Студопедия — Основные машиностроительные материалы
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основные машиностроительные материалы






В машиностроении чаще всего применяют сплавы с углеродом, которые в зависимости от содержания углерода принято разделять на чугуны и стали.

Чугун содержит от 2 до 4,3 % углерода и небольшое количество других элементов: кремния, марганца, серы, фосфора.

Различают серые (литейные), белые (предельные) и ковкие чугуны.

В сером чугуне углерод находиться большей частью в свободном состоянии в виде графита. Серый чугун хорошо заполняет литейную форму, легко обрабатываться режущим инструментом и поддается сварке. Он не куется и не штампуется, в изломе – серого цвета.

В белом чугуне почти весь углерод химически связан с железом, образуется цементит, который придает чугуну в изломе особый блеск. Белый чугун отличается большой твердостью и хрупкостью и идет на переделку в ковкий чугун и сталь.

Ковкий чугун получают путем нагрева и длительный выдержки отливки из белого чугуна при температуре 1200…1300 К и последующего медленного охлаждения. Ему присущи повышенные в сравнении с серым чугуном вязкость и прочность.

Серый чугун обозначают буквами СЧ, а ковкий чугун – буквами КЧ. За буквами следуют цифры, характеризующие механические свойства чугуна.

Чугуны, которые содержат присадки хрома, никеля, молибдена и титана, называют легированными. Они обладают высокими механическими свойствами, жароустойчивостью и хорошей износостойкостью.

Стали содержат до 2 % углерода. По химическому составу их разделяют на углеродистые и легированные, по назначению – на конструкционные, инструментальные и специальные, по качеству – на сталь обыкновенного качества, качественную и высококачественную.

Виды и сорта стали различают по маркам, установленным государственными стандартами (ГОСТ), Стали каждой марки присущи свой химический состав и определенные механические свойства.

Углеродистая конструктивная сталь обыкновенного качества обозначается буквами Ст, после которых стоит порядковый номер стали (цифра от 0 до 6). Чем выше номер стали, тем она прочнее и тверже.

Углеродистая конструкционная сталь качественная имеет меньше вредных примесей (серы, фосфора). Она маркируется двузначной цифрой, характеризующей среднее содержание углерода (в сотых долях процента). Например, в стали марки 20 находиться в среднем 0,20 % углерода.

Углеродистая инструментальная сталь получила буквенно-цифровой шифр (например, от У7 до У13). Буква У означает, что сталь углеродистая, а цифра – среднее содержание углерода в десятых долях процента.

В маркировке высококачественной инструментальной стали после цифры, ставят букву А.

Легированные стали отличаются от углеродистых добавкой в разных сочетаниях и количествах таких элементов, как никель, хром, марганец, кремний, вольфрам, молибден и другие, улучшающих свойства стали (жаропрочность, износостойкость, упругость, прочность и т.д.).

В марке легированной стали на первом месте стоят две цифры, характеризующие содержание в стали углерода (в сотых долях процента). Буквами после цифр зашифрованы легирующие элементы: P-бор, Al-алюминий, C-кремний, T-титан, Г-марганец, В-вольфрам, Х-хром, Н-никель, Ф-ванадий, M-молибден, К-кобальт и т. д. Цифры после этих букв указывают примерное содержание легирующего элемента (в процентах). Если оно равно или менее 1 %, то цифру не ставят. Буква А справа показывает, что сталь высококачественная. Например, легированная сталь 12ХН3А является сталью высокого качества, содержащей 0,12 % углерода, до 1 % хрома и около 3 % никеля.

В машиностроении многие детали, имеющие сложную форму, отливают из углеродистой и легированной сталей. Буква Л в марке стали указывает, что она предназначена для литья.

Цветные металлы в машиностроении применяют главным образом в виде сплавов.

Алюминиевые сплавы. Детали из этих сплавов приблизительно в 3 раза легче стальных, имеют достаточную прочность, высокую электро- и теплопроводность, хорошо обрабатываются резанием. Широко применяют сплавы алюминия с кремнием, медью и магнием.

Свинцовистая бронза – сплав меди со свинцом (до 35 %). В небольшом количестве может содержать никель, алюминий и другие элементы. Обладает большой твердостью, хорошими литейными качествами, стойка против окисления и хорошо обрабатывается резанием.

