К основными механическим свойствам металлов относятся: твёрдость, прочность, пластичность, вязкость.
Твердость является одной из важнейших характеристик. Твёрдость — это свойство металла оказывать сопротивление пластической деформации при проникновении в него другого более твердого тела (индентора) на поверхностные слои материала. Измерение твёрдости имеет широкое применение для контроля качества изделий. В зависимости от методов испытания различают значение твердости по Бринеллю, Виккерсу, Роквеллу. Твердость по Бринеллю обозначают символом HB (твердостью менее 450 единиц) и HBW (твердостью более 450 единиц).
Твердость по Виккерсу обозначают буквами HV. Твердость по Роквеллу обозначают символом HR с указанием шкалы твердости A, B или C.
Под деформацией металла понимают изменение формы и размеров тела под действием внешних воздействий или внутренних сил. Деформация в твердых телах может быть упругой и пластической. Упругой называется деформация, полностью исчезающая после прекращения действующих на неё нагрузок, и пластической если она после снятия нагрузок не исчезает.
Прочность — способность металла сопротивляться деформациям и разрушению. Под разрушением понимают процесс развития в металле трещин, приводящий к разделению его на части. Прочность определяют в результате статического испытания на растяжение.
Пластичность – способность металла к пластической деформации (т.е. получению остаточных изменений формы и размеров без нарушения сплошности).
Пластичность используют при обработке металлов давлением.
Вязкость – это способность металла поглощать механическую энергию внешних сил за счёт пластической деформации.
Усталость — разрушение металлов под действием повторных или знакопеременных нагрузок (например, у пружин автоматики).
При трении сопряжённых поверхностей происходит изменение размеров тела (износ) вследствие отделения с поверхности трения металла. Свойство металла оказывать сопротивление износу называется износостойкостью.
К технологическим свойстам металлов относится обрабатываемость резанием – это свойство металла обрабатываться режущим инструментом. Критериями обрабатываемости служат: скорость резания, допускаемая режущим инструментом; мощность, расходуемая на резание; шероховатость обработанной поверхности.
К основным физическим свойствам металлов относятся: плотность, коэффициент теплопроводности, коэффициенты теплового расширения, электрическая проводимость и др.
Металлы и их свойства
... с разделительной линией являются так называемыми металлоидами, т.е. веществами с промежуточными свойствами (металлов и неметаллов). К ним относятся: бор В, кремний Si, германий Gе, ... образованию сплавов. Неметаллы не обладают перечисленными выше свойствами и резко отличаются по внешнему виду от металлов. Деление всех химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева на металлы и неметаллы ...
Стали
Сталь — сплав железа с углеродом и другими элементами, содержащий менее 2,14% углерода. Сталь классифицируется по следующим признакам: способу получения (мартеновская, бессемеровская, конверторная и электросталь); химическому составу (углеродистая и легированная); качеству (обыкновенного качества, качественная, высококачественная и особо высококачественная); методу придания формы и размеров (литая, кованая, катаная); назначению (конструкционная, инструментальная и специального назначения); способу раскисления (спокойная, полуспокойная и кипящая); структуре и свойствам.
В маркировку углеродистой стали обыкновенного качества входят буквы Ст (сталь) и цифра — условный номер. При увеличении цифры от 1 до 6 возрастает содержание углерода от 0,07 до 0,6%. Если сталь кипящая или полуспокойная, то добавляют индекс кп (Ст1кп) или пс (Ст2пс).
Для спокойных сталей индекс сп (Ст3сп), для углеродистых качественных сталей индекс сп не указывается. В обозначениях сталей может быть указан способ их производства: мартеновский (МСт1), конверторный (КСт2), бессемеровский (БСт3).
Углеродистые качественные стали обозначают двузначным числом. Цифры показывают среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента, например, сталь 25 содержит в среднем 0,25% углерода, сталь 65 — 0,65% и т.д.
