Технологические свойства конструкционных материалов.
Способность материала подвергаться различным методам горячей и холодной обработки определяют по его технологическим свойствам. Способность объемной заготовки принимать необходимую форму под влиянием внешней нагрузки без разрушения и при наименьшем сопротивлении нагрузке оценивается деформируемостью. Это технологическое свойство определяется сопротивлением деформированию и пластичностью, которые, в свою очередь, зависят от строения атома, атомно-кристаллического строения, макро- и микроструктуры, а также от условий деформирования. Наиболее широкое применение в обработке давлением получили заготовки из стали, алюминиевых, магниевых, медных и титановых сплавов. К литейным свойствам относят технологические свойства металлов, которые проявляются при заполнении литейной формы, кристаллизации отливок в форме. Наиболее важные литейные свойства - жидкотекучесть, усадка (объемная и линейная), склонность сплавов к ликвации, образованию трещин, поглощению газов, пористости и др. На литейные свойства влияет химический состав расплава, температура его заливки, скорость охлаждения сплава в форме, масса, конструкция отливки и литейной формы. Так, серый чугун обладает высокими литейными свойствами и отливки из этого сплава могут быть получены как в песчаных, оболочковых, так и в металлических формах. Он имеет высокую жидкотекучесть, которая позволяет изготавливать отливки с толщиной стенки 3-4 мм, малую усадку (0,9…1,3%), обеспечивающую получение отливок без усадочных раковин, пористости и трещин. Свариваемость - свойство металла или сочетание металлов при установленной технологии сварки образовывать соединения, отвечающие обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия требованиям. Свариваемость зависит, с одной стороны, от материала, технологии сварки, конструктивного оформления соединения, а с другой - от требуемых эксплуатационных свойств сварной конструкции. Если требования к эксплуатационным свойствам сварных соединений удовлетворяются, то свариваемость материала считается достаточно хорошей. Проявлением пониженной свариваемости является образование горячих и холодных трещин в шве и в зоне термического влияния. К таким дефектам склонны высокоуглеродистые и легированные стали, магниевые и алюминиевые сплавы. Под обрабатываемостью материалов понимают их способность подвергаться резанию. Это технологическое свойство можно оценивать одним или несколькими показателями. К ним относятся допустимая скорость резания, стойкость инструмента при стандартных режимах резания; шероховатость обработанной поверхности и т.п. Производительность и себестоимость обработки зависят главным образом от допустимой скорости резания, поэтому он и является основным показателем обрабатываемости. Это технологическое свойство материалов определяется их химическим составом, структурным состоянием, механическим и теплофизическим свойствами. Так, из всех конструкционных материалов, применяемых в машиностроении, магний обладает наиболее высокой обрабатываемостью. Однако он склонен к возгоранию в процессе механической обработки, поэтому при его резании требуется соблюдение специальных мер техники безопасности. Технологические свойства часто определяют выбор материала для конструкции. Разрабатываемые материалы могут быть внедрены в производство только в том случае, если их технологические свойства удовлетворяют необходимым требованиям. Например, широкому внедрению композиционных материалов препятствуют их низкие технологические свойства.
- Цель, задачи и содержание дисциплины. Значение в технологической подготовке инженеров.
- Виды современных конструкционных материалов.
- Методы получения заготовок и их обработки
- Технологические свойства конструкционных материалов.
- Пути повышения качества и эффективности использования конструкционных материалов.
- Основы металлургии. Производство чугуна в домнах. Продукция доменного производства и области ее применения.
- Основы производства стали. Особенности процесса. Влияние процесса плавки на качество и свойства стали.
- Производство стали в конверторах.
- Производство стали в мартеновских печах.
- Производство стали в электропечах.
- Раскисление стали.
- Способы разливки стали.
- Строение и дефекты слитка кипящей стали.
- Строение и дефекты слитка спокойной стали.
- Ликвация. Химические неоднородности в стали.
- Производство меди.
- Производство титана.
- Основы технологии литейного производства. Общая характеристика. Литейные сплавы и их свойства.
- Ручная и машинная формовка. Формовочные и стержневые смеси.
- Заливка литейных форм. Выбивка отливок. Очистка и обрубка отливок.
- Специальные способы литья.
- Литье по выплавляемым моделям.
- Литье в оболочковые формы.
- Центробежное литье. Получение труб литьем.
- Литье в металлические формы.
- Электрошлаковое литье.
- Обработка металлов давлением. Упругая и пластическая деформация. Горячая и холодная обработка металлов давлением.
- Прокатка. Сущность процесса. Продукция прокатного производства.
- Прессование. Технологические процессы прессования.
- Волочение. Понятие о технологическом процессе волочения.
- Ковка. Сущность процесса и основные операции ковки.
- Листовая штамповка.
- Объемная штамповка.
- Сущность процесса сварки, условия образования межатомных и межмолекулярных связей при сварке.
- Классификация способов сварки. Строение и структурно-фазовые превращения при сварке.
- Классификация способов сварки по состоянию металла в зоне соединения
- Сварочная дуга, строение и условия устойчивости горения.
- Сварочные материалы. Сварочная проволока. Электроды для ручной дуговой сварки, виды покрытий, типы и марки.
- Источники питания сварочной дуги. Классификация и требования к источникам питания.
- Технологические возможности способов электрической сварки плавлением. Ручная дуговая сварка. Области применения.
- Полуавтоматическая дуговая сварка. Область применения.
- Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Область применения.
- Анодно-механическая обработка заготовок.
- Электрохимическая обработка заготовок.
- Ультразвуковая обработка заготовок.
- Способы нанесения покрытий.
- Основные виды покрытий. Износостойкие и антикоррозионные покрытия.
- Современные неметаллические конструкционные материалы. Разновидности и области применения.
- Пластмассы. Классификация и область применения.
- Способы изготовления изделий из термопластов. Экструзия, литье и штамповка.
- Способы изготовления изделий из реактопластов. Формообразование, горячее прессование, методы литья, обработка в твердом состоянии, сварка и склеивание.
- Порошковая металлургия. Сущность процесса получения деталей. Область применения.