Федеральное агенство по образованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Воткинский филиал

Кафедра ТМиП

ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ И РЕЖИМОВ ТЕРМООБРАБОТКИ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ

РАБОТЫ ДЕТАЛЕЙ И

ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

Методические указания

к курсовой работе

по материаловедению

Специальность 151001

Воткинск

2007

Сметанин В.И., к.т.н., доцент

Выбор материалов и режимов термической обработки в за-висимости от условий работы деталей и элементов конст-рукций. Методические указания к курсовой работе по материа-ловедению. – ВФ ИжГТУ, 2007 г.

Методические указания разработаны на основании Государ-ственного образовательного стандарта высшего профессиональ-ного образования в соответствии с учебным планом специально-сти 151001 и содержат описание цели работы, требований к тео-ретической подготовке студентов, порядка проведения работы, источников необходимых данных. Приведен примерный обра-зец отчета по выполненной курсовой работе.

Предназначены для преподавателей и студентов специально-сти 151001.

Рассмотрены и одобрены кафедрой ТМиП.

Протокол №____ «___»________2007 г.

Зав. кафедрой ТМиП д.т.н., проф. Юсупов Г.Х.

3

Введение

Стали и сплавы, используемые для изготовления деталей ма-шин и элементов конструкций, представляют собой наиболее многочисленную группу материалов. Это обусловлено сущест-вованием большого разнообразия форм, размеров и условий ра-боты деталей, которое привело к необходимости разработки ма-териалов с учетом конструкции деталей, вида и величины дейст-вующих нагрузок, скорости их приложения, температуры, рабо-чей среды и других видов воздействий. Получение необходимо-го для каждого случая сочетания свойств материала достигается путем введения в его состав только тех элементов и в таком ко-личестве, которое улучшает лишь определенные характеристи-ки, необходимые для конкретных условий эксплуатации.

Таким образом, практически для каждого вида деталей, ра-ботающих в определенных условиях, существует «свой» наибо-лее экономичный материал, содержащий только необходимые легирующие элементы и обладающий оптимальными техни-ческими, технологическими и эксплуатационными характе-ристиками.

Выбор материала является составной частью процесса конст-руирования. Совместно с выбором материала при конструиро-вании определяются форма и размеры деталей (расчетным пу-тем или эмпирически), выбирается способ получения заготовок, назначается термическая или химико-термическая обработка. Все эти вопросы взаимосвязаны, решаются параллельно, и окон-чательные результаты часто получаются путем последователь-ного приближения.

Порядок действий при выборе материала можно представить следующим образом.

Прежде всего необходимо знать условия работы детали или элемента конструкции: вид действующих нагрузок (растяжение, изгиб, кручение, срез и др.), характер их приложения (однократ-

4

ные, циклические, знакопеременные и т.д.), скорость приложе-

ния (статические, динамические), рабочая среда, температура, а также назначение детали или конструктивного элемента (жест-кая конструкция, упругий элемент, проводник тока, магнитопро-вод и др.).

Следующий этап – определение критериев выбора материа-ла. В большинстве случаев в качестве главных критериев, обес-печивающих нормальную работу в заданных условиях, исполь-зуют технические характеристики материалов (механические, физические, химические). Затем по каждому критерию расчет-ным или эмпирическим способом устанавливают необходимый диапазон значений, а иногда – максимально или минимально до-пустимую его величину.

После этого из числа существующих материалов выбирают те, которые отвечают поставленным требованиям, а затем, срав-нивая их технологичность, доступность и экономические пока-затели, делают окончательный выбор.