Раздел iii. технология литейного производства

ВВЕДЕНИЕ

Определение технологии конструкционных материалов как научной дисцип­лины. Роль технологии в обеспечении качества продукции и экономической эффек­тивности в машиностроении. Задачи создания малоотходной и ресурсосберегаю­щей технологий.

Цель, задачи и содержание курса и его значение в технологической подготовке инженеров.

Роль отечественных ученых в развитии технологической науки о методах полу­чения заготовок и их обработки.

РАЗДЕЛ I. СВОЙСТВА И СТРОЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Основные конструкционные материалы и требования, предъявляемые к ним. Группы черных, цветных и тугоплавких металлов и сплавов. Основные физические, механические, эксплуатационные и технологические свойства металлов. Зависи­мость свойств материалов от их строения. Атомно-кристаллическое строение металлов и сплавов. Полиморфизм металлов. Строение и свойства составляющих сплавов. Твердые раствори. Химические соединения и механические смеси. Поня­тия о микро- и макроструктуре.

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов. Краткая характеристика строения и свойств составляющих сплавов. Зависимость свойств углеродистых сталей от содержания углерода и постоянных полезных и вредных примесей. Поня­тие о легированных сталях. Роль неметаллических включений. Практическое приме­нение диаграммы состояния. Виды термической обработки.

Классификация сталей по назначению, химическому составу и качеству. Мар­кировка сталей. Классификация и маркировка сплавов цветных и тугоплавких металлов.

Неметаллические материалы, используемые в машино- и приборостроении. Классификация материалов и способы их получения. Физические, механические, эксплуатационные и технологические характеристики неметаллических матери­алов. Область их применения.

Понятие о композиционных материалах и способах их получения. Физические, механические. Эксплуатационные и технологические свойства композиционных материалов. Области их применения.

Стандарты на конструкционные материалы.

РАЗДЕЛ II. ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

1.Физико-химические основы металлургического производства. Понятие о рудах различных металлов. Принципы получении металлов из руд восстановлени­ем, электролизом и металлотермией.

2.Производство чугуна. Исходные материалы для доменной плавки. Подго­товка руд к плавке. Основные физико-химические процессы получения чугуна в современных доменных печах. Продукция доменного производства. Процесс прямого (внедоменного) получения железа из руд.

3.Производство стали. Исходные материалы для плавки стали. Основные физико-химические процессы получения стали. Производство стали в основных мартеновских печах, кислородных конверторах и электродуговых печах. Сравне­ние процессов плавки по производительности, автоматизации и качеству стали.

Способы разливки стали в изложницы. Строение слитков спокойной и кипящей стали. Непрерывная разливка стали. Сравнительная оценка способов разливки и ка­чества получаемых слитков.

Способы повышения качества стали: обработка стали синтетическими шлака­ми в ковше, вакуумирование жидкой стали, электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплавы. Сравнительная оценка способов повышения качества стали.

4. Производство цветных металлов. Производство меди, алюминия, магния, титана и их сплавов. Физико-химические процессы получения металлов. Способы плавки и рафинирования цветных металлов и сплавов

5. Порошковая металлургия. Виды и свойства металлических и металлокерамических порошковых материалов. Методы получения порошков и изготовление из них полуфабрикатов и изделий. Продукция и технико-экономические характери­стики порошковой металлургии.

Перспективы развития металлургического производства. Вопросы техники безопасности и охраны окружающей среды.

РАЗДЕЛ III. ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1.Общая характеристика литейного производства. Современное состояние, место и значение литейного производства в машиностроении. Классификация спо­собов изготовления отливок, объем их применения и степень полезного использо­вания металла. Диалектика развития литейного производства. Роль отечественных ученых в развитии литейного производства.

2.Физические основы производства отливок. Тепловое, силовое и физико-химическое взаимодействие отливки и литейной формы. Процессы, происходящие при заполнении литейной формы, затвердевании расплавленного металла и его охлаждении. Влияние структуры отливок на их свойства.

3.Способы изготовления отливок. Литейная форма, ее элементы и назначение.
Требования, предъявляемые к литейным формам. Классификация литейных форм.

Изготовление отливок в песчаных формах. Сущность спо­соба. Литейная оснастка. Формовочные и стержневые смеси. Влияние состава формовочных смесей на качество отливок.

Изготовление песчаных литейных форм вручную. Механизация и автоматиза­ция изготовления литейных форм. Влияние способов уплотнения литейных форм ни качество отливок.

Изготовление стержней с отвердением тепловой сушкой, в нагреваемой оснаст­ке, из холоднотвердеющих и жидких самотвердеющих смесей.

Сборка и заливка литейных форм. Выбивка отливок из литейных форм и стержней из отливок. Очистка поверхности отливок, обрубка заливов, исправле­ние дефектов отливок. Изготовление литейных форм для крупных отливок.

Технологические возможности литья в песчаные формы и области его приме­нения. Перспективы совершенствования литья в песчаные формы.

Изготовление отливок литьем в оболочковые формы. Сущность способа и его особенности. Литейная оснастка и оборудование. Формо­вочные смеси и их свойства. Последовательность изготовления отливок литьем В оболочковые формы.

Изготовление отливок литием по выплавляемым моделям. Сущность способа и его особенности. Материалы для изготовления выплавляемых моделей и приго­товление модельных составов. Оснастка и оборудование для изготовления отливок по выплавляемым моделям. Последовательность изготовления отливок литьем по выплавляемым моделям.

Изготовление отливок литьем в кокиль. Сущность спосо­ба и его особенности. Основные типы кокилей и материалы для их изготовления. Теплоизоляционные покрытия и их назначение. Последовательность изготовления отливок литьем в кокиль.

Изготовление отливок литьем под давлением. Сущность способа и его особенности. Схема процессов изготовления отливок на машинах литья поя давлением с холодной и горячей камерами прессования. Литейная оснаст­ка, оборудование и материалы для изготовления отливок. Последовательность изготовления отливок литьем под давлением.

Изготовление отливок центробежным литьем. Сущность способа и его особенности. Схема процессов изготовления отливок на центробеж­ных машинах с горизонтальной и вертикальной осями вращения. Применение центробежного литы при изготовлении фасонных отливок. Технологические возможно­сти и области применения центробежного литья. Изготовление отливок литьем вод низким давлением, непрерывным, горизонтальным, вакуумным способами, жидкой штамповкой и кристаллизацией под давлением. Сущность способов, литей­ная оснастка, оборудование и материалы.

Технологические возможности специальных видов литья и области их приме­нения. Перспективы совершенствования специальных видов литья.

4. Изготовление отливок из различных сплавов. Литейные свойства сплавов.
Технологические факторы, влияющие на литейные свойства сплавов. Влияние литейных сплавов на качество отливок.

Изготовление отливок из чугуна. Структура, механические и эксплуатационные свойства серого, высокопрочного и ковкого чугуна. Факторы, влияющие на формирование структуры и свойств чугуна. Литейные и механические свойства чугунов. Плавка чугунов и плавильные печи. Особенности изготовления отливок из серого, высокопрочного и ковкого чугунов различными способами литья. Легированные и модифицированные чугуны. Области применения отливок из чугунов.

Особенности изготовления отливок из стали, медных, алюминиевых, магни­евых и тугоплавких сплавов. Плавка сплавов и подготовка их к заливке. Особен­ности изготовления отливок различными способами литья. Области применения отливок из стали, медных, алюминиевых, магниевых и тугоплавких сплавов.

5. Технологичность конструкций литых деталей. Особенности конструирования литых деталей с учетом литейных свойств сплавов (жидкотекучести, усадки), уровня напряжений в отливке, направленности затвердевания отливки, технологии изготовления литейных форм (выбора разъема литейных форм, конструктивных уклонов, крепления литейных стержней в литейной форме, удобства извлечения модели из литейной формы и стержней из отливки) при литье в песчаные формы и специальными способами литья из различных сплавов.

Особенности технологии изготовления отливок в условиях автоматизирован­ного производства.

Техника безопасности и охрана окружающей среды в литейном производстве.