Технология конструкционных материалов. Способы получения деталей (за
.pdfкристаллизацией из растворов. Волокна изготавливают с аморфной (стекловолокно, кремниевые волокна), композиционной (борные) и кристаллической (углеродные) структурой. Борные волокна получают осаждением бора на вольфрамовую проволоку (диаметром 22,5 мкм) в виде покрытия; углеродные карбонизацией и графитизацией полиакрилонитрильных (ПАН-В) или гидроцеллюлозных (вискозных; Гц-6) волокон. Керамические волокна (MgO, Al2O3, ZrO2, TiO, SiC, Si3N4, B4C) получают из расплавов, осаждением из газовой фазы или методами порошковой металлургии. Металлические волокна (проволока) изготавливают механически, электрохимически или формованием из расплава с использованием фильер.
Дисперсно-упрочненные КМ относятся к классу порош-
ковых КМ. Упрочняющей фазой являются дисперсные частицы (оксиды, карбиды, нитриды) размером менее 0,1 мкм с объемной долей до 15 %.
Изделия из дисперсно-упрочненных КМ получают методами порошковой металлургии, горячим прессованием, горячей экструзией или горячей прокаткой.
Дисперсно-упрочненные КМ применяют для изготовления изделий, работающих в условиях повышенных температур.
Слоистые материалы в виде листов, труб, прутков, лент, заготовок изготавливают прессованием, прокаткой, волочением, центробежным литьем, диффузионной сваркой, сваркой взрывом, пайкой и склеиванием из исходных компонентов. Соединение компонентов по большой площади контакта требует при жидкофазном методе смачиваемости компонентов, при твердофазном методе определенного давления и температуры для протекания диффузионных процессов и определенного времени выдержки.
231
Для соединения компонентов необходимо очистить поверхности от загрязнений, оксидов, масел. Процессу соединения в твердой фазе сопутствует пластическая деформация, которая для большинства сплавов ведется в нагретом состоянии. Соединение компонентов при диффузионной сварке, основанное на процессе диффузии, осуществляется в вакууме.
Сварка взрывом слоистых КМ позволяет соединять любые материалы с высокой прочностью, в том числе без нагрева, без вакуума за счет высоких удельных давлений в условиях косого соударения свариваемых материалов и эффекта самоочистки свариваемых поверхностей.
Выбор компонентов слоистых КМ осуществляют, исходя из их совместимости (механической и химической), в условиях изготовления и эксплуатации. Слоистые КМ применяют для изготовления биметаллического инструмента,высокопрочных и коррозионно-стойких конструкционных материалов (например, в виде листов, панелей, биметаллических труб).
232
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Фетисов Г.П. Материаловедение и технология материалов / Г.П. Фе-тисов, В.М. Матюнин, В.С. Соколов. М.: Высшая школа, 2000. 511 с.
2.Технология конструкционных материалов / под ред.
А.М. Дальского. М.: Машиностроение, 2004. 511 с.
3.Материаловедение и технология металлов / Г.П. Фетисов [и др.]. М.: Высшая школа, 2001. 625 с.
4.Материаловедение и технология металлов / Г.П. Фе-
тисов [и др.]. М.: Высшая школа, 2000. 636 с.
5.Материаловедение и технология металлов / Г.П. Фетисов [и др.]. М.: Высшая школа, 2005. 850 с.
6.Сологуб Н.А. Технология конструкционных материа-
лов / Н.А. Сологуб, Г.А. Прейс. Киев: Выща школа, 1991. – 350 с.
