 |
2.1.2 Материал детали и его свойства
|
|
|
|
2. 1. 2 Материал детали и его свойства
Материал для изготовления крышки - серый чугун СЧ 15 ГОСТ 1412-85.
Химический состав, физические и механические свойства материала определим с помощью базы данных программы КОМПАС-3D V16 и занесем в таблицы 2. 1, 2. 2, 2. 3.
Таблица 2. 1 – Химический состав, % материала
|
Материал | Элементы, % | |||||
| Fe | С | Si | Mn | S | Р | |
| СЧ 15 | 92, 8 | 3, 5-3, 7 | 2, 0-2, 4 | 0, 5-0, 8 | до 0, 15 | до 0, 2 |
Где:
- Fe – железо;
- С – углерод;
- Si – кремний;
- Mn – марганец;
- S – сера.
- Р – фосфор;
По ГОСТ 1412-85 буквы СЧ в обозначении марки чугуна означают – серый чугун. Такое название он получил по серому цвету излома, обусловленному наличием в структуре чугуна свободного углерода в виде графита. Двузначная цифра соответствует пределу прочности при растяжении σ в МПа.
Состав серого чугуна СЧ 15 характеризуется следующим образом:
1) Серый чугун ГОСТ 1412-85 представляет из себя трехкомпонентную смесь: Fe – C – Si, где железо является основным элементом и представлено 92, 8% от основного состава сплава;
2) Высокая концентраций Si увеличивает стойкость металлической основы против окисления;
3) Соотношение Si и Mn в сплаве позволяет получить необходимые свойства чугуна и повысить ресурс работы изделий из него;
4) В составе есть и другие химические элементы, в том числе вредные. Их концентрация выдерживается в строгом пределе, так как их наличие становится причиной снижения прочности, надежности и ухудшения других качеств.
Таблица 2. 2 - Характеристика физических свойств материала
| T(град) | E10-5(МПа) | а10-6 (1/Град) | λ (Вт/(м·град)) | ρ (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) |
| 0, 9 | - | - | |||
| - | - | - |
|
|
|
Где:
- T – температура, при которой получены свойства, [Град];
- E 10-5 – модуль упругости первого рода, [МПа];
- а10-6 – коэффициент температурного (линейного) расширения, [1/°С];
- λ – коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·°С];
- ρ – удельное электросопротивление, [кг/м3];
- C – удельная теплоемкость материала, [Дж/(кг·град)].
Таблица 2. 3 - Механические свойства при Т=20º С чугуна СЧ 15
| Материал | σ в, МПа | σ т, МПа | δ 5, % |  , %
| KCU, кДж/м2 | НВ |
| СЧ 15 | 130-241 |
Где:
- σ в – предел кратковременной прочности, [МПа];
- σ т – предел текучести для остаточной деформации, [МПа];
- δ 5 – относительное удлинение при разрыве, [%];
- – относительное сужение, [%];
- KCU – ударная вязкость, [кДж/м2];
- НВ – твердость по Роквеллу.
Температура плавления чугуна от 1150 до 1250 градусов по Цельсию.
С ростом температуры теплопроводность чугуна уменьшается.
Технологические свойства серого чугуна СЧ 15:
- Обладает высокими литейными свойствами, поэтому широко используется в литейном производстве в качестве конструкционного материала;
- Имеет низкие механические свойства, так как графит в его составе нарушает целостность металлической основы, поэтому серый чугун плохо сопротивляется растяжению и имеет очень низкую пластичность и вязкость;
- Твердость серого чугуна, а также его сопротивление сжатию близки к показателям стали, имеющей такую же структуру, как у металлической основы чугуна;
- Графит в составе чугуна повышает его износостойкость, действуя аналогично смазке, повышает обрабатываемость резанием, так как делает стружку ломкой, способствует гашению вибраций изделий, уменьшает усадку при изготовлении отливок.
Из серого чугуна СЧ 15 производят малоответственные отливки с толщиной стенок 10 – 30 мм (трубы, корпуса клапанов, вентили при давлении – до 20 МПа и др. ), корпусные малонагруженные детали, подмоторные плиты, рычаги, шкивы, маховики, емкости для масла и охлаждающей жидкости, корпуса фильтров, фланцы, крышки, звездочки цепных передач.
|
|
|
Таким образом, серый чугун СЧ15 подходит для изготовления детали «Крышка глухая», т. к. обладает эксплуатационными качествами, которые необходимы для ее создания.
2. 1. 3 Анализ технических требований для изготовления детали
Эскиз крышки с нумерацией всех обрабатываемых поверхностей, изображен на
рисунке 2. 2.
Рис. 2. 2 – Эскиз крышки с нумерацией поверхностей
Виды поверхностей:
- поверхности 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 – основные, которыми деталь присоединяется к другим деталям данной сборочной единицы;
- поверхности 11, 12, 13, 14, 15 – являются свободными;
- отклонения формы и расположение поверхностей выполняются в
пределах поля допуска на размер всех обрабатываемых поверхностей;
- покрытие: Хим. Окс. прм. / поверхность Г – эмаль МЛ-12 светло-серая
ГОСТ 9754-76. IV. 92;
- вид термообработки: низкотемпературный отжиг;
- клеймить и маркировать на бирке.
|
|
|
