Материал: Материаловедение
Рисунок 2. Микроструктура Сталь 55
Таблица 3
Механические свойства проката из стали 55 (ГОСТ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предел текуче- |
Временное со- |
Относитель- |
|
Относитель- |
Число твер- |
|
сти |
противление раз- |
ное удлине- |
|
ное сужение |
дости НВ, не |
|
σт, Н/мм2 |
рыву |
ние δ5 |
|
ψ |
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
(кгс/мм2) |
σв, Н/мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(кгс/мм2) |
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
380 (39) |
650 (66) |
13 |
|
35 |
229 |
|
|
|
|
|
|
|
Назначение стали: для изготовления из заготовок (нормализация + отпуск или закалка + отпуск) зубчатых колес, прокатных валков, штоков, тяжелонагруженных валов, осей, бандажей, малонагруженных пружин и рессор, лемехов, пальцев звеньев гусениц и т.п.
6. Расшифруем марки сплавов
Например: Д16Т – алюминиевый сплав системы Al-Сu-Mg-Мn (ГОСТ 4784-
97).
Обозначение: Д – дуралюмин; 16 – номер в серии; Т – термически обработанный (закалка в воде + естественное старение)/
Химический состав,%: Сu–3,8-4,9; Mg–1,2-1,8; Мn–0,3-0,9; Аl–остальное.
Основные свойства: низкая плотность (2770 кг/м³); высокая прочность, хорошая твердость и обрабатываемость резанием, удовлетворительная коррозионная стойкость.
Назначение: изготовление различного металлопроката (листы, уголки, прутки, плиты); изготовление деталей для машин и станков; обшивки самолетов, вертолетов, судов и т.п.
ЗАДАНИЕ 3. ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛЕЙ
Методические указания для выполнения задания 3
Дать определение и кратко описать заданные процессы и виды термической и химико-термической обработки сталей.
Для выполнения задания требуется изучить тему «Термическая и химико-терми- ческая обработка сплавов».
В зависимости от назначения изделия, изготовленного из определенного сплава, требуется тот или иной вид термической или химико-термической обработки. При этом происходит изменение микроструктуры сплава, приводящее к получению требуемых механических и других свойств изделия.
При описании заданных процессов дать их определение, схематизировать температурные интервалы нагрева и выдержки, условия охлаждения. Пояснить фазовые превращения и изменения физико-механических свойств сплава.
Таблица 4
Выбор варианта задания 3
|
|
|
Предпоследняя цифра номера ЗК |
|
|
|
|
||||
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
- |
|
1 |
1 |
4 |
2 |
5 |
6 |
27 |
3 |
14 |
7 |
но |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
11 |
2 |
10 |
14 |
9 |
4 |
13 |
8 |
13 |
|
цифраПоследняя |
|
||||||||||
ЗКмера |
3 |
3 |
12 |
5 |
26 |
4 |
15 |
2 |
7 |
8 |
|
|
|
||||||||||
|
|
4 |
13 |
2 |
15 |
10 |
14 |
5 |
12 |
25 |
24 |
|
|
5 |
19 |
4 |
18 |
6 |
10 |
13 |
20 |
19 |
12 |
|
|
6 |
3 |
7 |
20 |
8 |
12 |
17 |
3 |
16 |
5 |
|
|
7 |
1 |
21 |
25 |
20 |
10 |
1 |
9 |
6 |
21 |
|
|
8 |
4 |
10 |
22 |
27 |
6 |
18 |
6 |
19 |
28 |
|
|
9 |
11 |
25 |
5 |
11 |
24 |
9 |
23 |
7 |
29 |
Вопросы к заданию 3.
1.Определение и классификация видов термической обработки.
2.Превращения в металлах и сплавах при нагреве.
3.Превращения в металлах и сплавах при охлаждении (перлитное превращение).
4.Превращения в металлах и сплавах при охлаждении (бейнитное превращение). 5.Превращения в металлах и сплавах при охлаждении (мартенситное превраще-
ние).
6.Сущность и виды отжига.
7.Диффузионный отжиг. Назначение.
8.Рекристаллизационный отжиг. Назначение.
9.Изотермический отжиг. Назначение.
10.Нормализация, сущность, режимы, область применения
11Закалка, сущность, режимы, область применения.
12.Непрерывная закалка.
13.Изотермическая закалка.
14.Поверхностная закалка сталей.
15.Превращения, происходящие в закаленной стали при нагреве.
16.Отпуск и его виды. Назначение.
17.Термомеханическая обработка, виды, сущность, область применения.
18.Дефекты термической обработки и методы их предупреждения.
19.Определение и классификация основных видов химико-термической обработки сплавов.
20.Основные процессы, происходящие при химико-термической обработке.
21.Цементация стали в твердом карбюризаторе.
22.Особенности газовой цементация стали.
23.Сущность процесса азотирования стали.
24.Нитроцементация стали.
25.Сущность диффузионного насыщения сплавов металлами и неметаллами.
26.Силицирование стали.
27.Алитирование стали.
28. Хромирование стали.
29. Борирование стали.
ЗАДАНИЕ 4. ОСНОВЫ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
Методические указания к заданию № 4
Сущность литейного производства заключается в заполнении литейной формы расплавленным сплавом, после затвердевания которого получается литая деталь-от- ливка.
В настоящее время отливки изготовляют в песчаных и керамических разовых, а также в огнеупорных и металлических многократно используемых формах.
