- •Введение
- •Общие методические указания
- •Рекомендуемая литература
- •Стандарты
- •Введение (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 1 Металлургия черных и цветных металлов
- •Тема 1.1 Производство чугуна (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 1.2 Производство стали (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 1.3 Производство цветных металлов (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 2 Основы металловедения
- •Тема 2.1 Строение и кристаллизация металлов (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.2 Свойства металлов и сплавов (8 часов)
- •Тема 2.3 Основные сведения о металлических сплавах. Диаграммы состояния двойных сплавов (4 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.4 Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов (8 часов)
- •Тема 2.5 Термическая обработка (6 часов)
- •Лабораторная работа № 4
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.6 Химико-термическая обработка (4 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.7 Углеродистые стали (4 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.8 Легированные стали (8 часов)
- •Практическая работа № 2
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.9 Твердые сплавы, минералокерамика, сверхтвердые инструментальные материалы (5 часов)
- •Практическая работа № 3
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.10 Чугуны (6 часов)
- •Лабораторная работа № 5
- •Практическая работа № 4
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.11 Цветные металлы и их сплавы (6 часов)
- •Практическая работа № 5
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2.12 Коррозия металлов (2 часа)
- •Варианты заданий к домашней контрольной работе №1 Вариант 1.
- •Вариант 2.
- •Вариант 3.
- •Вариант 4.
- •Вариант 5.
- •Вариант 6.
- •Вариант 7.
- •Вариант 8.
- •Вариант 9.
- •Вариант 10.
- •Вариант 11.
- •Вариант 12.
- •Вариант 13.
- •Вариант 14.
- •Вариант 15.
- •Вариант 16.
- •Вариант 17.
- •Вариант 18.
- •Вариант 19.
- •Вариант 20.
- •Вариант 21.
- •Вариант 22.
- •Вариант 23.
- •Вариант 24.
- •Вариант 25.
- •Вариант 26.
- •Вариант 27.
- •Вариант 28.
- •Вариант 29.
- •Вариант 30.
- •Справочный материал Механические, технологические свойства и примерное назначение (применение) углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества. Гост380-94
- •Углеродистых конструкционных качественных сталей гост 1050-88
- •Механические и примерное назначение легированных конструкционных сталей и некоторых специальных сталей
- •Механические свойства и применение чугунов
- •Примеры выполнения заданий
- •Правило фаз
- •Раздел 3. Неметаллические конструкционные материалы
- •Тема 3.1. Пластические массы и способы получения изделий из них (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3.2. Резиновые и древесные материалы (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 4. Порошковая металлургия. Прогрессивные материалы в машиностроении
- •Тема 4.1. Порошковая металлургия
- •И напыленные покрытия (4 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4.2. Композиционные материалы (2 часа)
- •Тема 4.3. Аморфные металлы.
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 5. Литейное производство
- •Тема 5.1. Общие положения (2 часа)
- •Тема 5.2. Изготовление отливок
- •Практическая работа № 6
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5.3. Специальные способы литья (6 часов)
- •Раздел 6. Обработка металлов давлением
- •Тема 6.1. Основы теории обработки
- •Тема 6.2. Нагрев металла
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6.3. Прокатка (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6.4. Прессование и волочение (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6.5. Ковка (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6.6. Горячая объемная штамповка (7 часов)
- •Практическая работа № 8
- •Практическая работа № 9
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6.7. Холодная штамповка (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 7. Сварочное производство
- •Тема 7.1. Общие сведения о сварке (2 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7.2. Электродуговая сварка и резка металлов (4 часа)
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7.3. Способы сварки давлением (4 часа)
- •Практическая работа № 10
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7.4. Газовая сварка и резка металлов (4 часа)
- •Практическая работа №11
- •Методические указания
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7.5. Пайка, наплавка, металлизация (4 часа)
- •Варианты заданий домашней контрольной работы №2 Вариант №1.
- •Вариант №2.
- •Вариант №3.
- •Вариант №4.
- •Вариант №5.
- •Вариант №6.
