ТЕМА 1. Понятия металлургического и машиностроительного производства

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Им. А.Н. Туполева

____

Кафедра материаловедения и технологии материалов

В.А. Сурков, Т.А. Ильинкова, Е.А. Солопова

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

В конспектах

Учебное пособие

Казань2007г.

УДК 621.735:681.3 (077)

В.А.Сурков, Т.А. Ильинкова, Е.А. Солопова.Технология конструкционных материалов. В конспектах.:Учебное пособие. Казань: Изд – во Казан. гос. техн. ун – та . 2007. 96 с.

Изложены в краткой форме в виде конспекта, современные методы изготовления заготовок литьем, давлением, сваркой, а также методы изготовления деталей из композиционных материалов. Учебное пособие является дополнительным материалом к лекционному курсу по данной дисциплине.

Предназначено для студентов инженерных специальностей, изучающие предмет «Технология конструкционных материалов» и «Технологические процессы в машиностроении».

Ил. 61. Табл. 3 . Библиогр.: 9 назв.

В работе принимали участие от КГТУ им. Туполева:

к.т.н., проф. А.С. Маминов

студент гр.1408 Р.В. Фесенко

аспирант А.В. Беляев

Рецензенты: зав. кафедрой МВТМ д.т.н., проф. О.С. Сироткин (КГЭУ)

гл. инженер Р.О. Юсипов (ОАО КМПО)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………..6

ТЕМА 1. Понятия металлургического и машиностроительного

производства ..................................................................................... 7

1.1. Понятия металлургического производства...................................... 7

1.2. Понятия машиностроительного производства................................. 7

1.3. Сравнительный анализ способов получения заготовок и деталей в машиностроении ............................................................................... 9

ТЕМА 2.Основные свойства конструкционных материалов ........................ 10

2.1. Строение конструкционных материалов ....................................... 10

2.2. Дефекты в кристаллических решетках ........................................... 11

2.3. Маркировка и назначение основных конструкционных

материалов ...................................................................................... 13

2.4. Механические свойства ................................................................... 14

2.5. Физические свойства ....................................................................... 18

2.6. Химические свойства ....................................................................... 18

2.7. Технологические свойства .............................................................. 18

2.8. Эксплуатационные или служебные свойства.................................. 19

ТЕМА 3.Основы металлургии черных и цветных металлов......................... 20

3.1. Производство чугуна....................................................................... 20

3.1.1. Руды, пустая порода, вредные примеси, флюсы и топливо. 20

3.1.2. Подготовка руды к плавке .................................................... 21

3.1.3. Выплавка чугуна.................................................................... 21

3.1.4. Физико-химические процессы............................................... 23

3.2. Производство стали......................................................................... 24

3.2.1 Кислородно-конверторный процесс...................................... 24

3.2.2. Мартеновский метод.............................................................. 26

3.2.3 Плавка стали в электропечах.................................................. 27

3.3. Производство цветных металлов и сплавов................................... 29

3.3.1. Производство алюминия...................................................................... 29

3.3.2. Производство титана............................................................. 30

3.3.3. Производство меди................................................................ 31

ТЕМА 4.Основы литейного производства..................................................... 33

4.1. Общие сведения получения литых заготовок и деталей................ 33

4.2. Литейные свойства сплавов............................................................. 34

4.3. Механические свойства литейных сплавов..................................... 36

4.4. Процесс кристаллизации................................................................. 37

4.5. Формовочные материалы................................................................ 38

4.6. Формовочные и стержневые смеси. Противопригарные

покрытия........................................................................................... 39

4.7. Технология изготовления отливок в песчанно-глинистых формах 40

4.8. Специальные способы литья............................................................ 43

4.8.1. Литье в металлические формы (литье в кокиль)................... 43

4.8.2. Литье под давлением.............................................................. 44

4.8.3. Литье в оболочковые формы................................................. 46

4.8.4. Центробежное литье............................................................... 47

