 |
Характеристики серого и специального
|
|
|
|
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Машиностроительные материалы делятся на металлические и неметаллические.
К неметаллическим материалам относятся пластические массы, резиновые материалы, древесина, пленки, клеи, лакокрасочные покрытия, керамика, неорганические материалы и т.д. Использование неметаллических материалов в машиностроении, в том числе в авто- и тракторостроении, невелико и составляет 7…8 %.
К металлическим материалам относятся железоуглеродистые сплавы (стали и чугуны), цветные и антифрикционные сплавы и порошковые материалы.
Ценность металлических материалов обуславливается следующими технологическими свойствами:
1. Обрабатываемость резанием – способность металлов подвергаться обработке и принимать заданную форму. Обычно обрабатываемость определяется по скорости резания, усилию резания и качеству обработки.
2. Свариваемость – способность сплавов образовывать сварное соединение, свойства которого близки к свойствам основного металла. Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые стали, а худшей – чугуны, медные и алюминиевые сплавы.
3. Ковкость – способность металлов и сплавов без разрушения изменять свою форму при обработке давлением. Железо, сталь, медь и многие другие металлы и сплавы обладают хорошей ковкостью. Их подвергают прокатке, ковке, прессованию, волочению, штамповке.
4. Прокаливаемость – способность стали или других сплавов воспринимать закалку на определенную глубину (от поверхности). Прокаливаемость зависит от присутствия легирующих элементов и размеров зерна. Лучше прокаливаются мелкозернистые структуры.
5. Жидкотекучесть – способность расплавленного металла или сплава заполнить литейную форму. Для повышения жидкотекучести металлов и сплавов в них вводят специальные добавки или повышают температуру разливки. Так, фосфор добавляют к медным сплавам и чугунам, кремний к алюминию; для стали – повышают температуру разливки.
|
|
|
6. Усадка при кристаллизации – уменьшение объема или линейных размеров расплавленного металла или сплава при его охлаждении до комнатной температуры. На величину усадки влияют химический состав металла, температура и др.
Металлы делят на черные и цветные. К черным относят только один металл – железо и сплавы на его основе – различные виды стали и чугуна. Сталь – это железоуглеродистый сплав, содержащий углерода 0,01…2 %, марганца 0,3…0,9 %, кремния 0,15…0,35 %, серы до 0,06 %, фосфора до 0,07 %. Чугун – это железоуглеродистый сплав, содержащий углерода более 2 %, кремния 0,15…4,25 %, марганца 0,2...2 %, серы 0,02…2 %, фосфора 0,1…1,2 %.
К цветным относят все остальные металлы и их сплавы – тяжелые (медь, олово, цинк, никель, хром, кобальт и др.) и легкие (алюминий, магний, титан, бериллий, цезий и др.).
В технике и производстве применяются, как правило, не чистые металлы, а сплавы: металла с металлом, металла с неметаллом, многокомпонентные. Физические, механические и другие свойства чистых металлов, доступных для технического использования, не могут удовлетворять разносторонним, а часто и комплексным требованиям. Чистые металлы дороги, недостаточно прочны и в большинстве случаев неудобны в производстве. Сплавы более выгодны: они значительно дешевле чистых металлов, более прочны и тверды, обладают такими ценными свойствами, как высокие литейные качества, более легкая обрабатываемость режущими инструментами, коррозионная стойкость и, что особенно важно, сплавы можно получить практически с любыми свойствами, которые требуются в соответствующей отрасли производства.
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ
Классификация черных металлов
|
|
|
Классификация чугуна
В белом чугуне углерод находится в связном состоянии (карбид железа Fe3C). Этот чугун очень тверд, хрупок и имеет белый цвет излома. Белый чугун преимущественно обрабатывается режущим инструментом. Серый чугун получил свое название из-за серого цвета излома; этот цвет ему придает графит, содержащийся в чугуне в свободном состоянии в виде пластинок, хлопьев и шаровидном.
Характеристики серого и специального
(легированного) чугунов
| Чугун | Марки | Твердость НВ | Применение |
| Малой прочности | СЧ10–СЧ20 | 170…229 | Шкивы, блоки цилиндров, кронштейны, головки блоков цилиндров, картеры сцепления, коробки передач, корпуса водяных и масляных насосов |
| Повышенной прочности | СЧ20–СЧ45 | 170…241 | Зубчатые колеса, маховики, поршни, тормозные барабаны, гильзы блоков цилиндров, тормозные цилиндры |
| Ковкий | КЧ30-6 КЧ63-2 | 180…249 | Кронштейны рессор, педали, крышки подшипников, корпуса коробок передач и т.д. |
| Высокой прочности | ВЧ35–ВЧ100 | 180…260 (для ВЧ50) | Детали паровых турбин, детали автомобилей и тракторов (коленчатые валы, поршни) и т.д. |
| Износостойкий | ЧХ3Т ЧХ16 ЧХ28Д2 ЧН4Х2 | 440…590 440…590 440…590 440…650 | Детали, находящиеся в контакте с абразивом, футеровки барабанов и крышек, черпаки питателей, загрузочные патрубки, шары и т.д. |
| Жаростойкий | ЧЮХШ ЧЮ22Ш | 180…356 235…356 | Детали печного оборудования, газовых двигателей и компрессоров, колосники, горелки, кокили |
| Коррозионно-стойкий | ЧХ22С ЧХ28 ЧХ32 | 215…340 215…270 245…370 | Детали, находящиеся в контакте с концентрированной азотной и фосфорной кислотами, печная арматура и т.д. |
| Жаропрочный | ЧН11Г7Ш ЧН19Х3Ш | 120…250 120…250 | Детали турбокомпрессоров криогенной техники |
| Продолжение таблицы | |||
| Чугун | Марки | Твёрдость НВ | Применение |
| Антифрикционный | АЧС-1 АЧС-6 АЧК-1 АЧК-2 АЧВ-1 АЧВ-2 | 180…240 100…120 180…241 180…241 180…241 180…241 | Детали, работающие в паре с деталями высокой прочности |
Примечание. АЧК и АЧВ – соответственно ковкий и высокопрочный антифрикционные чугуны.
Маркировки чугунов
Классификация стали
Качество стали определяется содержанием в ней вредных примесей (серы, фосфора), а также неметаллических включений. В сталях обыкновенного качества содержание примесей серы и фосфора не должно превышать соответственно 0,06 и 0,07 %; в качественных – 0,04 и 0,035 %; в высококачественных – 0,025 % как для серы, так и для фосфора.
|
|
|
Маркировка стали
|
|
|
