- •Введение
- •Производственный и технологический процессы
- •Производственный и технологический процессы
- •Стадии жизненного цикла изделия
- •Стандартизация технических решений
- •Основы стандартизации
- •Взаимозаменяемость, точность, допуски и посадки
- •А б в Рис. 1.13. Знаки обозначения шероховатости на чертежах Размерный анализ конструкции
- •При организации производства изделия
- •2.1.1.Элементы теории размерных цепей
- •2.1.2.Примеры расчета размерных цепей
- •2.1.3. Рис. 1.21. Схема поля допуска звена x2 Регулирование точности размерных цепей
- •Конструкционные материалы и технология их производства
- •Конструкционные материалы: классификация, свойства
- •Свойства металлов и сплавов.
- •2.1.4.Свойства черных металлов
- •2.1.5.Свойства цветных металлов и сплавов.
- •Изменение структуры и свойств материала
- •Технология производства металлов
- •Выплавка чугуна
- •Производство стали
- •Получение алюминия
- •Технологические процессы получения заготовок и деталей машин
- •Технологические процессы литья
- •Разработка чертежа отливки, изготовление оснастки
- •Изготовление литейной формы, получение отливки
- •Специальные способы литья
- •Технологические процессы обработки металлов давлением
- •Прокатное производство
- •Ковка, горячая штамповка
- •Холодная штамповка
- •Производство машиностроительных профилей
- •Технологические процессы сварки и резки металлов
- •Способы сварки плавлением
- •Способы сварки давлением
- •Резка металлов
- •Порошковая металлургия
- •Изготовление деталей из пластмасс
- •Обработка заготовок деталей машин
- •Обработка материалов резанием
- •Виды обработки резанием, оборудование, оснастка
- •Элементы механики процесса резания
- •2.1.6. Деформации и напряжения при резании
- •2.1.7. Рис. 4.55. Напряжения и силы на передней грани резца Силы резания
- •Точность и качество поверхности при обработке резанием
- •Влияние факторов процесса резания на точность обработки
- •Формирование микронеровностей на обработанной поверхности
- •Наклеп и остаточные напряжения при обработке резанием
- •Технологические процессы электрофизических, электрохимических и других методов обработки
- •Электроэрозионные методы обработки
- •Электрохимические методы обработки
- •Ультразвуковая обработка
- •Светолучевая обработка
- •Основы проектирования технологических процессов изготовления деталей
- •Этапы разработки технологического процесса обработки детали
- •Базирование заготовок, деталей
- •Методы обработки типовых поверхностей деталей машин
- •2.1.8.Обработка плоских поверхностей
- •2.1.9.Обработка цилиндрических поверхностей
- •2.1.10.Обработка резьб
- •2.1.11.Обработка отверстий
- •Определение припусков на механическую обработку
- •2.1.12.Технология изготовления валов
- •Р ис. 4.75. Чертеж вала
- •2.1.13.Обработка корпусных деталей
- •2.1.14.Технологический процесс обработки фланца
- •Автоматизация производства
- •Экономические связи в производственном процессе
- •Вопросы для самопроверки
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Оглавление
- •Производственные процессы
Свойства металлов и сплавов.
Рис. 2.2.
Кривые течения: идеально-пластичного
(1) упрочняющегося (2) материалов; материала
при высокой скорости (3) и температуре(4)
деформирования
;
Рис. 2.3.
Схема испытания образца на сжатие
Рис. 2.4.
Схема испытания твердости материала
Пластичность - это способность материала к пластической (необратимой) деформации без разрушения. Пластичность и другие механические свойства материалов характеризуются так называемой кривой течения - диаграммой “напряжение - деформация “ (рис. 2.2), получаемой при испытании образцов на сжатие или растяжение (рис. 2.3).
Твердость - это способность материала сопротивляться внедрению в него индентора - тела, имеющего форму шара, конуса или пирамиды.
Твердость оценивают по размеру отпечатка, оставленного на поверхности образца или изделия после испытания - приложения силы Р (рис. 2.4).
К физическим свойствам материалов относятся температура плавления, плотность, коэффициент линейного расширения, электропроводность, теплопроводность, магнитные свойства.
К химическим свойствам относятся химическая активность, антикоррозийные свойства.
Технологические свойства определяют способность материала подвергаться различным методам горячей и холодной обработки: литью, прессованию, ковке, сварке, резанию и т.п.
2.1.4.Свойства черных металлов
Чугуны и стали являются наиболее распространенными конструкционными материалами: в общемировом производстве металлов 90% - это черные металлы.
Чугуны состоят из железа, углерода (свыше 2,14%) и содержат сопутствующие технологическому процессу выплавки примеси. Различают чугун литейный (используемый для получения отливок) и передельный (предназначенный для выплавки стали).
Чугун – самый дешевый металлический материал для деталей машин. Наряду с хорошими литейными свойствами (весь мир не перестает восхищаться художественным Каслинским литьем) он обладает антифрикционными свойствами, износостойкостью, способностью гасить вибрации, а легированный чугун – жаростойкостью и коррозионной стойкостью.
Сталь также состоит из железа (Fe), углерода (С) и неизбежных при производстве материала примесей - серы (S), фосфора (Р), кремния (Si), марганца (Mn) и др. Обычно в стали содержится от 0,05 до 1% углерода; с увеличением содержания углерода возрастает твердость, прочность и уменьшается пластичность стали.
Сера и фосфор считаются вредными примесями - они повышают склонность металла к трещинообразованию; их содержание нормируется и не должно превышать соответственно 0,06% и 0,08%; кремний (0,35...0,4%) повышает предел текучести стали, а марганец (0,05...0,8%) повышает твердость и прочность.
Особые свойства придает сталям легирование (добавление никеля, марганца, хрома, вольфрама и т.п.) и термическая обработка. Так, стойкость против коррозии достигается добавлением в сталь 12,5...13% хрома; хром и никель обеспечивают стойкость стали в агрессивных средах, вольфрам повышает термостойкость, марганец - вязкость стали и т.д.
Стали обыкновенного качества обозначают марками Ст0...Ст6, цифры обозначают содержание углерода в десятых долях процента (т.е. для Ст. 6 до 0,6%).
Качественные стали маркируют следующим образом: содержание углерода указывают в начале марки цифрой, соответствующей его содержанию - в сотых долях процента для сталей, содержащих до 0,7%С, и в десятых - для сталей с С>0,7% (инструментальные стали). Так, сталь, содержащую до 0,1%С, обозначают сталь 10, сталь с 0,45%С – «Сталь 45» и т.п.
Легирующие элементы имеют следующие обозначения: хром (Х), никель (Н), марганец (Г), молибден (М), вольфрам (В), титан (Т), алюминий (Ю) и т.д. Если после буквы нет цифры, то процентное содержание элемента не превышает 1...1,5%, если есть цифра, то она указывает содержание легирующего элемента в процентах. Исключение составляют молибден (М) и ванадий (Ф), содержание которых в сталях обычно 0,2...0,3%.
Например, сталь Х18Н9Т содержит до 0,1% углерода, 18% хрома, 9% никеля и до 1% титана, сталь 30ХНМ - 0,3%С, 1...1,5% хрома, никеля и 0,2...0,3% молибдена.