- •Док 6. Темы 2-7 ИноШ Для студентов/курсантов 1-го курса онма
- •2.2. Общие сведения о строении материалов.
- •Контрольные вопросы для самопроверки по разделу 2.1 темы 2:
- •Контрольные вопросы для самопроверки по разделу 2.2 темы 2:
- •2.3. «Механические свойства материалов и методы их определения»
- •Контрольные вопросы для самопроверки по разделу 2.3.
- •Тема 3. «Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов». Углеродистые стали и чугуны, легированные стали, состав легирующих элементов
- •3.1. «Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов».
- •Контрольные вопросы для самопроверки по разделу 3.1
- •3.2. «Углеродистые стали и чугуны. Легированные стали. Состав легирующих элементов»
- •3.2.1 Углеродистые стали и чугуны.
- •Контрольные вопросы для самопроверки по подразделу 3.2.1. Темы 3
- •3.2.2. Легированные стали. Состав легирующих элементов.
- •Контрольные вопросы для самопроверки по подразделу 3.2.2 темы 3
- •Тема 4. «Цветные металлы и сплавы. Неметаллические материалы»
- •4.1. Цветные металлы и сплавы.
- •Контрольные вопросы для самопроверки по подразделу 4.1 темы 4
- •4.2. Неметаллические материалы.
- •Раздел 2. Технология материалов
- •Тема 5. Технологии термической и химико-термической обработки стали и чугуна.
- •5.1. Основные теоретические положения, термины и определения
- •5.2. Технология термической и химико-термической обработки
- •Тема 6. Технологии получения заготовок, деталей и неразъемных соединений
- •6.1. Общие сведения и основные способы получения заготовок.
- •Контрольные вопросы для самопроверки по разделу 6.1
- •6.2. Технологии обработки материалов. Обработка резанием.
- •6.3. Точение и другие методы обработки резанием.
- •6.4. Обработка на металлорежущих станках.
- •6.5. Технологии получения неразъемных соединений.
- •Тема 7. Технологии повышения надежности и качества судов и судового оборудования
- •Содержание
- •1. Инжиниринг*) систем восстановления изношенных деталей и обеспечения судов торгового флота запасными частями
- •2. Новый приоритет в развитии мировой судоходной индустрии - рециклинг торговых судов*)
- •3. Аbs и его проект безопасного корпуса “safehull” Background
- •Abs 2000
- •Rules 2000
- •Dla and safehull
- •4. Проектирование, постройка и эксплуатация морских судов и их элементов: надежностный подход
- •5. Нормирование новых методов оценки надежности и прогнозирования остаточного ресурса судовой техники
- •6.Менеджмент морских ресурсов как новая учебная дисциплина в морских вузах украины
- •См. Подробности в разделах «Новости», «Гостевая» «Избранное» (сборники научных трудов автора) на сайте http://krivoshchekov.At.Ua
- •Дополнение. Пояснение
- •См. Подробности в разделах «Новости», «Гостевая» «Избранное» (сборники научных трудов автора) на сайте http://krivoshchekov.At.Ua
Тема 6. Технологии получения заготовок, деталей и неразъемных соединений
«Чтобы переваривать знания, надо поглощать их с аппетитом». Анатоль Франс
6.1. Общие сведения и основные способы получения заготовок.
Ключевые слова: Сущность литейного производства и получение отливок, обработка металлов давлением и получение поковок.
Для изготовления судовых деталей используются заготовки, получаемые различными способами. Основными из этих способов являются литейное производство и обработка металлов давлением. Путем литья получает различного вида отливки, а обработкой металлов давлением - поковки и различного вида продукцию прокатного производства.
