •2. Научные основы формообразования поверхностей деталей машин
- •3. Технологические методы формообразования поверхностей деталей машин резанием с использованием лезвийного инструмента
- •4. Технологические методы формообразования поверхностей деталей машин с использованием абразивного инструмента
- •5. Формообразование поверхностей методами упрочняющей обработки
- •Методические рекомендации к выполнению и оформлению контрольных заданий
5. Технологичность конструкций литых деталей
Изучите основы конструирования отливок с учетом литейных свойств сплавов и способов изготовления отливок.
6. Технический контроль в литейном производстве
Технический контроль ведут на всех стадиях изготовления отливок, начиная с приготовления формовочных и стержневых смесей, изготовления литейной оснастки, форм и стержней. Виды брака отливок: газовые, песчаные и усадочные раковины, горячие и холодные трещины, спаи, недоливы. Уясните причины их образования и методы предупреждения. Ознакомьтесь с современными методами контроля в литейном производстве.
Раздел IV. Технология обработки металлов давлением
1. Общая характеристика обработки металлов давлением
В России обработке давлением подвергают более 40 % выплавляемой стали и большую часть цветных металлов и сплавов. При этом получают изделия, различные по назначению, массе, сложности, причем не только в виде заготовок для последующей механической обработки, но и готовые детали с высокой точностью и низкой шероховатостью.
Процессы обработки давлением очень разнообразны. Обычно их объединяют в шесть видов: прокатка, прессование и волочение - для получения изделий постоянного Поперечного сечения по длине; конка, объемная штамповка и листовая штамповка - для получения деталей или заготовок, имеющих форму, приближенную к форме готовых деталей. Изучи виды обработки металлов давлением, особое внимание уделить технологическим возможностям и областям их применения. Пластическим деформированием получают изделия с высокой производительностью, малыми отходами, возможностью повышения механических свойств металла.
2. Физические основы обработки металлов давлением
При всех технологических методах обработки металлов давлением происходит пластическая деформация. В поликристаллических телах - металлах - пластическая деформация происходит главным образом за счет деформаций сдвига в отдельных кристаллитах (зернах). Поэтому вначале рассмотрите механизм пластической деформации монокристалла – скольжение и двойникование, а затем деформацию металла, имеющего поликристаллическое строение. Изменение кристаллической структуры металла при пластическом деформировании приводит к изменению его физико-механических свойств: увеличению прочности и твердости, снижению пластичности. Совокупность изменения свойств в результате изменения структуры при пластическом деформировании называют упрочнением или наклепом.
При нагреве металла, получившего упрочнение, увеличение энергии томов при определенной температуре приводит к качественному изменению структуры зарождению и росту новых равноосных зерен с неискаженной кристаллической решеткой взамен деформированных. Это явление называют рекристаллизацией, которая происходит при определенных для каждого металла температурах. В зависимости от температуры, при которой происходит процесс деформирования, различают деформацию холодную и горячую. Для холодной характерен наклеп или упрочнения, для горячей - рекристаллизация или разупрочнение. Рассматривая изменения в строении металла при пластическом деформировании, необходимо учитывать, что металлы содержат неметаллические включения, которые располагаются между зернами поликристалла. При деформировании эти включения вытягиваются вдоль направления деформации, обусловливая различие свойств металла в разных направлениях. Таким образом, свойства получаемых обработкой давлением изделий определяются условиями, при которых происходит пластическая деформация. От этих условий зависят и технологические свойства деформируемого металла - пластичность и сопротивление деформированию. Для получения изделий необходимой формы и качества необходимо знать основные законы пластического деформирования и влияние условий обработки на свойства деформируемого металла.
При разработке процессов обработки давлением считают, что объем металла до деформации равен объему металла после деформации (закон постоянства объема) и каждая точка деформируемого тела перемешается в направлении наименьшего сопротивления (закон наименьшего сопротивления). Перемещению металла противодействуют силы трения, возникающие на поверхностях контакта деформирующего инструмента и металла заготовки. Трение изменяет схему приложения сил, оказывающих влияние на пластичность и сопротивление деформированию металла. Эти свойства зависят также от химического состава сплава, его предшествующей обработки, температуры и скорости деформирования.
Нагрев металлов перед обработкой давлением. Нагрев металла перед пластическим деформированием производят с целью повышения его пластичности и уменьшения сопротивления деформированию. Каждый металл и сплав можно нагревать до определенной температуры. Например, сталь 10 можно нагревать до 12500 С а инструментальную сталь У10 - до 11500 С. Превышение температур выше допустимой приводит к образованию в изделии того или иного брака {перегрева, пережога). С уменьшением температуры пластичность металла снижается, сопротивление деформированию увеличивается, уменьшается интенсивность окисления поверхности.
Нагрев металла перед обработкой давлением является важной вспомогательной операцией, от которой в значительной степени зависит качество, производительность и стоимость готовой продукции. Поэтому к нагреву предъявляют такие требования, как равномерность температуры но сечению заготовки, ее минимальное окисление и обезуглероживание. Большое значение для качества металла имеет скорость нагрева: при медленном нагреве снижается производительность, увеличивается окисление и обезуглероживание; при быстром - в заготовке появляются трещины. Склонность к образованию трещин тем больше, чем больше размеры заготовки и меньше теплопроводность металла.
Большая номенклатура нагреваемых заготовок и условий производства обусловливает многообразие применяемых нагревательных устройств, которые делят на печи и электронагревательные устройства. Знакомясь с принципом их работы и конструкцией, обратите внимание на технологические возможности печей и электронагревательных устройств и области их рационального применения.