Лекция 2

Выбор материала является первым и весьма ответственным этапом проектирования. Показатели влияющие на выбор материала назначение детали; способ изготовления и термообработки. габаритные размеры, конфигурацию и массу детали; соответствие свойств материала главному критерию работоспособности; стоимость и дефицитность материала; соответствие материала технологии изготовления и обработки. величину и характер нагрузок; условий эксплуатации.

Маркировка стали Углеродистые стали обыкновенного качества обозначаются буквами Ст и номерами в порядке возрастания прочности (от СтО до Ст7, начиная со стали Ст4 номер соответствует 0,1 в min,; в min - минимальное значение предела прочности стали). Остальные - сталь, далее две цифры 45 –показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента (например, - сталь 45 содержит 0,45 % углерода). Если в составе имеются легирующие присадки они обозначаются буквами, после буквы цифры - процентное содержание элемента в стали (например, сталь 12Х2Н4А содержит в среднем 0,12 % углерода, 2% хрома и 4%- никеля, А -высококачественная) буквенные обозначения присадок в марке стали: вольфрам (В), марганец (Г), медь (Д), молибден (М), никель (Н), бор (Р), кремний (С), титан (Т), хром (Х), ванадий (Ф), алюминий (Ю). Сталь - сплавы железа с углеродом с содержанием углерода до 2%. Стали по содержанию углерода низкоуглерод истые (С < 0,25%), среднеуглерод истые (С =0,25 - :0,6%) высокоуглерод истые (С > 0,6%). по способу производства углеродистые обыкновенног о качества качественные конструкционные легированные качественныевысококачес твенные особо высококачеств енные

Отжиг, характеризуется медленным охлаждением вместе с печью или на воздухе после нагрева и выдержки до температуры порядка 650 –900 С в зависимости от марки стали. Нормализация отличается от отжига характером охлаждения, которое после выдержки производят на воздухе. 3акалка отличается от отжига и нормализации высокой скоростью охлаждения заготовок после нагрева до температуры превращения и выдержки при этой температуре. Высокая скорость охлаждения достигается за счет использования в качестве охлаждающей среды воды, масла, водных растворов солей NаОН, NаСl и др. Отпуск - нагрев до температуры С, выдержка и последующее охлаждение для повышения вязких свойств, уменьшения термических остаточных напряжений и улучшения обрабатываемости резанием. виды обработки термическая химико-термическая механическое упрочнение Термическая обработка состоит из трех последовательных стадий: нагрева до требуемой температуры с определенной скоростью, выдержки при этой температуре в течение требуемого времени и охлаждения с заданной скоростью. термическая обработка отжиг нормализация закалка отпуск.

Глубина насыщения невелика, обычно 0,2 - 1 мм.. Механическое упрочнение заключается в наклепывании поверхностных слоев металла деталей машин, следствием чего является уплотнение и упрочнение этих слоев. Наклеп- процесс упрочнение стали под действием прикладываемой нагрузки. Наклепывание деталей производят различными способами: накаткой гладкими роликами, дробеструйной обработкой и др. Химико-термическая обработка заключается в насыщении поверхностного слоя детали, каким либо элементом. Химико-термическая обработка цементация азотирование цианированиеборирование

Белый, ковкий и серый чугуны обозначаются буквами соответственно БЧ, КЧ и СЧ и двухзначной цифрой, показывающей деленные приблизительно на 10 значения предела прочности при растяжении в Мпа (например, СЧ 15 означает серый чугун с пределом прочности при растяжении 150 МПа). Наибольшее применение имеют чугуны СЧ15 и СЧ20. Чугунами называют железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода свыше 2%. Чугуны БелыеКовкиеСерые

Цветные металлы: медь, цинк, олово, никель, свинец, алюминий. В чистом виде эти металлы применяются сравнительно редко, а чаще всего используются в виде сплавов (бронза, латунь, баббиты). Латунь обозначается буквой Л, например, Л59, Лб2, Л90 и др. Бронзы, кроме основы - меди, содержат компоненты, определяющие их наименование. Различают бронзы оловянистые, свинцовистые, алюминиевые, бериллиевые и др. Бронзы обозначают буквами Бр ибуквами, показывающими наличие основных компонентов кроме меди (А - алюминий, Б - бериллий, Ж - железо, К - кремний, О - олово, Ц - цинк, Ф - фосфор и др.), и цифрами, показывающими среднее содержание в % соответствующих компонентов. Например, БрАЖ это обозначение марки бронзы со средним содержанием алюминия 9% и железа 4%. Баббиты - сплавы на основе олова, свинца и кальция являются высококачественными хорошо прирабатывающимися антифрикционными подшипниковыми материалами. Обозначают буквой Б и цифрой, выражающей содержание в процентах олова, или буквой, показывающей дополнительный компонент. Медные сплавы латуни бронзы Латуни двойные(медь и цинк) многокомпонентные (свинец, кремний, марганец )

Литейные сплавы - сплавы с кремнием - силумины (АЛ2, АЛ4, АЛ5, АЛ9 и др.) Магниевые сплавы. Основное применение благодаря малой плотности и высоким литейным свойствам имеют литейные сплавы МЛ (МЛЗ, МЛ4, МЛ5 и др.), которые после термообработки дают высокие механические свойства. Титановые сплавы. Сплавы титана с алюминием и медью и другими присадками (ВТ3- 1, ВТ5, ВТ9, ВТ16, ВТ22 и др.) имеют после термообработки высокую прочность и малую плотность, высокую коррозионную стойкость. Алюминиевые сплавы литейные деформируемые Деформируемые сплавы термически не упрочняемые(АМц, Амг) термически упрочняемые(сплавы алюминия с медью и магнием -дуралюыины Д1, Д1б )

Пластмассы. Это материалы на основе высокомолекулярных органических соединений (смол), являющихся связующими. Они имеют % «несущих» компонентов (наполнителя) в виде волокон (текстильных, стеклянных, асбестовых), ткани, бумаги, муки (древесной, минеральной) и др. Наиболее распространенны : а)термореактивные слоистые пластмассы: текстолит (наполнитель - хлопчатобумажная ткань), гетинакс (наполнитель - листы бумаги), асботекстолит, стеклопластики и древопластики; б) термореактивные пластмассы -(волокнит, фенопласт и др.), используются для изготовления прессованием рукояток, шкивов, ступиц колес и др.; в) термопластичные пластмассы (органическое стекло- плексиглас, винипласт, фторопласт и др.) используются для изготовления стекол, труб, защитных пленок и др.; г) полиамиды (капрон, нейлон и др.) применяют для формовки деталей сложной конфигурации (ремни, зубчатые колеса и др.). Резина. Материал на основе натурального или искусственного каучука имеет высокую упругую податливость (малую жесткость), хорошо гасит колебания, сопротивляется истиранию и т. д. В зависимости от назначения резина изготовляется мягкой (для шин), пористой (для амортизаторов) и жесткой (эбонит - для изготовления электротехнических изделий). Для повышения несущей способности резинотехнических изделий их «армируют» текстильными или стальными элементами (тканью, шнурами, лентой). Такую резину используют для изготовления автопокрышек, ремней, рукавов и др.