Технология литейного производства заключается в том, что фасонные детали (заготовки) получают заливкой жидкого металла в специально подготовленную литейную форму, полость которой соответствует их размерам и форме. После кристаллизации металла литую деталь (заготовку), называемую отливкой, удаляют из литейной формы, производят термообработку, контроль качества и в случае необходимости отправляют в механический и другие цеха для устранения дефектов и последующей обработки. Технологический процесс изготовления отливки является достаточно сложным и трудоемким. Кроме указанных элементов технологического процесса он включает также изготовление модели и стержневого ящика, приготовление формовочной и стержневой смесей, изготовление соответствующей формы и стержней и их сушка. Для получения отливок в судовом машиностроении наиболее широко применяются чугуны, углеродистые и легированные стали и сплавы цветных металлов на основе алюминия, меди и титана.Литейные сплавы, наряду с определенными механическими должны обладать и технологическими свойствами: хорошей жидкотекучестью, малой усадкой и малой ликвацией. Жидкотекучесть - способность жидкого металла полностью заполнять форму, зависит от химического состава и температуры заливаемого сплава. Фосфор, кремний и углерод улучшают ее, а сера - ухудшает. Усадка - уменьшение объема металла и линейных размеров отливки в процесс ее кристаллизации и охлаждения в твердом состоянии, приводит к образованию пористости (объемная усадка) и возникновению внутренних напряжений, приводящих к короблению (линейная усадка). Ликвация - неоднородность химического состава сплава по сечению отливки. Она приводит к неоднородности механических свойств отливки. При контроле качества отливки встречаются следующие виды брака: газовые, песчаные, шлаковые и усадочные раковины, различные трещины. Брак отливок исправляют наплавкой и заваркой, а также заделкой замазками или мастиками (для неответственных отливок) и пропиткой.
Технология обработки металлов давлением заключается в использовании одного из основных свойств металлов -пластичности, т.е. необратимом изменении формы и размеров тела под действием внешних сил и изменением в связи с этим структуры и механических свойств металла. Таким образом, получение заготовок, а в некоторых случаях и самих деталей требуемых размеров и форм при такой обработке достигается пластическим перераспределением (сдвигом) частиц металла. В этом заключается основное отличие и преимущество обработки давлением по сравнению с обработкой резанием, при которой форма изделия получается удалением части заготовки. Основными видами обработки металлов давлением, применяемыми в судостроении,являются ковка, объемная и листовая штамповка и др. Структурное состояние пластически деформированного металла термодинамически неустойчиво, хотя при комнатной температуре для большинства металлов может сохраняться весьма долго. При нагреве пластически
деформированный металл постепенно восстанавливает свою структуру и переходит снова в устойчивое состояние. Сущность процессов, протекающих при этом, мы рассматривали ранее. Так, возврат (или отдых) происходит при невысоком нагреве и устраняет упругие напряжения. Частично восстанавливаются кристаллическая решетка и свойства металла.Собирательная рекристаллизация представляет собой процесс дальнейшего роста зерен. Крупные зерна растут, поглощая мелкие, что приводит к уменьшению свободной энергии и делает структуру термодинамически более устойчивой.Горячей обработкой давлением называют пластическую деформацию при температурах, больших температуры рекристаллизации. В этом случае процесс рекристаллизации частично или полностью протекает в процессе обработки.Холодной обработкой давлением называют пластическую деформацию при температурах, меньших температуры рекристаллизации. Для повышения пластичности и уменьшения сопротивления деформированию металлы и сплавы перед обработкой давлением нагревают до определенной температуры. При этом нагрев металла сопровождается рядом явлений, которые необходимо учитывать. Так, при нагревании стали выше 700° С происходит интенсивное окисление поверхностного слоя с образованиемокалины, а при 1330-1350ОС окалина плавится и железо горит с образованием снопа ярко-голубых искр. Потери металла на окалину (угар) при однократном нагреве составляют до 2,5%. Наряду с окислением происходит такжеобезуглероживание поверхностного слоястали вследствие выгорания углерода. Толщина обезуглероженного слоя составляет обычно 0,2-0,5 мм, достигая иногда до 2,0 мм.