Оглавление:
Технологические свойства
- Технические параметры При выборе материала проектировщик должен учитывать не только механические, физические и химические свойства, но и технические характеристики, а также возможность производства, на котором предполагается изготовить проектируемое изделие. Технологичность и механические свойства материала обычно зависят от обратного. Примером может служить зависимость между содержанием элементов в сплаве, прочностью и свариваемостью стали. По мере увеличения содержания углерода и легирующих элементов снижается свариваемость и обрабатываемость.
Технические характеристики (литейные характеристики литых сплавов, обрабатываемость давлением деформируемых сплавов, обрабатываемость, свариваемость) очень важны, и невозможно производить тонкостенные литые удлиненные детали из сплавов с низкой текучестью и низкой заполняющей способностью, например, для производства высококачественных изделий в производственных условиях. Кроме того, поскольку зона сварки всегда образует сварную трещину,
невозможно также изготовить сварную конструкцию из стали с высоким содержанием углерода (высокоуглеродистый эквивалент). Людмила Фирмаль
Все это следует учитывать при выборе материала для конкретного изделия. При рассмотрении обрабатываемости материала необходимо исходить из условий серийности изготавливаемого изделия и необходимости проведения размягчающе-термической обработки. Поэтому при изготовлении крупносерийных или серийных изделий Основное внимание следует уделять механической обработке с использованием станков с ЧПУ и обрабатывающих центров. В этом случае твердость обрабатываемых деталей должна быть низкой (до 250 НВ).
Благодаря низкой твердости этих деталей может применяться предварительная термическая обработка-отжиг (отжиг), нормализация и высокий отпуск. Семь, пять, пятнадцать 25 * для оценки свариваемости конструкционных материалов необходимо разработать специальную систему легирования сварных швов с целью анализа уровня свариваемости сварных соединений и основных металлов, определения склонности дефектов, в частности зон растрескивания и термического воздействия сварных металлов, получения сварных соединений одинаковой прочности без дефектов с высокой устойчивостью к хрупкому разрушению.
- Принимаются следующие термины, характеризующие свариваемость металла: хорошая, удовлетворительная, ограниченная, неудовлетворительная. Хорошая свариваемость характерна для металлических материалов, которые не ограничены в процессе сварки при температуре окружающей среды в зависимости от веса и сложности конструкции. Такой материал не требует предварительного нагрева. При удовлетворительной свариваемости холодная сварка не допускается и должна выполняться при комнатной температуре. В сварных элементах не должно быть жесткой арматуры; для сложных узлов требуется предварительный нагрев; после сварки, с большим количеством наплавленного металла, необходимо его закалить.
Ограниченная свариваемость означает возможность сварки мелких деталей в простом виде с нагревом до 300-400°C и отпуском после сварки; даже при сварке простых узлов они должны быть нагреты до температур, превышающих 450°C с требуемой высокой температурой после сварки. Выбранные материалы и технологии изготовления изделий из них должны быть привязаны к возможностям конкретного производства. Например, поскольку технически невозможно рекомендовать производство того или иного изделия, следует ориентироваться не на лазерную массовую термообработку изделия, а не на тот вид термообработки, который есть у производителя изделия.
Важным этапом в выборе материала является оценка его стоимости и редкости. Людмила Фирмаль
Выбранный материал должен быть возможен 756 с учетом всех затрат, включая как стоимость материала, так и стоимость изготовления деталей из него, а также долговечность и децибелность балки. Также необходимо учитывать наличие редких компонентов материала. Например, в последние годы вольфрам, кобальт, никель и другие металлы встречаются редко, и их использование в качестве легирующих добавок в Стали должно быть ограничено. Но если без них невозможно обеспечить необходимые эксплуатационные характеристики, то их применение оправдано (быстрорежущие стали, жаропрочные стали и сплавы).