Латунь – сплав меди с цинком (до 40 %:), хорошо обрабатывается резанием, куется, штампуется, отливается.

Антифрикционные сплавы используют в подшипниках скольжения для уменьшения сил трения и износа трущихся поверхностей. В качестве таких материалов широкое применение получили свинцовистая бронза и алюминиевые сплавы, содержащие олово, сурьму и магний.

Наряду с металлами и их сплавами в машиностроении используются различные неметаллические материалы: пластмасса, резина, картон, асбест.

Пластмасса состоит из искусственных или природных органических смол (связующих веществ), различных наполнителей, пластификаторов и красителей. Наполнители – ткань, бумага, асбест, стекловолокно, древесная мука и другие – упрочняют и удешевляют пластмассу, сообщают ей некоторые особые качества (тепловая и химическая стойкость, электроизоляционные, фрикционные и другие свойства). Пластификаторы облегчают переработку пластмассы в изделие, а красители улучшают его поверхность и внешний вид. Пластмассы легки, прочны, хорошо обрабатываются резанием и т. д. В зависимости от проведения связующего вещества при нагреве их делят на термопластические и термореактивные.

Термопластические пластмассы (органическое стекло, винипласт, этрол, капрон и др.) многократно при нагревании и охлаждении сохраняют способность размягчаться, плавиться и затвердевать.

Органическое стекло применяют для остекления кабины, светильных и светосигнальных приборов и приготовления безосколочного стекла.

Винипласт – антикоррозионный и конструкционный материал, обладающий высокой химической стойкостью к кислотам и щелочам. Его используют в виде пленки, листов, труб и профильных изделий, предназначенных для работы в коррозионных средах при температуре от 273 до 313 К.

Термореактивные пластмассы (гетимакс, текстолит, асботекстолит, волокнит и др.) при нагревании необратимо переходят в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние.

Гетинакс и этрол, обладающие высоким электрическим сопротивлением, применяют для изготовления деталей электрооборудования.

Текстолит, полиамиды и волокнит служат для изготовления шестерен, втулок, шкивов и деталей электрооборудования.

Асботекстолит применяют в качестве фрикционного материала для изготовления накладок тормозов и дисков сцепления, а также различных прокладок, работающих при повышенной температуре.

Резина – это вулканизированный (нагретый до 400…420 К в течение определенного времени) каучук в смеси с серой и другими примесями (ингредиентами). Различают натуральный (НК) и синтетический (СК) виды каучука.

Наиболее важные свойства резины – упругость, влаго- и газонепроницаемость. В большинство резиновых изделий, применяемых в машиностроении, вводят тканевые материалы, которые придают изделию повышенную прочность.

Картон – твердая бумага толщиной от 0,2 до 1,5 мм. Обычно с целью придания бензо- и маслостойкости пропитывается специальным составом и служит для изготовления прокладок.

Асбест – минералы, имеющие волокнистое строение. Они не горят и выдерживают нагрев до 600 К. Из них делают уплотнения для соединения, работающих при высоких температурах. Обычно прокладки из асбестового картона заключают в стальную или медную оболочку.

Паранит – листовой материал, изготавливаемый путем вулканизаций каучука, с добавлением асбеста и различных примесей (глины, талька и др.). Из него делают прокладки для соединений, работающих в бензине, дизельном топливе и масле.

Войлок – плотный материал, сбитый из шерсти, используют в уплотнениях.

Ткани употребляют для обливки сидений, спинок, изготовления навесов, тентов.

Краски и лаки (масляные краски, нитроэмали и масло-асфальтовые лаки) защищают металлические поверхности от коррозии, а деревянные от загнивания и коробления и, кроме того, придают машинам элегантный внешний вид.

 







Дата добавления: 2015-10-01; просмотров: 667. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Ситуация 26. ПРОВЕРЕНО МИНЗДРАВОМ   Станислав Свердлов закончил российско-американский факультет менеджмента Томского государственного университета...

Различия в философии античности, средневековья и Возрождения ♦Венцом античной философии было: Единое Благо, Мировой Ум, Мировая Душа, Космос...

Характерные черты немецкой классической философии 1. Особое понимание роли философии в истории человечества, в развитии мировой культуры. Классические немецкие философы полагали, что философия призвана быть критической совестью культуры, «душой» культуры. 2. Исследовались не только человеческая...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия