- •Горохов е.В., бакаев с.Н., алёхин а.М.
- •Тема 1. Введение. Структура курса
- •1.1. Цель и задачи изучения дисциплины. Структура курса.
- •1.2. Исторический очерк развития металлических конструкций в Украине
- •1.3. Преимущества и недостатки стальных конструкций, отрасли их применения
- •1.4. Основные требования, предъявляемые к стальным конструкциям
- •1.5. История развития науки о металлах.
- •1.6. Классификация металлов и сплавов.
- •Тема2. Производство черных и цветных металлов. Обработка металла давлением. Сортамент.
- •2.1. Основные понятия в металлургии.
- •2.2. Основные способы получения металлов из руд.
- •2.3. Топливо и огнеупорные материалы металлургического производства.
- •2.4. Производство чугуна.
- •2.4.1. Материалы для выплавки чугуна.
- •2.4.2. Подготовка исходных материалов к плавке.
- •2.4.3. Доменный процесс.
- •2.5. Производство стали.
- •2.5.1. Кислородно-конвертерный способ.
- •2.5.2. Выплавка стали в мартеновских печах.
- •2.5.3. Выплавка стали в электрических печах.
- •2.5.4. Разливка стали.
- •2.6. Производство цветных металлов.
- •2.6.1. Производство алюминия.
- •2.6.2. Производство меди.
- •2.6.3. Производство титана.
- •2.7. Общие сведения.
- •2.8. Прокатное производство.
- •2.9. Волочение.
- •2.10. Прессование.
- •2.11. Свободная ковка.
- •2.12. Горячая объемная штамповка.
- •2.13. Холодная объемная штамповка.
- •2.14. Листовая штамповка.
- •2.15. Сортамент изделий из алюминиевых сплавов.
- •Тема 3. Термическая и химико-термическая обработка стали
- •3.1. Превращения при нагреве стали.
- •3.2. Превращения в стали при охлаждении.
- •Характеристика структурных составляющих закаленной стали
- •3.3. Основные виды термической обработки стали.
- •3.4. Химико-термическая обработка сталей.
- •Тема 4. Углеродистые и легированные стали. Классификация, свойства, применение
- •4.1. Классификация сталей.
- •1. По структуре:
- •2. По способу производства:
- •3. По химическому составу.
- •4. По качеству.
- •5. По степени раскисления.
- •6. По назначению:
- •4.2. Конструкционные стали.
- •4.2.1. Углеродистые стали обыкновенного качества.
- •4.2.2. Углеродистые и легированные качественные стали.
- •4.2.3. Стали высококачественные и особо высококачественные.
- •4.2.4. Цементуемые углеродистые и легированные стали.
- •4.2.5. Улучшаемые углеродистые и легированные стали.
- •4.2.6. Высокопрочные легированные стали.
- •4.2.7. Рессорно-пружинные стали.
- •4.2.8. Шарикоподшипниковые стали.
- •4.2.9. Износостойкие стали.
- •4.3. Инструментальные стали.
- •4.4. Легированные стали специального назначения.
- •4.5. Стали, применяемые для конструкций зданий и сооружений.
- •Марки стали, заменяемые сталями по гост 27772-88
- •4.6. Определение марки стали экспресс-методом.
- •Определение химического состава стали экспресс-методом
- •Тема 5. Реальное строение металлов
- •5.1. Основные сведения о кристаллическом строении металлических тел.
- •5.2. Типы кристаллической решетки.
- •5.3. Особенности строения кристаллических тел.
- •5.4. Общая характеристика первичной кристализации.
- •5.5. Изменение кристаллической решетки при нагревании и остывании.
- •5.6.Изменения структуры в результате проката.
- •5.8. Дефекты кристаллического строения.
- •5.9. Изучение макро- и микроструктуры металлов и сплавов.
- •Тема 6. Черные и цветные металлы и сплавы, их свойства
- •6.1. Основные понятия о металлических сплавах.
- •6.2. Диаграмма состояния двойных сплавов.
- •6.2.1. Основная информация о диаграмме состояния.
- •6.2.2. Порядок построения диаграммы состояния.
- •6.3. Железоуглеродистые сплавы.
- •6.3.1. Компоненты и основные структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.
- •6.3.2. Характеристика основных точек и линий диаграммы.
- •6.3.3. Структура сталей.
- •6.3.4. Чугуны. Структура чугунов.
- •6.4. Влияние углерода и легирующих элементов на свойства стали.
- •6.5. Цветные металлы и их сплавы.
- •6.6. Алюминий и его свойства.
- •6.7. Сплавы на основе алюминия.
- •6.8. Области применения алюминиевых сплавов.
- •6.9. Маркировка алюминиевых сплавов.
- •6.10. Свойства металлов и сплавов.
- •6.11. Методы испытания механических свойств.