Поэтому основой для выбора материала является назначение и условия работы изделия или конструкции. В этом случае проектировщик опирается на опыт производства и эксплуатации изделий и конструкций данного профиля, уровень технологии производства и контроля, экономические соображения также учитываются при выборе материалов, результаты стендовых и натурных испытаний изделий могут играть важную роль. Проектировщик должен четко понимать причины использования этого материала, возможность его замены, технические характеристики изготовления изделия из выбранного материала и способ контроля готового изделия.
Конструктивные решения являются важным фактором при выборе материалов, так как они оказывают существенное влияние на эксплуатационные характеристики изделия. Например, вероятность повреждения конструкции вследствие коррозии зависит от формы конструкции. Поэтому проектировщики разрабатывают конструкции с закругленными поверхностями вместо острых, которые трудно защитить от истирания и коррозии. Выбор более прочного материала может показаться на первый взгляд более простым решением, но более высокая прочность также означает, что из — за более высокой стойкости материала производства или неоднородности к пластической деформации, способность материала за счет пластической деформации уменьшить пиковое напряжение,
возникающее из концентрации напряжений в вырезах, поэтому является важным требованием надежности из-за текучести вязкого деформируемого материала под действием высокого пикового напряжения в основании уменьшает напряжение и уменьшает окружность разреза Высокопрочные материалы обладают такой способностью слегка снижать напряжение или не снижать его вовсе. Неточности в обработке или дефекты в объеме материала, такие как разрезы, вызванные небольшими трещинами, образуют высокую концентрацию в основании разреза 757 давление может быть уменьшено только за счет расширения трещин в материале (рис. 42.8). Композитные детали часто используются для удовлетворения различных требований.
Примером может служить выпускной клапан для двигателя легкового автомобиля, в котором шток состоит из улучшенной стали, а пластина представляет собой высокотемпературный сплав. Стержень и пластина сварены трением(Fig. It будет соединен a). 42.9). Требования, вытекающие из очень больших сложностей, возможны только при изменении параметров, характеристик или параметров или свойств. Это можно проиллюстрировать простым примером. Если крутящий момент передачи вала увеличивается, обычным результатом является увеличение размера, то есть диаметра вала, чтобы поддерживать ту же скорость, что и он вращается.
Аналогично, при тех же параметрах вала, более высокий крутящий момент может быть учтен при выборе материалов с более высокой прочностью. Однако увеличение размера или прочности по-разному влияет на другие параметры. Увеличение диаметра вала сопровождается увеличением движущейся массы, обусловленным неравномерностью и изменением нагрузки, что способствует повышению динамической нагрузки. Остальная часть конструкции машины должна соответствовать измененным параметрам. Рассмотрим соответствие между установленными требованиями к завершению процесса рассеяния.
Как правило, материал выдерживает нагрузку, когда его прочность выше напряжения, возникающего от его нагрузки. Однако следует учитывать, что технический материал имеет вариацию прочности Ликвидность 42.8 уменьшение пика напряжений в поперечном сечении перехода за счет течения пластичного материала (а) и превышение предела прочности на отрыв (сцепление) за счет неосредованного пика напряжений хрупкого материала (б).) Рис 42.9 выпускной клапан двигателя автомобиля.
Высокотемпературная головка сплава соединенная сердечником и заваркой трением, сделанной из улучшенной стали 758 С. 42.10 дисперсия локальных пиков напряжений в объеме материала и дисперсия прочностных характеристик: 1-распределение напряжений; 2-распределение интенсивности; 3-зона разрушения Характеристики обусловлены колебаниями параметров конструкции и строения. При расчете напряжений, вызванных колебаниями технологии, также производятся определенные рассеяния.
Если значения напряжений и интенсивности слишком близки, зоны рассеяния могут пересекаться, и в этой опасной зоне может произойти разрушение материала(рис. 42.10). Это наблюдение показывает, с одной стороны, оптимальный расчет конструктивных деталей и деталей, однородность структуры получаемого материала, а с другой-полноту методов расчета и определения фактических напряжений.
Смотрите также:
