1.технологія виготовлення виливків в одноразових формах.Технологічний процес отримання виливка можна поділити па такі етапи:виготовлення ливарної форми, стрижня і їх складання,розплавлення металу й наповнення ним порожнини форми,охолодження, вибивання, обрубування й очищення виливка.Виливки найчастіше отримують в одноразових піщано-глиняних формах (75...80% загальної маси випуску).Для отримання виливка з отвором в одноразовій формі необхідно мати форму, стрижень і розплавлений метал. Ливарна форма складається із двох півформ і , порожнина яких має конфігурацію зовнішньої поверхні виливка, а стрижень — конфігурацію отвору. Розплавлений метал з ковша заливають у порожнину форми через канали, які називають ливниковою системою. Вона складається з ливникової чаші , стояка і живильника . Канал — випор — призначений для виходу повітря з порожнини форми під час наповнення її металом. Після кристалізації й охолодження металу форму та стрижень руйнують і виймають виливок.

2.· Лиття в кокільЛиттям в металеву форму-кокіль виготовляють керамічні деталі відносно простої конфігурації (кільця, диски, плитки) в малій та великій промисловості.Розплавлений літейний шлікер заливають в кокіль з ковша через літейний отвір. Текучість шлікера має велике значення для якості виготовлення деталей. Залитий в кокіль шлікер охолоджується і затвердіває, після чого форму розкривають і вилучають заготовку.Режим лиття в кокіль аналогічний режиму намерзання; температуру шлікера витримують на верхній межі щоб підвищити його текучість. Ливник у формі розташовують в більш масивній частині відливаємого виробу. Для лиття плоских деталей краще використовувати відкриті форми.

3.Відцентро́ве лиття́ спосіб формування виливок під дією відцентрових сил при вільному заливанні розплаву металу у виливницю, яка обертаєтьсяВідцентровим способом отримують виливки (труби, втулки, кільця, бандажі залізничних і трамвайних вагонів тощо) з чавуну, сталі, сплавів на основі міді, алюмінію, цинку, магнію, титану. Цей спосіб лиття широко використовується у промисловості для отримання порожнистих виливок з вільною поверхнею.За умов відцентрового лиття виливниця заповнюється розплавом під дією відцентрової сили, що суттєво перевищує сили гравітації. Відцентрові сили діють на розплав також і в період його твердіння, що забезпечує зростання густини та механічних характеристик виливок. Завдяки дії відцентрової сили з розплаву видаляються неметалеві включення (бульбашки повітря, шлак тощо), які, маючи густину набагато меншу, ніж метал, зосереджуються поблизу внутрішньої поверхні виливка і видаляються при обробці різанням, для чого припуск на обробку внутрішньої поверхні призначається більшим, ніж для зовнішньої

