Шлифовальные материалы, станки и инструменты
Основой шлифовального инструмента являются зёрна абразивного материала, выполняющие функции микрорезцов, осуществляющих микрорезание обрабатываемого материала и пластическое деформирование поверхностного слоя металла. [3]
Для производства шлифовального инструмента используются следующие абразивные материалы: традиционные абразивы (электрокорунд и карбид кремния), микрокристаллический (золь-гелевый) корунд, полученный по специальной химической технологии, суперабразивы (сверхтвердые материалы — эльбор и алмаз).
2.Сущность дуговой наплавки. Способы наплавки.
Наплавка деталей и восстановление изношенных деталей наплавкой — эффективный и экономичный метод продления срока службы деталей и машин. Используя наплавку, можно во много раз продлить срок службы машин при незначительном расходе труда и металла для этих целей. Наплавку выполняют с помощью сварки, преимущественно дуговой, для наложения необходимого слоя металла на поверхность детали с целью повышения ее стойкости против истирания, повышенных температур, образивного изнашивания, коррозии и других видов разрушения.
Наплавку применяют для восстановления размеров изношенных деталей и создания слоя металла на поверхности детали, отличающегося по своим свойствам от основного металла детали повышенной износостойкостью, антикоррозионностью, жаростойкостью и другими свойствами.
Наиболее распространены ручная дуговая наплавка покрытыми электродами, наплавка неплавящимся угольным или вольфрамовым электродом в среде защитного газа, наплавка в углекислом газе, под слоем флюса, вибродуговая наплавка. По степени механизации процесса различают ручную дуговую наплавку покрытыми электродами, полуавтоматическую, автоматическую. Наплавку выполняют покрытыми электродами, проволочными и ленточными электродами. При этом ленточный и проволочный электроды могут быть сплошными или в виде порошковой ленты или порошковой проволоки.
Сущность процесса наплавки заключается в использовании теплоты для расплавления присадочного материала и его соединения с основным металлом детали. Используя возможности дуговой наплавки, на поверхности детали можно получить наплавленный слой любой толщины, любого химического состава с разнообразными свойствами.
Выбирая способ наплавки, вначале оценивают возможность его применения в данном конкретном случае, затем определяют возможность обеспечения технических требований, предъявляемых к наплавленному материалу, и, наконец, оценивают экономическую эффективность наплавки. При оценке экономической эффективности способа наплавки общую стоимость ручной дуговой наплавки принимают за 100%, наплавку под слоем флюса — 74 %, а вибродуговую наплавку—82 %.
При увеличении напряжения дуги уменьшаются глубина проплавления и высота валика; при уменьшении скорости наплавки увеличивается ширина наплавленного валика; при вертикальном перемещении электрода относительно наплавляемой поверхности увеличивается глубина проплавления по сравнению о глубиной проплавления при наклонном электроде. Однако при этом несколько уменьшаются ширина и высота наплавленного валика. При увеличении диаметра электрода уменьшается глубина проплавления и увеличивается ширина наплавленного валика.
Предварительный подогрев наплавляемой детали до температуры 200—250 °С уменьшает склонность наплавленного металла к образованию трещин. Все дефекты в наплавленном металле можно подразделить на наружные и внутренние. К последним относятся непровар (несплавление наплавленного металла с основным), пористость, трещины и шлаковые включения. Наружные дефекты, к которым относятся раковины и трещины, выявляют визуально.
При ручной наплавке покрытым электродом в технологии указывают марку электрода, его диаметр, род тока, сварочный ток; при автоматической наплавке — тип электродного материала (проволока, лента: сплошного сечения, порошковая), ток, напряжение дуги, длину дуги, скорость наплавки; при наплавке в защитном газе дополнительно указывают защитный газ, при наплавке под флюсом — марку флюса.
С помощью специальных электродов, через толстое покрытие, сердцевину, покрытие порошкового электрода, через легированный стержень из стали и легирующие элементы в покрытии и т. д.
Наибольшую твердость обеспечивают наплавочные материалы марок релит, затем вокар, висхом-9 и т. п.
3.Понятие о технологии машиностроения.
Технология машиностроения — область технической науки, занимающаяся изучением связей и установлением закономерностей в процессе изготовления машин. Она призвана разработать теорию технологического обеспечения и повышения качества изделий машиностроения с наименьшей себестоимостью их выпуска.
