Архив рубрики «Конструкционные материалы в машиностроении. Свойства металлов и сплавов»

Под точностью обработки понимают точность выполнения размеров, формы и взаиморасположения поверхностей. Точность выполнения размеров определяется отклонениями фактических размеров обработанной поверхности детали от ее конструктивных размеров, которые указываются в чертеже с соответствующими отклонениями (допусками), установленными ГОСТами.

Допуском размера называется разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями. ГОСТы также определяют предельные отклонения формы обработанной поверхности (конусообразность, бочкообразность, корсетность и т.д.) и точность взаимного расположения поверхностей. Введены квалитеты точности, которые охватывают допуски размеров концевых мер длины; калибров и особо точных изделий; сопрягаемых (образующих посадки) и несопрягаемых поверхностей деталей. Прочитать остальную часть записи »

2.1. Определение детали, размера и взаимозаменяемости

Продукцию машиностроительного предприятия (машины, их элементы или детали) называют изделиями. Изделиями также могут считаться и заготовки, подвергаемые дальнейшей механической обработке.

Деталь имеет номинальный размер, относительно которого определяют предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений. Номинальные размеры находят расчетом на прочность и жесткость. Кроме того, эти размеры зависят от технологичности детали и рациональности геометрических форм. Точный размер детали получить в производственных условиях невозможно из-за погрешностей, вносимых обработкой, и в процессе измерений. Поэтому рассматривается также действительный размер детали. Существуют также наибольший и наименьший предельные размеры детали. Действительный размер детали находится между Прочитать остальную часть записи »

Прочность – это свойство твердых тел сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы под воздействием внешних сил. Поэтому увеличению прочности придают первостепенное значение, стремясь одновременно обеспечить и достаточную пластичность.

Техническая прочность металлов значительно меньше теоретической. Фактическая прочность уменьшается главным образом вследствие наличия в металле несовершенств.

К наиболее прогрессивным методам упрочнения относят легирование, термическую и термомеханическую обработки, деформационное упрочнение и др. Прочность металлов может быть повышена за счет создания Прочитать остальную часть записи »

Прочностные свойства, обеспечивающие работоспособность материалов в условиях эксплуатации конкретных изделий, составляют конструктивную прочность металлов.

Прежде всего, выявляют усталостную прочность. Здесь уместно отметить, что чем лучше обработана поверхность, тем выше предел выносливости изделия. Кроме того, проведение химико-термической или другой упрочняющей обработки, обеспечивающей наведение на поверхности остаточных напряжений сжатия, повышает предел выносливости и уменьшает чувствительность к концентраторам напряжений.

Металлокерамические твердые сплавы представляют собой твердый раствор карбидов вольфрама, титана и тантала (WC, TiC, TaC) в металлическом кобальте (Со). Твердые сплавы (HRA 86-92) обладают высокой износостойкостью и красностойкостью (800-1000°С); они делятся на три группы: одно-, двух – и трехкарбидные.

Однокарбидные твердые сплавы, которые содержат карбиды вольфрама, называют вольфрамокобальтовыми (группа ВК). В марках ВК2, ВК4, ВК6, ВК8 цифра показывает процентное содержание кобальта, остальное – карбид вольфрама.

Двухкарбидные твердые сплавы помимо группы ВК содержат еще карбиды титана, поэтому их называют титановольфрамокобальтовыми (группа ТВК). Эти сплавы менее прочны и более износостойки.

Трехкарбидные твердые сплавы содержат еще и карбиды тантала и поэтому называются титанотанталовольфрамокобальтовыми Прочитать остальную часть записи »

К сталям и сплавам с особыми свойствами относятся: коррозионно-стойкие, жаропрочные, жаростойкие и теплоустойчивые стали и сплавы.

Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали обладают высокой стойкостью против коррозии в агрессивных средах (влажная атмосфера, морская вода, кислоты, растворы солей, щелочей и др.).

Наибольшую коррозионную стойкость сталь приобретает после соответствующей термической обработки (закалка с 1000-1100°С в масле с отпуском при температуре 700-750°С). Достаточно пластичная хромистая сталь 12X13 используется для изготовления деталей типа клапанов гидравлических прессов и предметов домашнего обихода, Прочитать остальную часть записи »

К инструментальным относятся стали, предназначенные для изготовления режущего, измерительного, штампового и других инструментов. Основными свойствами этих сталей являются твердость, вязкость, износостойкость, теплостойкость, прокаливаемость. Для некоторых инструментальных сталей большое значение имеет теплопроводность, устойчивость против налипания обрабатываемого металла на металл инструмента и др.

Инструментальные стали делят на углеродистые, легированные и быстрорежущие.

К качественным углеродистым инструментальным сталям относят стали Прочитать остальную часть записи »

Легированными называют стали, в которые кроме железа и углерода вводят легирующие добавки для придания сталям специальных свойств. Основными легирующими элементами являются Mn, Si, Cr, Ni, W. Mo, Со, Ti, V, Zr, Nb и др.

Легирующие элементы по-разному влияют на свойства стали.

Марганец повышает прочность, износостойкость, а также глубину прокаливаемости стали при термической обработке.

Кремний способствует получению более однородной структуры, положительно сказывается на упругих характеристиках стали. Кремний способствует магнитным превращениям, а при содержании его в количестве 15-20 % придает стали кислотоупорность.

Хром повышает твердость, прочность, а при термической обработке увеличивает Прочитать остальную часть записи »

1.1. Конструкционные легированные стали, их маркировка и области применения

Легированные конструкционные стали делят на цементуемые, улучшаемые и высокопрочные.

Для тяжело нагруженных деталей небольших размеров (зубчатые колеса, оси, поршневые пальцы и др.) применяют низкоуглеродистые цементуемые легированные стали марок 20Х, 12Х2Н4А и др. После цементации, закалки в воде и низкого отпуска поверхность изделий приобретает высокую твердость (HRC 58-62), а сердцевина не упрочняется.

Улучшаемые среднеуглеродистые Прочитать остальную часть записи »