233
ОГЛАВЛЕНИЕ
I. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ |
|
|
МАТЕРИАЛОВ.................................................................................. |
3 |
|
II. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО ............................. |
8 |
|
1. |
Сущность металлургического производства.......................... |
8 |
2. |
Основные способы получения металлов из руд..................... |
8 |
3. |
Материалы для производства металлов и сплавов................ |
9 |
4. |
Производство чугуна................................................................ |
10 |
|
4.1. Материалы, применяемые для производства чугуна..... |
10 |
|
4.2. Подготовка руд к плавке .................................................. |
11 |
|
4.3. Выплавка чугуна............................................................... |
12 |
|
4.4. Физико-химическая сущность доменного процесса...... |
12 |
|
4.5. Продукты доменного производства ................................ |
14 |
5. |
Производство стали.................................................................. |
16 |
|
5.1. Сущность процесса........................................................... |
16 |
|
5.2. Способы получения стали................................................ |
17 |
|
5.3. Разливка стали................................................................... |
19 |
|
5.4. Строение стальных слитков............................................. |
21 |
|
5.5. Способы повышения качества стали............................... |
22 |
III. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК ЛИТЬЕМ................ |
26 |
|
1. |
Сущность литейного производства......................................... |
26 |
2. |
Способы изготовления отливок............................................... |
26 |
3. |
Изготовление отливок в разовых формах............................... |
27 |
|
3.1. Модельные комплекты для ручной и машинной |
|
|
формовки................................................................................... |
28 |
|
3.2. Формовочные и стержневые смеси................................. |
30 |
|
3.3. Технология ручной формовки.......................................... |
34 |
|
3.4. Технология машинной формовки. |
|
|
Формовочные машины............................................................ |
36 |
|
3.5. Заливка форм, выбивка отливок и стержней, |
|
|
обрубка и очистка отливок...................................................... |
39 |
4. |
Специальные методы получения отливок.............................. |
42 |
|
4.1. Изготовление отливок литьем в оболочковые формы... |
43 |
|
4.2. Изготовление отливок литьем по выплавляемым |
|
|
моделям..................................................................................... |
45 |
|
4.3. Изготовление отливок литьем под давлением................ |
47 |
|
4.4. Изготовление отливок центробежным литьем............... |
48 |
|
4.5. Изготовление отливок в металлических формах ........... |
49 |
|
4.6. Изготовление отливок электрошлаковым литьем.......... |
51 |
234 |
|
|
5. |
Технологические требования к конструкции отливки.......... |
52 |
6. |
Изготовление отливок из различных сплавов ....................... |
53 |
|
6.1. Изготовление отливок из чугунов................................... |
53 |
|
6.2. Особенности изготовления стальных отливок............... |
55 |
|
6.3. Особенности изготовления отливок из цветных |
|
|
металлов................................................................................... |
55 |
IV. ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ.............................. |
58 |
|
1. |
Сущность обработки металлов давлением............................. |
58 |
2. |
Факторы, влияющие на пластичность металла...................... |
59 |
3. |
Влияние обработки давлением на структуру и свойства |
|
металла.......................................................................................... |
61 |
|
4. |
Холодная и горячая деформация............................................ |
62 |
5. |
Нагрев металлов перед обработкой давлением..................... |
63 |
6. |
Основные типы нагревательных устройств........................... |
66 |
7. |
Способы обработки металлов давлением .............................. |
68 |
|
7.1. Прокатное производство.................................................. |
69 |
|
7.2. Прессование...................................................................... |
79 |
|
7.3. Волочение.......................................................................... |
80 |
|
7.4. Ковка.................................................................................. |
84 |
|
7.5. Горячая объемная штамповка ......................................... |
87 |
|
7.6. Холодная штамповка........................................................ |
97 |
|
7.7. Высокоскоростная штамповка........................................ |
103 |
V. ТЕХНОЛОГИЯ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА ................ |
105 |
|
1. |
Классификация процессов сварки .......................................... |
105 |
2. |
Способы сварки плавлением................................................... |
106 |
|
2.1. Электрическая дуговая сварка......................................... |
106 |
|
2.2. Газовая сварка................................................................... |
118 |
|
2.3. Электрошлаковая сварка.................................................. |
119 |
|
2.4. Электронно-лучевая сварка............................................. |
120 |
|
