1.5 Характеристика цеха (участка)

При проектировании литейных цехов необходимо привести их к определенным классам, классифицировать по основным признакам, что сокращает количество проектов и сводит их к нескольким типам планировок.

Литейные цеха, участки можно классифицировать по следующим параметрам:

- Род металла: чугунолитейные; сталелитейные; цветнолитейные.

- Способ литья в цехе: литье в разовые песчаные формы; специальные виды литья; фасонное литье.

- Развес литья: мелкое; среднее; тяжелое; особо тяжелое.

- Характер производства: единичное; мелкосерийное; серийное; крупносерийное; массовое.

- Режим работы: 1 - сменный; 2-х сменный; 3-х сменный.

Проектируемый цех по роду сплава – стального литья, характеру производства – серийного типа, по развесу – среднего литья, по технологическому процессу – цех разовой песчаной формы, по специализации – машиностроительный. Цех механизированный.

2 Металловедение

2.1 Условие работы детали и выбор сплава, назначение отливки

Отливка «Барабан» является деталью автокрана, при этом она работает в условиях повышенной нагрузки и трения. В связи с этим отливка должна обладать рядом свойств: высокой прочностью, твердостью, износостойкостью. Данным требованиям отвечают конструкционные стали.

Для выбора наиболее подходящей марки необходимо провести сравнительный анализ трех сталей между собой. На предприятии «Камасталь» отливки изготавливаются из сталей 35ГЛ; 40ХЛ; 35Л. Представим химический состав сплавов, механические свойства, физические свойства, характеристику и область применения, после термообработки в таблицах (табл. 4, 5, 6, 7).

Таблица 4 - Химический состав сплава, %  , стр136.

Марка сплава	Основные элементы, %			Вредные элементы, %
	C	Mn	Si		P	S
35ГЛ	0,30-0,40	1,20-1,60	0,20-0,40		0,04	0,04
40ХЛ	0,35-0,45	0,40-0,90	0,20-0,40		0,04	0,04
35Л	0,32-0,4	0,45-0,9	0,2-0,52		0,03-0,06	0,03-0,06

Химический состав представленных сплавов не сильно отличается. 35Л содержит больше всего Si по сравнению с другими сплавами, который слабо влияет на структуру и механические свойства, но как раскислитель способствует улучшению литейных свойств. Мn является хорошим десульфатором и раскислителем стали, способствует повышению ее механических свойств и трещиноустойчивости. Р и S являются вредными примесями и содержание каждого из них в любой марке стали выше 0,3% нежелательно (кроме некоторых специальных сталей).

Таблица 5 - Механические свойства сплава  , стр162.

Марка сплава	Предел прочности, σв МПа	Предел текучести, σ0,2 МПа	Относительное удлинение, δ %	Твердость, НВ
35ГЛ	540	294	12	202-207
40ХЛ	638	491	12	196-207
35Л	500	280	15	137-166

Сплав 35Л имеет средние механические свойства, 35ГЛ имеет более высокие свойства предел прочности при сжатии у него гораздо выше, также как и твёрдость. Сплав 40ХЛ превосходит все представленные сплавы, но он очень дорогой.

Таблица 6 - Физические свойства стальных сплавов  , стр 180.

Марка сплава	Плотность, кг/м3	Коэф. линейного расш. α106,1/С при t20…100	Теплопроводность ,Вт/(мС), при t,С 100	Удельная теплоемкость с, Дж/(кгС), при t, С 20…100
35ГЛ	7800	11,8	37	496
40ХЛ	7830	12,2	46	491
35Л	7817	11,09	75,2	468,92

Сплав 35ГЛ имеет средние физические свойства, он имеет самое низкое относительное сужение, 35Л имеет более высокие свойства, относительное сужение у него гораздо выше, также как и относительное удлинение. 40ХЛ превосходит все сплавы, но по своей стоимости очень дорогой.

Таблица 7 – Характеристика и область применения  , стр 66

Марка стали	Характеристика	Область применения
35ГЛ	Высокие прочность, износостойкость и прокаливаемость при незначительном уменьшении пластичности, высокая жидкотекучесть, хорошая свариваемость.	Для отливок подвергаемых интенсивному изнашиванию и ударным нагрузкам (зубчатые колеса, звездочки, диски).
40ХЛ	Высокие прочность, прокаливаемость и износостойкость, низкая пластичность	Для деталей железнодорожного транспорта.
35Л	Коррозионная стойкость низкая, жидкотекучесть удовлетворительная, не склонна к образованию холодных и горячих трещин, хорошо сваривается	Для шестерен, шайб, колес и других деталей, работающих при вибрационной и ударной нагрузках.

Для отливки «Барабан» выбираем сплав 35Л, т.к. он обладает оптимальным набором свойств. Этот сплав является наиболее подходящим, исходя из условий работы детали, а также самый дешевый.