- •Тема 7. Общие сведения о коррозии металлов и способы защиты от нее
- •Тема 8. Работа стали и алюминиевых сплавов в конструкциях
- •8 Участок текучести Самоупрочнение.1. Работа стали на растяжение
- •8.2. Работа стали на сжатие
- •8 (Предел текучести) Количество измерений(частота).3. Нормативные и расчетные сопротивления
- •8.4. Работа стали в сложном напряженном состоянии
- •8.5. Старение металла
- •8.6. Влияние температуры
- •8.7. Ударная вязкость
- •8.8. Работа стали при повторных и переменных нагрузках. Наклеп. Усталость стали.
- •Список литературы
- •Содержание
- •Тема 1. Введение. Структура курса 3
- •Тема 2. Производство черных и цветных металлов. Обработка металла давлением. Сортамент. 25
- •Тема 3. Термическая и химико-термическая обработка стали 65
- •Тема 4. Углеродистые и легированные стали. Классификация, свойства, применение 77
- •Тема 5. Реальное строение металлов 93
- •Тема 6. Черные и цветные металлы и сплавы, их свойства 106
- •Тема 7. Общие сведения о коррозии металлов и способы защиты от нее 144
- •Тема 8. Работа стали и алюминиевых сплавов в конструкциях 152
- •«Металлические конструкции»
- •«Материалы для металлических строительных конструкций»
2.13. Холодная объемная штамповка.
Под холодной штамповкой понимают штамповку без предварительного нагрева заготовки. Это наиболее прогрессивный и высокопроизводительный метод получения деталей из сталей, цветных металлов и их сплавов. Обеспечение высокой точности и чистоты поверхностей (класс шероховатости выше 7) дает возможность производить болты, винты, фасонные гайки, шарики, зубчатые колеса и т.д.
Основное преимущество холодной штамповки перед горячей – в возможности деформирования заготовок малой толщины (полоса) и поперечного сечения (пруток, проволока). Кроме того, производительность холодной штамповки в 2…3 раза выше, чем горячей, и в 10…15 раз выше по сравнению с обработкой резанием. Трудоемкость изготовления болтов на холодновысадочных автоматах в 200…400 раз меньше, чем на токарно-револьверных станках.
Операции холодной объемной штамповки подразделяют на разделительные и формообразующие. Разделительные – это отрезка, обрезка и др. Формообразующие – открытая и закрытая осадка, высадка, прямое и обратное выдавливание. Для массового производства наиболее широко применяют холодновысадочные автоматы с использованием в качестве заготовок проволоки и калиброванных прутков. Экономия металла при этом составляет 40…70 % по сравнению с полученными обработкой резанием на токарных станках. Коэффициент использования металла достигает 95%.
Вместе с тем образование наклепа в процессе холодного деформирования приводит к снижению пластичности и введению дополнительных операций, в частности отжига.
Холодная штамповка практически не применяется для получения крупных изделий. Масса деталей, штампуемых на автоматах, достигает 3,5 кг, а на прессах – 40 кг, диаметр поковок – до 200 мм.
2.14. Листовая штамповка.
Листовая штамповка – это метод получения изделий обработкой давлением, для которых исходными заготовками служат либо листовой материал, либо катаные и гнутые профили. Листовую штамповку осуществляют как в холодном, так и в подогретом состоянии.
Операции листовой штамповки классифицируют на разделительные и формообразующие. При выполнении разделительных операций деформирование заготовки происходит вплоть до разрушения. Разделительной резкой пользуются в тех случаях, когда нужно изготовить изделия с невысоким качеством поверхностей разделения. Например, заготовки для последующей обработки. Основные виды разделительных операций: отрезка, вырубка, пробивка.
При вырубке в штампах (рис. 2.28) для уменьшения отходов и повышения выхода годных заготовок применяют шахматное или наклонное их расположение. Выход годных изделий при разделительных операциях составляет 70…80%.
|
|
Рис. 2.28. Схема штампа для вырубки: 1 – заготовка; 2 – пуансон; 3 – съемник; 4 – матрица; 5 – матрицедержатель (башмак) |
Рис. 2.29. Штамп для вытяжки листового металла |
Из формообразующих операций наиболее широко применяют гибку и вытяжку. При гибке одну или несколько частей листовой заготовки изгибают относительно других.
Вытяжка – наиболее сложная операция холодной листовой штамповки, при которой плоская заготовка превращается в полое тело (колпачок). Операция выполняется в вытяжном штампе (рис. 2.29). Радиус закругления рабочей грани матрицы 3 обеспечивает плавность превращения круглой листовой заготовки в колпачок. При вытяжке изделий пуансоном 1 плоская часть заготовки (фланец) может свертываться с образованием складок. Для предотвращения этого явления применяют прижимы 2.
Разделительные операции осуществляют на механических ножницах или штампах, установленных на прессы. Формообразующие операции проводят на механических прессах с увеличенным ходом, а также на гидравлических прессах.