.4.Сутність лиття під тиском.Виконують машинним способом у металеві форми, звані прес-формами. Заповнення металом прес форми здійснюють після її змикання через ливникові канали, які з'єднують робочу порожнину прес-форми з камерою пресування машини для лиття під тиском. Зовнішні обриси виливки утворюються робочою поверхнею зімкнутої прес-форми, а внутрішні отвори і порожнини отримують за допомогою металевих стрижнів, які витягують із затверділої відливання у момент розкриття прес-форми. Стрижні мають механічно привід у вигляді рейок, шестерень, зубастих секторів, клинів, ексцентриків, кінематично пов'язаних з механізмом розкриття прес форми.Метал заливають у камеру пресування і запресовують всередину робочої порожнини прес- форми. Після кристалізації виливка відбувається розкриття прес-форми для вилучення виливки, при цьому окрема частина залишається нерухомою, а решта частини відводяться гідроприводом. Відливання утримується в рухливій частині і переміщається з нею до зіткнення з виштовхувачами, які виштовхують виливок з рухомої частини прес-форми. Відливання може бути залучена з розкритою прес форми за допомогою маніпулятора або робота. Для запобігання зварювання робочої поверхні прес- форми з відливанням і полегшення вилучення виливки порожнину прес-форми покривають складами у вигляді паст або розпилюють рідин, що містять порошки металів, графіт, сульфід молібдену.Переважно використовують сплави на основі міді, алюмінію, цинку, свинцю, сурми, які мають незначний тепловий вплив на прес-форми. Розпал і деформація прес-форм призводять до втрати точності і чистоти поверхні виливків. Для збереження сталості розмірів прес-форми роблять водоохолодження. Останнім часом все ширше починають використовуватися тугоплавкі сплави, наприклад, сталі, що вимагають дуже дорогих прес-форм з жароміцним вставками зі сплавів на основі молібдену. Внутрішні порожнини у відрізках повчають за допомогою латунних стрижнів. Після кристалізації сталевий виливки латунний стриженьз а л и ш а є т ь с я в с е р е д и н і н еї , п р и в и с о к о т е м п е р а т у р н о м у в і д п а л і в і н в и п л а в л я є т ь с я з в и л и в к и , з а л и ш а ю ч и п і с л я с е б е п о р о ж н и н у . 5 1. Температура ліквідусу обумовлює інтенсивність ерозії форм. Чим вище температура ліквідусу, тим гірше ливарний сплав.2. Рідкоплинність - здатність матеріалу заповнювати ливарні форми по капілярах і тонких щілинах.Чим вище рідкоплинність, тим вище складність деталі, яку можна відлити.Рідкоплинність визначається експериментально методом спіральної канавки. Сплав об'ємом 1 нагрівають на 30-50° вище ліквідусу і заливають у канавку – скільки протече така і рідкоплинність.

3. Кристалізація.При литті необхідно застосовувати такі матеріали (та умови кристалізації або їх поєднання) для яких розмір кристалів був би мінімальним.

Жароміцними називають сталі і сплави, здатні працювати під напругою при високих температурах протягом визначеного часу і які володіють при цьому достатньою жаростійкістю.

Жароміцні сталі і сплави застосовують для виготовлення багатьох деталей казанів, газових турбін, реактивних двигунів, ракет і т.д., що працюють при високих температурах.

Жароміцні сталі завдяки невисокій вартості широко застосовуються у високотемпературній техніці, їхня робоча температура 500-750°С. Ці сплави після пластичної деформації відновлюють свою первісну геометричну форму чи в результаті нагрівання (ефект “пам'яті форми”), чи безпосередньо після зняття навантаження (зверхпружність).

В даний час відоме велике число подвійних і більш складних сплавів зі зворотним мартенситним перетворенням, що володіють у різному ступені властивостями. Ливарні алюмінієві сплави

Сплави для фасонного лиття повинні володіти високою текучістю, порівняно невеликою усадкою, малою схильністю до утворення гарячих тріщин і пористості в сполученні з гарними механічними властивостями, опором корозії й ін. Сплави Al-Si (силуміни). Відрізняються високими ливарними властивостями, а виливка - великою щільністю. Сплави Al-Si (ЧЕРВОНИЙ2, ЧЕРВОНИЙ4, ЧЕРВОНИЙ9) порівняно легко обробляються різанням. Заварку дефектів можна заробити газовим й аргонодуговим зварюванням. Сплави Al-Mg. Мають низькі ливарні властивості. Характерною рисою цих сплавів є гарна корозійна стійкість, підвищені механічні властивості й оброблюваність різанням.

6. Сутність процесу і види обробки під тиском.Технологічний процес отримання фасонних деталей і заготовок у спосіб пластичного деформування металу в холодному та гарячому стані називають обробкою металів тиском. При цьому використову­ють одну з основних властивостей металів - здатність до пластичногодеформування. Пластичністю називають здатність металів до залишкової зміни форми. Обробка тиском дозволяє отримувати вироби різного призначення і форми у вигляді заготовок для подальшої обробки різанням, а також готових деталей високої точності виготовлення і якості поверхні. Процеси обробки тиском поділяють на шість основних видів:прокатування;волочіння;пресування;кування;об'ємне штампування;листове штампування. Вплив природних властивостей металу. Пластичність знаходиться в прямій залежності від хімічного складу матеріалу. З підвищенням вмісту вуглецю в стали пластичність падає. Великий вплив мають елементи, що входять до складу сплаву як домішки. Олово, сурма, свинець, сірка не розчиняються в металі і, розташовуючись по межах зерен, послаблюють зв'язки між ними. Температура плавлення цих елементів низька, при нагріванні під гарячу деформацію вони плавляться, що призводить до втрати пластичності. Домішки заміщення менше знижують пластичність, ніж домішки впровадження.

Пластичність залежить від структурного стану металу, особливо при гарячій деформації. Неоднорідність мікроструктури знижує пластичність. Однофазні сплави, при інших рівних умовах, завжди пластічнєє, ніж двофазні. Фази мають неоднакові механічні властивості, і деформація виходить нерівномірною. Дрібнозернисті метали пластічнєє крупнозернистих. Метал злитків менш пластичний, ніж метал прокатаної або кованої заготовки, так як лита структура має різку неоднорідність зерен, включення та інші дефекти.

Вплив температури. При дуже низьких температурах, близьких до абсолютного нуля, всі метали крихкі. Низьку пластичність необхідно враховувати при виготовленні конструкцій, що працюють при низьких температурах.

З підвищенням температури пластичність маловуглецевих і середньовуглецевих сталей підвищується. Це пояснюється тим, що відбувається виправлення порушень меж зерен. Але підвищення пластичності відбувається не монотонно. В інтервалах деяких температур спостерігається «провал» пластичності. Так для чистого заліза виявляється крихкість при температурі 900-1000оС. Це пояснюється фазовими перетвореннями в металі. Зниження пластичності при температурі 300-400оС називається сінеломкость, при темературі 850-1000оС - красноломкостью.

7. Вальцювання Вальцюва́ння (прокатка) — такий вид обробки металів тиском, коли заготовка силами тертя втягується у проміжок між: обертальними валками, які її пластично деформують, зменшуючи площу поперечного перерізу і збільшуючи довжину. Вальцювання належить до найпродуктивніших видів обробки завдяки безперервності процесу і великій швидкості руху заготовки між валками. Цим способом обробляють приблизно 90% витопленої на металургійних заводах сталі та понад половину кольорових металів і їх стопів.

Поздовжнє вальцювання є одним з найпоширеніших видів вальцювання, під час якого заготовка деформується між двома валками, що обертаються в різних напрямках, і рухається перпендикулярно до осей валків. Метал деформується валками на невеликій ділянці — зоні деформування, яка перебуває між площинами АА1 і ВВ1, валками та бічними гранями заготовки (штаби). Центральний кут α, що відповідає дузі контакту АВ валка зі заготовкою, називається кутом захоплювання. Фронт заштрихованої на рисунку зони деформування поступово переміщається вздовж заготовки справа наліво, внаслідок чого зменшується її висота від h0 до h1 збільшується довжина від l0 до l1 і дещо зростає ширина від b0 до b1. Оскільки об'єм металу до і після вальцювання не змінюється, то b0• h0• 10 = b1 • h1• l1.

9Пресува́ння мета́лу — спосіб обробки тиском, який полягає у видавлюванні (екструдуванні) металу із замкнутої порожнини (контейнера) через отвір матриці, форма і розміри якого визначають переріз пресованого профілю.

При пресуванні створюється високий гідростатичний тиск, внаслідок чого значно підвищується пластичність металу. Пресуванням можна обробляти матеріали, що не піддаються обробці іншими способами (вальцюванням, куванням, волочінням). За схемою прикладання зусилля розрізняють такі види пресування:

пряме пресування металу (напрям руху металу збігається з напрямом руху прес-шайби);

зворотне пресування (метал тече назустріч руху матриці, яка виконує також функції прес-шайби).

9Волочіння — спосіб обробки металів тиском, що полягає у протягуванні прокатаних або пресованих заготовок крізь отвір, поперечний переріз якого менший за поперечний переріз заготовки, а конфігурація отвору формує заданий профіль виробу.

Інструмент для волочіння — волока — має робочий отвір, що складається з чотирьох зон: вхідної або мастильної, деформувальної, калібрувальної та вихідної. Кут конусності деформувальної зони залежить від властивостей матеріалу та типу заготовки і становить 6...12°. Калібрувальна зона завдовжки 2...10 мм остаточно формує заданий профіль, його розміри та забезпечує високу якість обробленої поверхні.

10Щоб розпочати волочіння, потрібно вставити спеціально стоншений кінець заготовки в отвір інструмента і протягнути її, приклавши певну силу. Ця сила необхідна не лише для деформування металу, але і для подолання сил тертя між інструментом та заготовкою. Внаслідок пластичного деформування заготовка поступово наближається до профілю калібрувальної зони, зменшуючи свою площу поперечного перерізу, і відповідно збільшуючи довжину заготовки. Якщо площу поперечного перерізу вихідної заготовки потрібно істотно змінити, то її протягають крізь ряд щоразу менших у діаметрі отворів.

11Кува́нням називають спосіб обробки металів тиском місцевого прикладання дефомуючих навантажень з використанням універсального підкладного інструменту або бойків, якщо деформація нагрітого металу в певних напрямках не обмежується робочою поверхнею інструменту^[1]. Заготовками для кування є злитки, блюми і вальцівки. До основних операцій кування належать:видовження(протягування);сплющування(осадкапробивання;гнуття;кручення;рубання тощо.

Застосовуючи в певній послідовності окремі операції, можна виготовити кованки складної форми.

Кування — технологічний процес деформування нагрітого металу завдяки удару молота або тиску пресу. Вироби кування називаються поковками. При куванні водночас відбувається два процеси:

при кожному ударі молота або тиску преса метал деформується, змінюється його форма і розміри, структура (зерна витягуються і подрібнюються, метал ущільнюється);

під дією високої температури відбувається рекристалізація — утворення нових зерен, поліпшується структура і механічні властивості металу.

Процес кування починається з розділення металу на мірні заготовки (механічні ножиці, пили, газова різка тощо). Одержані заготовки піддають нагріву для підвищення пластичності металу і зниження опору деформації, що дозволяє використовувати кувальні агрегати меншої потужності. Основним обладнанням ковальсько-штампувального виробництва є молоти, преси і інші машини. З настанням епохи персональних комп'ютерів виробництво складних і унікальних кованих виробів, як правило, супроводжується реалістичним 3D комп'ютерним моделюванням. Ця точна та відносно швидка технологія дозволяє накопичувати всі необхідні знання, обладнання та напівфабрикати для майбутнього виробу кування до початку виробництва^[2]. Комп'ютерне 3D моделювання в наш час^[Коли?] не рідкість навіть для невеликих компаній^[3

12Штампування — процес обробки матеріалів тиском — пластичне деформування заготовки в штампах з витіканням металу, обмеженого розмірами штампувального простору^[1]. Під час штампування відбувається формоутворення без зняття стружки, забезпечується висока точність виробів при високій продуктивності праці.

Гарячим штампуванням називається процес одержання поковок за допомогою спеціальної оснастки — штампів (рис.). Молотовий штамп являє собою два сталевих бойка (матриця і пуансон), що мають в площині роз'єму виїмки, які відповідають конфігурації деталі. Під дією сили удару молота або тиску преса нагріта заготовка деформується і заповнює порожнину штампа. В результаті штампування одержують деталь, що за формою і розмірами відповідає формі і розмірам штампу.

Холодне штампування здійснюється без попереднього підігріву металу. Найчастіше застосовують листове холодне штампування, матеріалом для якого служать тонкі листи (товщиною 5 — 6 мм), стрічки, прутки з м'якої вуглецевої і легованої сталі, кольорових металів і їх сплавів. Холодним штампуванням виготовляють як плоскі, так і вигнуті вироби (ковпаки, днища залізничних цистерн, деталі котлів і ін.)