- •Экзаменационные вопросы по дисциплине: «Материаловедение и технология материалов» специальность 2-36 01 01 «Технология машиностроения (по направлениям)»
Механические и примерное назначение легированных конструкционных сталей и некоторых специальных сталей
Конструкционные легированные стали общего назначения ГОСТ4543-71 |
|||
Марки |
Механические свойства |
Примерное назначение |
|
σв, МПа |
σт, МПа |
||
15Х 15ХА |
735 |
490 |
Износоустойчивые детали, работающие при больших скоростях (шестерни, кулачковые муфты, сменные кондукторные втулки, крестовины кардана, поршневые пальцы и др. |
20Х |
786 |
638 |
То же – при повышенных нагрузках (втулки, пальцы, толкатели, оси, силовые шпильки, шпиндели, плунжеры, шлицевые валики, поршневые пальцы) |
12ХН2 |
588 |
||
30Х |
884 |
735 |
Детали высокой прочности и вязкости, работающие при средних давлениях и низких, либо – средних скоростях (валы, оси, коленчатые валы, шестерни, пальцы, шпиндели, ролики, втулки, червячные валы) |
35Х |
910 |
735 |
|
40Х |
980 |
786 |
|
45Х |
1030 |
835 |
Крупные детали высокой прочности, работающие на износ (зубчатые колеса, пальцы, шевронные шестерни, редукторные валы, шпиндели, червячные и шлицевые валы) |
50Х |
1080 |
884 |
|
38ХА |
932 |
786 |
Зубчатые колеса, работающие при средних скоростях и средних давлениях |
35Г2 |
618 |
363 |
Детали высокой прочности и повышенной износостойкости (звездочки, пальцы, траки, шпиндели, валы, зубчатые колеса и др.) |
40Г2 |
658 |
382 |
|
45Г2 |
686 |
402 |
|
50Г2 |
735 |
421 |
|
18ХГТ |
980 |
884 |
Детали, работающие при больших скоростях и ударных нагрузках (зубчатые колеса, шпиндели, кулачковые муфты, втулки, валы, шатуны, ходовые винты и др.) |
20ХГР |
786 |
||
20ХН |
786 |
588 |
|
15ХФ |
735 |
540 |
Некрупные детали, работающие на износ (зубчатые колеса, поршневые пальцы, распределительные валы, детали подвергаемые цементации) |
30ХГТ |
1470 |
1280 |
Детали, работающие при больших скоростях и средних давлениях с ударными нагрузками (шестерни, шатуны, ходовые винты, пальцы, валы) |
30ХМ |
932 |
735 |
Детали высокой прочности и вязкости, работающие при повышенных температурах (роторы и диски турбин, валы, оси, крепежные детали) |
35ХМ |
835 |
||
40ХН |
980 |
588 |
Мелкие и средние (40ХН) и крупные (45ХН, 50ХН) детали, высокой прочности и повышенной пластичности, работающие при высоких удельных давлениях и ударных нагрузках (шестерни, кулачковые муфты, червяки, шпиндели, червячные валы и др.) |
45ХН |
1030 |
835 |
|
50ХН |
1080 |
884 |
|
12ХН2 |
786 |
588 |
Высоконагруженные детали с высокой поверхностной твердостью и износостойкостью, работающие при больших скоростях и ударных нагрузках (шпиндели и валы в подшипниках скольжения, шестерни сложной конфигурации, червяки, кулачковые муфты, гильзы, цементованные матрицы и пуансоны) |
12ХН3А |
932 |
686 |
|
20ХН3А |
735 |
||
12ХН4А |
1128 |
532 |
|
20ХГНР 20Х2Н4А |
1280 |
1080 |
Высоконагруженные детали с высокой поверхностной твердостью и износостойкостью взамен сталей 12ХН3А, 12Х2Н4А |
20ХГСА |
786 |
638 |
Детали повышенной прочности (валы, рычаги, оси, шестерни, ролики, муфты, сварочные конструкции) |
30ХГС 35ХГСА |
1080 |
835 |
|
40ХФА |
884 |
735 |
Ответственного назначения детали, подвергаемые термообработке (валы, шестерни, оси, втулки, траверсы, рычаги, толкатели и др.) |
38ХГН |
868 |
786 |
Детали ответственного назначения (валы, оси, крепежные детали) |
40ХНВА |
1080 |
932 |
Детали ответственного назначения, подвергаемые термообработке (шестерни, валы, траверсы, коленчатые валы мощных двигателей, муфты, турбины, роторы, работающие в условиях больших, знакопеременных нагрузок, подвергают закалке в масле с 850°С и отпуску при 620°С) |
40ХН2МА |
|||
40Х2Н2МА |
|||
18Х2Н4МА 18Х2Н4ВА |
1128 |
835 |
Детали ответственного назначения, подвергаемые термической обработке (шестерни, ваты, траверсы и др.) |
38Х2Ю 38ХЮ |
884 |
735 |