2.5. Лазерная сварка................................................................ |
121 |
3. |
Способы сварки давлением..................................................... |
122 |
|
3.1. Контактная сварка............................................................ |
122 |
|
3.2. Диффузионная сварка в вакууме..................................... |
124 |
|
3.3. Сварка трением................................................................. |
125 |
|
3.4. Холодная сварка............................................................... |
125 |
|
3.5. Ультразвуковая сварка..................................................... |
126 |
|
3.6. Сварка взрывом ................................................................ |
127 |
4. |
Нанесение покрытий................................................................ |
128 |
|
4.1. Наплавка............................................................................ |
128 |
|
4.2. Напыление покрытий....................................................... |
134 |
|
|
235 |
5. |
Пайка металлов......................................................................... |
138 |
6. |
Резка металлов .......................................................................... |
139 |
VI. ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК РЕЗАНИЕМ..... |
143 |
|
1. |
Рабочие, установочные и вспомогательные движения |
|
в металлорежущих станках.......................................................... |
143 |
|
2. |
Основные способы обработки резанием................................. |
144 |
3. |
Основные части и элементы токарного резца, его |
|
геометрические параметры.......................................................... |
146 |
|
4. |
Элементы режима резания и сечение срезаемого слоя ......... |
149 |
5. |
Производительность процесса резания................................... |
151 |
6. |
Некоторые явления, сопутствующие процессу обработки |
|
металлов резанием........................................................................ |
152 |
|
7. |
Применение смазочно-охлаждающих жидкостей.................. |
154 |
8. |
Износ и стойкость режущих инструментов............................ |
154 |
9. |
Материалы для изготовления режущих инструментов......... |
155 |
10. Классификация и условные обозначения |
|
|
металлорежущих станков............................................................ |
160 |
|
11. Работы, выполняемые на металлорежущих станках |
|
|
и применяемый инструмент......................................................... |
164 |
|
|
11.1. Обработка на токарных станках .................................... |
164 |
|
11.2. Обработка заготовок на сверлильных станках............. |
168 |
|
11.3. Обработка заготовок на фрезерных станках................. |
173 |
|
11.4. Обработка заготовок на шлифовальных станках......... |
177 |
12. Отделочные методы обработки............................................. |
186 |
|
13. Электрофизико-химические методы обработки .................. |
188 |
|
|
13.1. Электроэрозионные методы обработки........................ |
189 |
|
13.2. Электрохимическая обработка....................................... |
192 |
|
13.3. Анодно-механическая обработка................................... |
195 |
|
13.4. Электроконтактная обработка ....................................... |
196 |
14. Ультразвуковая обработка..................................................... |
197 |
|
15. Лучевые методы обработки................................................... |
199 |
|
|
15.1. Электронно-лучевая обработка...................................... |
199 |
|
15.2. Обработка световым лучом (лазерная).......................... |
200 |
VII. ПРОИЗВОДСТВО ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПЛАСТМАСС................... |
202 |
|
1. |
Общие сведения о пластмассах............................................... |
202 |
2. |
Переработка пластмасс в вязкотекучем состоянии ............... |
205 |
3. |
Переработка пластмасс в высокоэластичном состоянии ..... |
209 |
4. |
Производство деталей из жидких полимеров ........................ |
210 |
5. |
Изготовление деталей из пластмасс в твердом состоянии.... |
212 |
6. |
Сварка и склеивание пластмасс ...................................... |
215 |
236 |
|
|
VIII. ПРОИЗВОДСТВО ИЗДЕЛИЙ ИЗ РЕЗИНЫ.......................... |
218 |
|
IX. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ |
|
|
ДЕТАЛЕЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ........................ |
221 |
|
1. |
Получение порошков............................................................... |
221 |
2. |
Подготовка порошков к формованию.................................... |
222 |
3. |
Формовка заготовок................................................................. |
223 |
4. |
Cпeканиe и дополнительная обработка заготовок................ |
225 |
X. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ |
|
|
ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ .............. |
227 |
|
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ........................... |
233 |
|
237
Учебное издание
ГУБАРЕВА Эмилия Михайловна
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (ЗАГОТОВОК) И КОНСТРУКЦИЙ
Учебное пособие
Редактор и корректор О.Н. Довбилкина
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Подписано в печать 27.05.2008. Формат 60 90/16.
Усл. печ. л. 14,875.
Тираж 70 экз. Заказ № 122/2008.
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Издательство Пермского государственного технического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.
Тел. (342) 219-80-33.