Билет№15
1.Назначение и сущность химико-термической обработки.Виды.
Химико-термическая обработка (ХТО) - нагрев и выдержка металлических (а в ряде случаев и неметаллических) материалов при высоких температурах в химически активных средах (твердых, жидких, газообразных).
В подавляющем большинстве случаев химико-термическую обработку проводят с целью обогащения поверхностных слоев изделий определенными элементами. Их называют насыщающими элементами или компонентами насыщения.
В результате ХТО формируется диффузионный слой, т.е. изменяется химический состав, фазовый состав, структура и свойства поверхностных слоев. Изменение химического состава обуславливает изменения структуры и свойств диффузионного слоя.
ХТО применяют с целью:
· поверхностного упрочнения металлов и сплавов (повышения твердости, износостойкости, усталостной и коррозионно-усталостной прочности, сопротивления кавитации и т.д.);
· сопротивления химической и электрохимической коррозии в различных агрессивных средах при комнатной и повышенных температурах;
· придания изделиям требуемых физических свойств (электрических, магнитных, тепловых и т.д.);
· придания изделиям соответствующего декоративного вида (преимущественно с целью окрашивания изделий в различные цвета);
· облегчения технологических операций обработки металлов (давлением, резанием и др.).
Требуемые свойства диффузионных (поверхностных) слоев могут формироваться как в процессе химико-термической обработки (азотирование, хромирование, борирование и др.), так и при последующей термообработке (цементация, нитроцементация).
Виды химико-термической обработки:
ЦементациейНазывается процесс насыщения поверхностных слоев стали углеродом. В зависимости от вида науглероживающей среды различают цементацию в твердом, жидком и газообразном карбюризаторе. После цементации детали подвергают закалке при температуре 780—800 "С, а затем отпуску при температуре 180—260 "С. Этим достигается высокая износостойкость поверхностного слоя.
ЦианированиемНазывается процесс поверхностного насыщения стали одновременно азотом и углеродом. В зависимости от температурных режимов цианирование подразделяется на высоко – и низкотемпературное (соответственно 800—8G0 и 550—660 °С), а в зависимости от вида среды — на жидкостное, газовое и в твердой среде.
Азотирование (нитрирование)— это процесс насыщения легированных сталей и чугуна азотом путем нагрева деталей в атмосфере аммиака. Перед азотированием сталь подвергают термообработке. Цель азотирования — повышение поверхностной твердости, износостойкости и усталостной прочности деталей.
Алитированием (алюминированием)Называется процесс насыщения стали и чугуна алюминием для повышения их стойкости к образованию окалины. Алитированню подвергают главным образом малоуглеродистую сталь, реже сталь со средним содержанием углерода, серый чугун, высоколегированную жароупорную сталь. Алитированне применяется для повышения срока службы деталей, работающих в условиях повышенных температур (например, форм для литья иод давлением сплавов цветных металлов, колосников, труб паровых котлоа, головок клапанов и др.). Алитированне проводят в твердых порошкообразных смесях и в расплавленном алюминиевом сплаве, методом металлизации поверхности с последующим диффузионным отжигом и другими методами.
2.Упрощённая диаграмма состояния «Железо-углерод»,её анализ.
Диаграмма фазового равновесия (диаграмма состояния) железо-углерод
— графическое отображение фазового состояния сплавов железа с углеродом в зависимости от их химического состава и температуры.
Диаграмма состояния
Железо образует с углеродом химическое соединение Fe3C цементит. Так как на практике применяют металлические сплавы с содержанием углерода до 6,67 %, то рассматриваем часть диаграммы состояния от железа до цементита. Поскольку цементит - фаза метастабильная, то и соответствующая диаграмма называется метастабильной (сплошные линии на рисунке).
Для серых чугунов и графитизированных сталей необходимо рассматривать стабильную диаграмму железо-графит (Fe-Гр), поскольку именно графит является стабильной фазой. Цементит образуется намного быстрее графита и во многих сталях ибелых чугунах может существовать достаточно долго. В серых чугунах графит существует обязательно.
На рисунке тонкими пунктирными линиями показаны линии стабильного равновесия (то есть с участием графита), там где они отличаются от линий метастабильного равновесия (с участием цементита), а соответствующие точки обозначены штрихом. (Отметим, что обозначения фаз и точек на этой диаграмме подчиняются неофициальному международному соглашению.)