Материаловедение: Учеб. пособие
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 22 ... 66 ... 110 ... 153 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 скачать книгу Материаловедение: Учеб. пособие Для повышения однородности механических свойств по всем направлениям пользуются либо глубокой очисткой от серы при выплавке, либо обрабатывают жидкую сталь кальцием, магнием или редкоземельными металлами ... Вредное действие растворенного азота проявляется в повышении предела текучести и временного сопротивления при одновременном снижении пластичности вследствие старения ... Вредное действие растворенного водорода проявляется в понижении пластичности стали и склонности металла к хрупкому разрушению под действием напряжений ... Раскисление это процесс удаления кислорода из жидкой стали, что совершенно необходимо для обеспечения прочности и предупреждения хрупкого разрушения при горячем деформировании ... Это свойство обеспечивается металлургическими средствами, а именно добавками небольших количеств элементов, которые сами или благодаря образованию соединений уменьшают трение между стружкой и инструментом в зоне резания и, кроме того, уменьшают пластичность металла так, что стружка становится сыпучей и легко отделяется ... Для улучшения обрабатываемости резанием в сталях, прежде всего, увеличивают содержание серы, а также дополнительно вводят селен, фосфор, свинец, кальций, теллур ... Вакуумирование имеет целью снизить содержание газов в стали, выровнять химический состав и температуру стали перед разливкой, использовать усиление восстановительной способности углерода для уменьшения содержания оксидов ... Особенно эффективны в этом отношении редкоземельные металлы, образующие нерастворимые в железе соединения с цветными металлами, кислородом, азотом, серой и другими элементами ... При изготовлении деталей из металлических порошков отпадают проблемы качества, связанные с ликвацией, растворенными газами и неметаллическими включениями ... Обычная технология прессования деталей из порошков и последующего спекания не позволяет получить в порошковом материале такую же прочность, какую имеет обычный прокатанный металл ... Дальнейшим резервом повышения качества стали является производство ее из металлизированных окатышей, отличающихся высокой чистотой и минимальным содержанием вредных примесей, а также более широкой обработки прокатанной стали для повышения прочности и хладостойкости ... Это объясняется экономичностью чугуна и комплексом его свойств, зависящих, прежде всего, от количества, формы и размеров графитных частиц, а также от структуры металлической основы ... Самым действенным способом повышения свойств чугунных отливок является модифицирование, изменяющее форму и размеры части графита, а также структуры основы ... Несмотря на хорошие технологические свойства, малую чувствительность к концентраторам напряжений и демпфирующую способность, применение серого чугуна ограничено областью малои средненагруженных деталей из ... Методами литья, ковки, штамповки, прокатки, сварки, термической обработки, механической обработки резанием, включая шлифование и полирование основными технологическими методами машиностроительных производств создаются машины, которые при рациональных конструктивных формах и правильном выборе материалов могут быть легкими и прочными ... Однако долговечность работы машины будет зависеть от того, как быстро или медленно будут возникать и развиваться трещины, особенно при знакопеременных нагрузках ... Она в наибольшей степени подходит для повышения износостойкости, коррозионной стойкости и в меньшей степени для повышения сопротивления возникновению и распространению трещин ... Известно большое число марок сталей и сплавов, для которых нельзя найти универсального способа обработки поверхностного слоя, достаточно эффективного для разных условий эксплуатации ... Для улучшения трещиностойкости обработку поверхности проводят так, чтобы устранить нарушения сплошности, царапины, коррозионные пятна, снять неблагоприятные остаточные напряжения и создать напряженный поверхностный слой, характеризующийся действием сжимающих напряжений ... При пластическом деформировании поверхности остаточный аустенит превращается в мартенсит, грубоигольчатый мартенсит переходит в мелкодисперсный, при этом не только происходит общее повышение механических свойств поверхностного слоя, но и возникают остаточные сжимающие напряжения, наличие которых способствует повышению трещиностойкости ... Эффективными методами, которые значительно расширяют возможности технологов воздействовать на характеристики поверхностного слоя материалов являются разработанные сравнительно недавно электроннолучевые и ионно ... Эти методы заключают в себе большие возможности по улучшению сопротивления зарождению трещин у высокопрочных сплавов, по повышению износостойкости и коррозионной стойкости материалов ... Некоторые виды упрочняющей обработки материалов Эффективным методом в повышении прочности поверхностного слоя детали является поверхностное пластическое деформирование ... Для улучшения трещиностойкости обработку поверхности проводят так, чтобы устранить нарушения сплошности, царапины, коррозионные пятна, снять неблагоприятные остаточные напряжения и создать напряженный поверхностный слой, характеризующийся действием сжимающих напряжений ... При пластическом деформировании поверхности остаточный аустенит превращается в мартенсит, грубоигольчатый мартенсит переходит в мелкодисперсный, при этом не только происходит общее повышение механических свойств поверхностного слоя, но и возникают остаточные сжимающие напряжения, наличие которых способствует повышению трещиностойкости ... Эффективными методами, которые значительно расширяют возможности технологов воздействовать на характеристики поверхностного слоя материалов являются разработанные сравнительно недавно электроннолучевые и ионно ... Напряжения сжатия тормозят развитие поверхностных трещин, способствуют перемещению очага зарождения усталостной трещины от поверхности, где действуют меньшие нагрузки и отсутствует контакт с внешней средой ... Данные параметры режима определяют плотность образующихся дефектов кристаллической решетки и, таким образом, величину запасенной энергии деформирования ... Деформационное упрочнение повышает износостойкость поверхности, сопротивление усталостному разрушению, в том числе при контактном циклическом нагружении ... Этот метод позволяет экономить дорогостоящие и дефицитные металлы, используемые для диффузионных поверхностных покрытий, не нарушает точности размеров изготовленной детали и обеспечивает идентичность качества поверхностного слоя как у одной детали, так и у всей партии однотипных деталей ... Напряжения сжатия тормозят развитие поверхностных трещин, способствуют перемещению очага зарождения усталостной трещины от поверхности, где действуют меньшие нагрузки и отсутствует контакт с внешней средой ... Выбор метода и режима ППД определяется материалом, конфигурацией, размерами и условиями работы детали, требованиями к структуре в поверхностном слое, степени и глубине наклепа, характеру распределения остаточных напряжений и геометрии рельефа поверхности ... Обдувку дробью применяют также для восстановления прочности поверхностного слоя деталей, ранее упрочненных этим же методом, после определенного срока службы ... Поверхностная пластическая деформация с помощью обкатки роликами позволяет полнее реализовать потенциальные свойства стали и особенно эффективна для поверхностного упрочнения закаленных деталей ... Данный метод применяют для упрочнения осей железнодорожных вагонов, роторов турбин и генераторов, крупных ступенчатых валов в зонах концентраторов напряжений ... Помимо повышения сопротивления усталостному разрушению и износостойкости она обеспечивает меньшую степень разупрочнения материала при температурах эксплуатации деталей ... Обкатка сталей после цементации и азотирования даже при небольших давлениях вызывает существенное увеличение напряжений сжатия в поверхностном слое, а при достаточно высоких давлениях обкатывания и под поверхностью ... Поверхностная пластическая деформация с помощью обкатки роликами позволяет полнее реализовать потенциальные свойства стали и особенно эффективна для поверхностного упрочнения закаленных деталей ... Лазерное поверхностное упрочнение Лазерное термическое упрочнение заключается в быстром нагреве локального участка поверхности под воздействием излучения и последующим охлаждением этого участка со сверхкритической скоростью за счет теплоотвода в окружающий металл ... Основное назначение лазерного поверхностного упрочнения заключается в обеспечении высокой износостойкости, прежде всего при трении качения и скольжения ... Уменьшение износа в результате лазерной закалки обусловлено не только высокой твердостью поверхности, но и высокой дисперсностью структуры, уменьшением коэффициента трения ... Лазерное поверхностное упрочнение сплавов цветных металлов развивается в направлении обработки с оплавлением поверхностных участков, состав которых близок к эвтектическому ... Высокие скорости кристаллизации при быстром охлаждении жидкой фазы обуславливают образование мелкодисперсных квазиэвтектических структур, что приводит к упрочнению и значительному повышению микротвердости поверхности ... Сущность метода заключается в том, что в расплавленный лазерным лучом тонкий поверхностный слой вводится легирующий элемент, который после перемешивания с основой образует новый сплав ... При этом открывается возможность замены высоколегированных сталей и дефицитных материалов низколегированными сталями или дешевыми конструкционными материалами ... Легирование поверхностного слоя можно проводить одновременно несколькими легирующими элементами, причем, чем более длительно будет воздействие лазерного луча, тем на большую глубину произойдет легирование поверхности и с более медленным ее остыванием ... Легирующими элементами при такой обработке являются карбиды и нитриды титана, вольфрам, молибден, составы на основе хрома, никеля, молибдена, кремния, бора и других элементов ... Поскольку ионы имеют электрический заряд, их с помощью электромагнитных полей можно разгонять до очень больших энергий, фокусировать и управлять направлением их движения ... Легирование поверхностного слоя можно проводить одновременно несколькими легирующими элементами, причем, чем более длительно будет воздействие лазерного луча, тем на большую глубину произойдет легирование поверхности и с более медленным ее остыванием ... Ионы внедряются в поверхностных слой обрабатываемой детали, в результате чего в нем образуется новый сплав между имплантируемыми элементами и элементами основы без образования резкой границы раздела, характерной для других методов нанесения покрытия ... Глубина слоя, в котором распределены атомы имплантируемого элемента и состав образующегося сплава зависят от энергии имплантируемых ионов, а также от близости атомных номеров имплантируемого элемента и основы ... Метод ионной имплантации позволяет повышать износостойкость, коррозионную стойкость и, что очень важно усталостную долговечность высокопрочных материалов ... Ионы внедряются в поверхностных слой обрабатываемой детали, в результате чего в нем образуется новый сплав между имплантируемыми элементами и элементами основы без образования резкой границы раздела, характерной для других методов нанесения покрытия ... Ионная имплантация позволяет подавить несовместимость и получить сплавы, обладающие наряду с высокой прочностью усталостной долговечностью, повышенной износостойкостью и коррозионной стойкостью ... ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭКОНОМИИ МАТЕРИАЛОВ Выбор материала заготовки определяется назначением детали или изделия, конструктивной формой, серийностью производства, техническим уровнем заготовительного производства и экономической целесообразностью применения того или иного способа получения заготовки ... Материал, сэкономленный при конструировании и изготовлении изделий, это один из важнейших резервов производства, позволяющий получить новые изделия без дополнительных затрат на исходные материалы ... Ионная имплантация позволяет подавить несовместимость и получить сплавы, обладающие наряду с высокой прочностью усталостной долговечностью, повышенной износостойкостью и коррозионной стойкостью ... ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭКОНОМИИ МАТЕРИАЛОВ Выбор материала заготовки определяется назначением детали или изделия, конструктивной формой, серийностью производства, техническим уровнем заготовительного производства и экономической целесообразностью применения того или иного способа получения заготовки ... Материал, сэкономленный при конструировании и изготовлении изделий, это один из важнейших резервов производства, позволяющий получить новые изделия без дополнительных затрат на исходные материалы ... Улучшение качества материалов, использование материалов в подготовленном виде способствует улучшению эксплуатационных свойств изделий, то есть повышению их надежности и созданию условий для увеличения производительности труда ... Биметаллы широко применяют вместо монолитных коррозионностойких сталей в химическом машиностроении, судостроении, в производстве торгового оборудования, пищевой промышленности ... Преимущество двухслойной коррозионностойкой стали состоит в возможности получения высоких эксплуатационных свойств при существенной экономии дорогих сталей ... Основные преимущества пластмасс высокая удельная прочность, химическая стойкость и сопротивляемость изнашиванию, высокие диэлектрические характеристики ... Однако если учитывать экономию трудовых и капитальных затрат, получаемую в результате внедрения пластмасс вместо проката черных металлов, то во многих случаях эта замена дает положительный экономический эффект ... Улучшение качества материалов, использование материалов в подготовленном виде способствует улучшению эксплуатационных свойств изделий, то есть повышению их надежности и созданию условий для увеличения производительности труда ... Биметаллы широко применяют вместо монолитных коррозионностойких сталей в химическом машиностроении, судостроении, в производстве торгового оборудования, пищевой промышленности ... Преимущество двухслойной коррозионностойкой стали состоит в возможности получения высоких эксплуатационных свойств при существенной экономии дорогих сталей ... При изготовлении деталей машин из порошкового материала из производственного цикла полностью исключают такие процессы, как плавление, литье и прокатка, значительно сокращается объем механической обработки ... Развитие производства этих материалов позволит получить значительную экономию металла в машиностроении и улучшить эксплуатационные характеристики изделий ... Такие трубы позволяют существенно снизить трудоемкость монтажа трубопроводов, обеспечивают более высокое качество соединения стыков и неподвержены коррозии ... ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВЫБОРА МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ИЗДЕЛИЯ Выбор материалов деталей машин и приемы улучшения их качества определяются необходимостью обеспечения надежности деталей в течение заданного срока службы при учете требований к ... При изготовлении деталей машин из порошкового материала из производственного цикла полностью исключают такие процессы, как плавление, литье и прокатка, значительно сокращается объем механической обработки ... Существует и ряд общих принципов, которым надо следовать при определении материала для изготовления детали или элемента конструкции в соответствии с ее назначением ... Так, детали, размеры которых определяются условиями прочности, выполняются из материалов с высокими прочностными характеристиками, преимущественно из улучшаемой или закаливаемой стали и чугуна повышенной прочности ... Детали, размеры которых определяются жесткостью, выполняют из материалов с высоким модулем упругости, допускающих изготовление деталей совершенных форм из термически необработанной стали и чугуна ... Существует и ряд общих принципов, которым надо следовать при определении материала для изготовления детали или элемента конструкции в соответствии с ее назначением ... Условия изготовления и экономическая целесообразность применения материала Размеры деталей выбирают заранее, материалы назначают, как правило, на основе расчета ... Плотность материала штампованной детали выше, чем литой, при рациональной форме детали и организации процесса остывания можно избежать остаточных термических напряжений, приводящих к появлению трещин ... От пластического деформирования и быстрого остывания в материале формируется мелкозернистая структура повышенной твердости, которая предпочтительнее крупнозернистой во многих отношениях ... Непрерывное уменьшение массы и размеров механизмов, увеличение их мощности приводит к повышению нагрузок и напряжений в деталях, что, в свою очередь, требует перехода от сырых изделий к закаленным, от простых углеродистых сталей к легированным, от чугунов к сталям, от сталей к композиционным материалам и т ... Чтобы смело и правильно использовать современные сплавы и неметаллические материалы, необходимо хорошо ориентироваться в вопросах технологических процессов ... Действительно, грамотное и эффективное управление производством, принятие верных решений немыслимо без знаний о материалах, являющихся важнейшим элементом любого производственного процесса ... В представленном учебном пособии авторы попытались изложить наиболее важные на их взгляд положения и разделы курса, составляющие фундамент инженерного образования студентов специальности ... Желание не перегружать материал теорией и информацией, необходимой только для технических специальностей, ограниченный объем работы обусловили некоторую сжатость изложения ... Действительно, грамотное и эффективное управление производством, принятие верных решений немыслимо без знаний о материалах, являющихся важнейшим элементом любого производственного процесса ... В представленном учебном пособии авторы попытались изложить наиболее важные на их взгляд положения и разделы курса, составляющие фундамент инженерного образования студентов специальности ... Желание не перегружать материал теорией и информацией, необходимой только для технических специальностей, ограниченный объем работы обусловили некоторую сжатость изложения ... Действительно, грамотное и эффективное управление производством, принятие верных решений немыслимо без знаний о материалах, являющихся важнейшим элементом любого производственного процесса ... В представленном учебном пособии авторы попытались изложить наиболее важные на их взгляд положения и разделы курса, составляющие фундамент инженерного образования студентов специальности ... Желание не перегружать материал теорией и информацией, необходимой только для технических специальностей, ограниченный объем работы обусловили некоторую сжатость изложения ... |
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 3
Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. Т. 2
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1
Материаловедение: Учеб. пособие
Справочник по металлопрокату
Марочник сталей и сплавов: Справочник
Теоретические основы и практические рекомендации разработки рациональных технологий сварки, наплавки и обработки сплавов...