Наибольшее применение имеют разовые песчаные формы, но их удельный вес постепенно уменьшается благодаря развитию прогрессивных методов литья. Общие сведения о применяемых материалах и технологии изготовления песчаных разовых форм подробно изложены в рекомендуемой литературе.
Однако современные машиностроение и приборостроение предъявляют к отливкам высокие требования по прочности, точности размеров и чистоте поверхности, которые не могут быть удовлетворены при использовании песчаных форм. В этом случае применяются прогрессивные методы литья в металлические и оболочковые формы, по выплавляемым моделям, под давлением, центробежным способом.
Все эти методы также подробно описаны в рекомендованной литературе.
К категории процессов, объединяемых под общим наименованием «обработка давлением», относятся штамповка в холодном и горячем состоянии, прессование, волочение, прокатка, накатки и др. Сущность их в том, что металл в холодном или горячем состоянии изменяет свою форму (деформируется) под действием давления, которое больше сил сцепления молекул металла. Теория пластической деформации, лежащая в основе обработки давлением, подробно описана в рекомендуемой литературе. Следует запомнить, что существенное влияние на пластичность и сопротивление металла деформированию оказывают химический состав сплава, температура заготовки и скорость деформации. Один и тог же металл в зависимости от условий деформирования может оказаться пластичным и хрупким.
Следует уяснить, что в результате деформирования без предварительного нагрева металл приобретает наклеп. Наклеп сопровождается упрочнением металла и понижением его пластичности, вследствие чего дальнейшее деформирование затруднено. Наклеп металла устраняется рекристаллизационным отжигом. При этом пластические свойства металла приближаются к первоначальным и его можно вновь деформировать.
Необходимо изучить основные виды обработки металлов давлением, их сущность, применяемое оборудование и получаемую продукцию.
Таблица 5.
Выбор варианта задания 4
|
|
|
Предпоследняя цифра номера ЗК |
|
|
|
|
||||
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
- |
|
1 |
1 |
4 |
2 |
5 |
6 |
15 |
3 |
14 |
7 |
но |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
11 |
2 |
10 |
14 |
9 |
4 |
13 |
8 |
13 |
|
цифраПоследняя |
|
||||||||||
ЗКмера |
3 |
3 |
12 |
5 |
16 |
4 |
15 |
2 |
7 |
8 |
|
|
|
||||||||||
|
|
4 |
13 |
2 |
15 |
10 |
14 |
5 |
12 |
25 |
24 |
|
|
5 |
19 |
4 |
18 |
6 |
10 |
13 |
20 |
19 |
12 |
|
|
6 |
3 |
7 |
20 |
8 |
12 |
17 |
3 |
16 |
5 |
|
|
7 |
1 |
21 |
25 |
20 |
10 |
1 |
9 |
6 |
21 |
|
|
8 |
4 |
10 |
22 |
17 |
6 |
18 |
6 |
19 |
8 |
|
|
9 |
11 |
25 |
5 |
11 |
24 |
9 |
23 |
7 |
22 |
Вопросы к заданию 4
1.Сущность литейного производства, его роль в машиностроении. Достоинства
инедостатки литейного производства по сравнению с другими способами получения заготовок.
2.Технологический процесс изготовления отливок в разовых песчаных формах. Применяемое оборудование, технологическая оснастка.
3.Способы изготовления одноразовых песчаных литейных форм. Модельный комплект, его состав и назначение элементов.
4.Сущность литья в кокиль. Особенности технологии, преимущества и недостатки, область применения.
5.Центробежное литье. Особенности технологии, преимущества и недостатки, область применения.
6.Литье под давлением. Особенности технологии, преимущества и недостатки, область применения, номенклатуру отливок.
7.Литье по выплавляемым моделям. Объясните особенности технологии, преимущества и недостатки, область применения.
8.Литье в оболочковые формы. Особенности технологии, преимущества и недостатки, область применения.
9.Непрерывное литье. Особенности технологии, область применения, используемое оборудование и оснастку, номенклатуру отливок.
10. Раскройте сущность специальных способов литья: электрошлаковое литье, литье выжиманием. Охарактеризуйте особенности технологии, область применения, используемое оборудование и оснастку, номенклатуру отливок.
11.Новые специальные способы литья: литье методом жидкой прокатки, жидкая штамповка. Объясните особенности технологии, область применения, используемое оборудование и оснастка.
12.Физические основы обработки металлов давлением. Объясните влияние пластической деформации на структуру и свойства металла.
13.Физико-механическая сущность холодной и горячей деформации металлов. Объясните явления, происходящие в металле при нагреве.
14.Сущность процесса прокатки, основные виды прокатки. Охарактеризуйте продукцию прокатного производства.
15.Принципиальное устройство прокатных станов. Инструменты для прокатки.
16.Сущность процесса прессования. Прямое и обратное прессование, оборудование, инструменты, сортамент.
17.Волочение. Оборудование, инструменты, сортамент.
18.Сущность процесса свободной ковки. Основные операции машинной ковки, применяемое оборудование, инструменты, виды продукции.
19.Основные операции свободной ковки.
20.Горячая объемная штамповка в открытых штампах, ее преимущества, недостатки, область применения, оборудование.
21.Сущность горячей объемной штамповки в закрытых штампах, ее преимущества, недостатки, область применения, оборудование.
22.Холодная листовая штамповка, область применения, материалы, оборудование, инструменты.
23.Холодная объемная штамповка, область применения, материалы, оборудование, инструменты.
24.Основное технологическое оборудование для горячей объемной штамповки
воткрытых и закрытых штампах.
25. Изложите общие принципы разработки технологического процесса изготовления поковок горячей объемной штамповкой.