Конструкционные материалы и их свойства

Краткое содержание:

• введение

• конструкционные материалы на металлической основе

• классификация сталей и чугунов

• факторы, влияющие на свойства металлов и сплавов

• технологические свойства материала заготовок

1.1Ввдение

Основной целью дисциплины «Технология конструкционных материалов» является подготовка студентов к проектированию технологичных конструкций деталей машин. Деталь ж. - изделие, изготовленное из материала одной марки без применения сборочных операций или с использованием местных соединительных операций (сварки, пайки, склеивания и т. п.). В зависимости от принадлежности следует различать взаимосвязанные и самостоятельные детали. Взаимосвязанными считают детали, являющиеся составными частями сборочных единиц, а самостоятельные не входят в состав других изделий (например, гаечный ключ, сверло и др.).

Для достижения поставленной цели на основе изучения физико-механических основ технологических методов получения заготовок и их обработки обучающийся должен уметь:

• выбирать рациональные технологические методы формообразования заготовок и их механической обработки;

• разрабатывать чертежи технологичных заготовок с учетом выбранных процессов их изготовления и механической обработки;

• вносить изменения в конструкции деталей, обеспечивающие повышение их технологичности.Заготовка ж. - предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала изготавливают деталь.  Различают следующие виды заготовок:

• Профили - заготовки постоянного или периодического сечения, изготавливаемые в условиях металлургического производства.

• Штучные заготовки - заготовки, получаемые обработкой давлением, методами порошковой металлургии, литьем и сваркой

• Комбинированные заготовки - сложные изделия, получаемые соединением (в частности сваркой ) отдельных более простых элементов. Примерами таких заготовок являются композиты, состоящие из матрицы и упрочняющих элементов (волокон, дисперсных частиц, сеток и др.). Комбинированные заготовки позволяют снизить массу изделий, а для более нагруженных конструкций использовать оптимальную композицию структурообразующих элементов.

• Сварные заготовки - изделия, получаемые с использованием технологического процесса сварки элементов (профилей, литых, кованых, штампованных). Эти заготовоки классифицируют в соответствии с методом получения исходных элементов и называют листосварными, штампованными, литосварными и др.

Технологичность ж. конструкции детали (заготовки) - совокупность свойств конструкции, определяющих ее пригодность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работы. Вопросы технологичности решают комплексно, начиная со стадии проектирования заготовки, выбора метода ее изготовления и заканчивая процессами ее механической обработки и сборки всего изделия.

Для современной технологии характерно сочетание в едином цикле разнообразных физико-химических процессов. Установление общих закономерностей, используемых при изготовлении деталей машин, является необходимым условием разработки и оптимизации технологий. при решении задач комплексного использования сырья, энергии, производства новых материалов и создания безотходных технологий возрастает роль естественных наук. Техническое знание составляет неотъемлемую часть современной науки с одной стороны и производства – с другой. Поэтому именно эти знания являются связующим звеном между естествознанием и практической деятельностью инженера. Кроме того, теоретической основой технологических дисциплин является естествознание, открывающее основные законы природы, опираясь на которые, инженеры создают новые технологии и передовую технику. При этом естественные науки определяют пределы возможного, а социально-научные – пределы целесообразного, и только техническое знание позволяет разработать конкретную конструкторскую документацию и технологию изготовления требуемых изделий. Независимо от сферы деятельности инженер должен обладать широкими знаниями в области конструирования и технологии изготовления деталей, машин, приборов, их ремонта и утилизации. При изучении инженерных дисциплин и создании новой техники и технологий следует уделять особое внимание экологическим вопросам, поскольку деятельность инженера связана с расходованием энергии, полезных ископаемых и загрязнением окружающей среды. В этой связи ответственность инженеров за выживание человечества является ключевой. При создании промышленной продукции приобретают значение вопросы ресурсосбережения и экологической чистоты. С точки зрения расходования ресурсов ясно, что энергоемкие и экологически вредные технологические процессы, связанные с повышенным расходованием кислорода и энергии, не имеют перспективы. Кроме того, необходимо учитывать затраты средств и полезных ископаемых не только на этапе изготовления предметов труда, но и при их функционировании, ремонте и утилизации. Важным этапом создания изделий является процесс проектирования. Конструктор при создании различного рода изделий закладывает в документацию определенный вариант конструкторско-технологического решения (КТР). При этом необходимо принимать такое КТР, которое удовлетворяет эксплуатационным требованиям, предъявляемым к изделию, и соответствует современному уровню развития технологии. Конструктор должен учитывать как свойства материала изделия, так и технологию изготовления заготовок, их последующую термическую и механическую обработку. Процессам проектирования и изготовления изделий должны предшествовать этапы маркетинга и проведения исследования по определению оптимального варианта получаемой продукции. Ремонт м. средств материального производства. Производственный процесс возврата оборудования машин в работоспособное состояние, восстановления утраченных им (ими) заданных технических характеристик и точностных параметров и поддержания их наиболее эффективными способами в соответствии с техническими требованиями на это оборудование (машины). Технологический процесс м. - часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению состояния предметов труда. При осуществлении технологического процесса происходит последовательное изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката в целях получения изделия, соответствующего заданным техническим требованиям. Технологический процесс осуществляется на рабочих местах.