4.8.5. Литье по выплавляемым моделям......................................... 47

ТЕМА 5.Основы технологии обработки давлением...................................... 50

5.1. Общие понятия и закономерности.................................................. 50

5.2. Классификация основных видов ОМД............................................ 52

5.2.1. Прокатка................................................................................. 52

5.2.2. Прессование............................................................................ 54

5.2.3. Волочение............................................................................... 55

5.2.4. Ковка....................................................................................... 56

5.3. Основные методы штамповки.......................................................... 57

5.3.1. Процесс с локальным очагом пластической деформации –

штамповка обкатыванием...................................................... 61

ТЕМА 6.Основы технологии сварочного производства............................... 68

6.1. Основные понятия и определения................................................... 68

6.2. Способы сварки плавлением........................................................... 70

6.2.1. Электродуговая сварка.......................................................... 70

6.2.2. Плазменная сварка................................................................. 73

6.2.3. Газовая сварка........................................................................ 74

6.2.4. Сварка электронным лучом.................................................. 75

6.3. Способы сварки давлением............................................................. 76

6.3.1. Контактная сварка.................................................................. 76

6.3.2. Диффузионная сварка............................................................ 78

6.3.3. Сварка взрывом..................................................................... 78

6.3.4. Холодная сварка.................................................................... 79

6.3.5. Сварка трением...................................................................... 80

6.3.6. Ультразвуковая сварка.......................................................... 80

6.5. Дефекты сварных и паяных соединений......................................... 82

ТЕМА 7.Электрофизические методы обработки........................................... 84

7.1.Электроэрозионная обработка заготовок...................................... 83

7.2. Электроимпульсная обработка....................................................... 85

7.3. Электроконтактная обработка........................................................ 85

7.4. Электрохимические методы обработки.......................................... 86

7.5. Электрохимическая размерная обработка..................................... 86

ТЕМА 8.Изготовление заготовок деталей из композиционных порошковых материалов........................................................................................................... 88

8.1. Способы получения металлических порошков.............................. 87

8.2. Технологические свойства металлических порошков.................... 90

8.3. Методы производства металлокерамических изделий................... 90

8.4. Технологический процесс спекания................................................ 94

Список литературы .......................................................................................... 96

Введение

Основной задачей курса «Технология конструкционных материалов» является ознакомление с существующими способами получения заготовок и деталей из различных конструкционных материалов и перспективой развития технологических процессов в машиностроении.

Применяемые конструкционные материалы подразделяют на металлические и неметаллические. Металлы, в свою очередь, относят либо к черным (железо и его сплавы), либо к цветным (медь и сплавы на ее основе, алюминий и его сплавы, титан и др.). Чистые металлы не всегда могут обеспе­чить требуемые эксплуатационные свойства, поэтому, в основном, в машиностроении используют сплавы на их основе.

В области обработки давлением созданы новые процессы чистовой обработки поверхности деталей пластическим деформированием: обработка обкаткой и раскаткой роликами, упрочняющая обработка поверхности наклепом.

Литейное производство характеризуется совершенствованием технологических процессов, дальнейшей механизацией и автоматизацией специальных видов литья, повышением качества отливок. Помимо широко известных способов литья в оболочковые формы, литья по выплавляемым моделям, литья под давлением все больше внедряются непрерывное литье, литье вакуумным всасыванием, вакуумно-компрессионное литье, литье намораживанием.

В области сварочного производства широкое распространение получили такие способы сварки, как электронно-лучевая, диффузионная сварка в вакууме, ультразвуковая сварка, лазерная сварка, сварка в камере с контролируемой атмосферой и др.

Технологический процесс производства изделий методом порошковой металлургии состоит из следующих основных операций: получения металлического порошка или смеси порошков разнородных материалов, формования, спекания (нагрев), и дополнительной обработки (механической обработки, калибрования, термической и химико-термической обработки и др.) порошковых заготовок и изделий.

ТЕМА 1. Понятия металлургического и машиностроительного производства

Наши рекомендации