13Паяння металів − це процес з'єднання металевих виробів, який ґрунтується на властивості розплавленого присадного металу (припою), що має меншу, ніж основний метал, температуру плавлення, проникати в поверхневі шари основного металу, нагрітого до температури плавлення припою. Після остигання оплавленого припою створюється міцне нерознімне з'єднання. Залежно від температури плавлення припою розрізняють паяння м'якими і твердими припоями.

Паяння м'якими припоями. До м'яких належать припої, температура плавлення яких не перевищує 450 °С. Для паяння майже всіх металів використовують олов'яно-свинцеві припої марок ПОС 90, ПОС 40, ПОС 30, які містять відповідно 90, 40 і 30 % олова і мають температуру плавлення180...260°С. М'які припої забезпечують границю міцності

50...70 МПа.

Щоб захистити нагрітий основний метал і розплавлений припій від окислювання, а також розчинити утворювані оксиди і сприяти розтіканню рідкого припою по поверхні місця спаювання, застосовують такі флюси, як каніфоль і хлористий цинк (ZnCl2) або суміш хлористого цинку з хлористим амонієм. М'які припої виготовляють у вигляді прутків, дроту, порошку та ін.

Нагрівають виріб і розплавляють припій звичайно паяльниками, робоча частина яких виготовляється з міді і має клиноподібну форму. Паяльники нагрівають у горнах, паяльними лампами або газовими паяльниками, проте найчастіше з цією метою застосовують електронагрівання. Паяння м'якими припоями можливе і при зануренні виробів у ванну з розплавленим припоєм.

Щоб мати якісні з'єднання, поверхню виробів у місці спаювання треба ретельно очистити механічним або хімічним способом; зазор не повинен перевищувати 0,1 мм.

Паяння твердими припоями. Тверді припої мають температуру плавлення понад 450 °С. До них належать мідно-цинкові припої типу ПМЦ, олов'яно-силіцієві латунні типу ЛОС, срібні припої типу ПСр, мідно-фосфористі, мідно-силіцієві, мідно-нікелеві, звичайні латунні припої і чиста мідь.

Для паяння виробів особливо відповідального призначення часто застосовують такі мідно-срібні припої, як ПСр-25, ПСр-45, що містять 25 і

45 % срібла (решта - мідь і цинк). Срібні припої мають температуру плавлення 780...830 °С.

При паянні твердими припоями границя міцності з'єднань досягає 400...500 МПа. Як флюси використовують буру (Na2B4O7), борну кислоту (Н3ВО3) або їх суміші, хлористий цинк та ін. Вироби нагрівають зварювальними пальниками, в соляних ваннах, нагрівальних печах з нейтральною, відновною або захисною атмосферою, на контактних електричних машинах і високочастотних установках. Зазор між виробами в цьому разі не повинен перевищувати 0,05...0,08 мм.

14ю

Луді́ння (лу́дження) — покриття металевих предметів (переважно, сталевих і мідних) шаром олова методом напилювання, електролізу або зануренням у розплавлене олово; захищає від корозії.]Лудіння на поверхні заготовки може проводитись також шляхом змочування розплавленим припоєм поверхні та подальшої його кристалізації[].Металевий шар на поверхні основного матеріалу, утворений лудінням носить назву полуда[2]. Товщина такого покриття становить 0,2…10 мкм.Для лудіння використовують олово або сплав на олов'яній основі. З метою економії до олова для лудіння додається свинець — звичайний сплав для полуди складається з 5 частин олова і 3 частин свинцю. Доданий до складу полуди вісмут (близько 5%) додає їй блиску і разом з тим знижує температуру плавлення. Для лудіння харчового посуду домішки свинцю чи отруйних солей не допускаються. Додавання нікелю і заліза робить полуду твердішою, а нікель додає блиск.