Детали с высокой поверхностной твердостью и износостойкостью (высоконагруженные червяки, копиры, эксцентрики, кулачки, втулки, матрицы и пуансоны сложной формы). Детали точного машино- и приборостроения, для которых не допускается деформация при термообработке (в этом случае проводят только азотирование) |
38Х2МЮА 38ХМЮА |
980 |
835 |
|
15Г |
422 |
245 |
Цементуемые и цианируемые детали: кулачковые валы, зубчатые колеса, шарниры муфт, пальцы, тяги |
20Г |
451 |
274 |
|
25Г |
490 |
295 |
|
30Г |
540 |
315 |
Детали, подвергаемые истиранию: оси, валы, зубчатые колеса, вилки, рычаги сцепления, болты, гайки, винты |
40Г |
588 |
353 |
Детали, подвергаемые истиранию при действии высоких нагрузок (диски трения, шлицевые, карданные, распределительные и коленчатые валы, полуоси, анкерные болты, шпильки и др. |
45Г |
569 |
372 |
|
50Г |
648 |
392 |
Коррозионно-стойкие стали и сплавы ГОСТ5632-85 |
|||
Марки |
Механические свойства |
Примерное назначение |
|
σв, МПа |
σт, МПа |
||
8Х13 |
431 |
245 |
Для деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам: деталей, работаюших в слабоагрессивных средах |
12X13 |
750 |
500 |
|
20X13 |
850 |
650 |
|
25Х13Н2 |
950 |
700 |
|
30X13 |
950 |
700 |
Для деталей с повышенной твердостью: режущий, измерительный, хирургический инструменты, клапанные пластины компрессоров и др. |
40X13 |
1150 |
900 |
|
15Х25Т 15Х28 |
540 |
- |
Для деталей, работающих в более агрессивных средах при температуре от - 20°до 400°С (15X28 – для спаев со стеклом) |
09X15Н8Ю 07Х16Н6 |
1250 |
1000 |
Для высокопрочных изделий, упругих элементов; сталь 09X15Н8Ю – для уксуснокислых и солевых сред |
Шарикоподшипниковые стали ГОСТ801-60 |
|||
Марки |
Механические свойства |
Примерное назначение |
|
σв, МПа |
σт, МПа |
||
ШХ4 |
- |
- |
Для деталей роликовых подшипников вагонов (у нее невысокая прокаливаемость), колец толщиной до 14 мм, которые прокаливаются только на 2-3 мм и хорошо работают при динамических нагрузках |
ШХ9 |
- |
- |
Для шариков и роликов диаметром до 13,5 и 10 мм, копиров, собачек |
ШХ12 |
715 |
410 |
Для шариков диаметром 13,5-22,5 мм и роликов диаметром 10-15 мм |
ШХ15 |
715 |
410 |
Для шариков диаметром 22,5 мм и роликов диаметром 15-30 мм, кольца всех размеров (за исключением очень крупных) |
ШХ15СГ ШХ20СГ |
715 |
410 |
Ролики и шарики диаметром более 30 мм, кольца с толщиной стенки свыше 15 мм |
Рессорно-пружинные стали ГОСТ14959-79 |
|||
Марки |
Механические свойства |
Примерное назначение |
|
σв, МПа |
σт, МПа |
||
65 |
981 |
785 |
Круглые пружины из проволоки диаметром до 15 мм, плоские пружины, рессоры, эксцентрики |
70 |
1030 |
834 |
|
75 |
1079 |
883 |
|
80 |
1079 |
932 |
|
85 |
1128 |
981 |
|
60Г |
981 |
785 |
Детали, работающие при знакопеременных нагрузках (фрикционные и тормозные диски, цанги), пружины из проволоки диаметром до 20 мм, плоские пружины, рессоры толщиной до 14 мм |
65Г |
981 |
785 |
|
70Г |
1030 |
834 |
|
55С2 55С2А |
1275 |
1177 |
То же, толщиной до 18 мм, круглые пружины, работающие при температуре до 250°С |
60С2 |
1275 |
1177 |
Рессоры толщиной 3-16 мм, пружины из проволоки диаметром до 16 мм с рабочей температурой до 250°С |
60С2Г |
1471 |
1324 |
|
60С2А |
1570 |
1373 |
|
70С3А |
1668 |
1471 |
Для тяжелонагруженных пружин ответственного назначения |
50ХГ 50ХГА 50ХГР |
1275 |
1177 |
Ответственные пружины из проволоки диаметром до 25 мм |
50ХФА |
1275 |
1079 |
Для ответственных пружин и рессор, работающих при температурах до 300°С; для пружин, подвергаемых многократным нагрузкам |
50ХГФА |
1422 |
1324 |
|
55С2ГФ |
1570 |
1373 |
|
60С2ГФ |
1570 |
1373 |
Крупные высоконагруженные детали высокой упругости, пружины из проволоки диаметром до 25 мм, рессоры |
60С2ХФА |
1668 |
1471 |
Крупные высоконагруженные пружины, работающие при температуре до 350°С, изготавливаемые из калиброванной стали и пружинной ленты |
65С2ВА |
1862 |
1666 |
|
60С2Н2А |
1471 |
1324 |