Углеродистую инструментальную качественную сталь маркируют буквой У и следующей за ней цифрой, указывающей среднее содержание углерода в десятых долях процента (У7, У10, У13), например, в стали У7 содержится в среднем 0,7% углерода.
Маркировка легированных сталей осуществляется так, что условное обозначение показывает примерный химический состав стали. Легирующие элементы обозначают следующими буквами: Ю — алюминий (повышает жаростойкость стали); Р — бор (увеличивает прокаливаемость); Ф — ванадий (повышает плотность, прочность и твердость); К — кобальт (увеличивает вязкость, жаропрочность и магнитные свойства); С — кремний (сильно повышает предел текучести); Г — марганец (повышает прочность, предел текучести); Д — медь (усиливает коррозийную стойкость); М — молибден (повышает упругость, красностойкость, коррозийную стойкость); Н — никель (повышает прочность, вязкость, коррозийную стойкость, прокаливаемость); Т — титан (увеличивает твердость и прочность); Х — хром (повышает прочность, твердость, коррозийную стойкость).
Первые две цифры марки легированной стали обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Цифры стоящие после букв указывают целое значение легирующего элемента в процентах. При содержании легирующего элемента до 1,5% цифру не ставят. Например, З0Х содержит примерно 0,30% углерода и 1% хрома, 12Х18Н10Т содержит примерно 0,12% углерода, 18% хрома, 10% никеля и 1% титана и т.д. Особо высококачественные стали в конце маркировки могут содержать букву Ш (30ХГС-Ш).
Некоторые стали содержат дополнительные обозначения: марки шарикоподшипниковых сталей начинаются с буквы Ш (ШХ15СГ), быстрорежущих — с буквы Р (Р6М5), автоматных — с буквы А (А40Г).
Буква А в конце марки любой стали указывает, что сталь относится к категории высококачественной (У8А, 30ХГСА), буквы ПП обозначают сталь пониженной прокаливаемости, Л — литейная и др.
Конструкционные металлы в автомобильной промышленности: чугун, ...
... кованую сталь. В тех случаях, когда требуется повышенная пластичность, применяют ферритный ковкий чугун. Ковкий чугун используют в основном в автомобиле-, тракторо- и сельхозмашиностроении. Наблюдается тенденция (особенно в автомобилестроении) к замене ковкого чугуна высокопрочным ...
Чугуны
Чугун — железоуглеродистый сплав, содержащий свыше 2,14% углерода и некоторые примеси в зависимости от способа получения чугуна. Чугун обладает высокими литейными свойствами. Из имеющихся разновидностей чугуна наиболее широко применяются:
- Белый чугун обладает высокой твердостью, что обусловливает хорошую сопротивляемость износу, хрупок и плохо поддается обработке резанием;
- Серый чугун обладает высоким пределом прочности, хорошо обрабатывается и служит основным материалом для литья.
Серый чугун обозначается буквами С (серый) и Ч (чугун).
Далее следуют цифры указывающие среднее значение временного сопротивления при растяжении в МПа·10–1 (СЧ 10, СЧ 25, СЧ 45);
- Высокопрочный чугун имеет высокие механические свойства, износостойкость, хорошие литейные свойства, хорошо обрабатывается. Высокопрочный чугун маркируется буквами В (высокопрочный) и Ч (чугун).
Затем следуют цифры указывающие среднее значение временного сопротивления при растяжении в МПа·10–1 (ВЧ 50, ВЧ 80, ВЧ 120);
- Ковкий чугун обладает более высокой прочностью, пластичностью, вязкостью, чем серый чугун. Ковкий чугун обозначается буквами КЧ, далее первые цифры указывающие предел прочности при растяжении в МПа·10–1, а вторые — относительное удлинение в % (КЧ30-6, КЧ37-12, КЧ63-2);
- Антифрикционный чугун обеспечивает низкое трение, используется для подшипников скольжения, поршневых колец, втулок и т.п. Стандартные марки антифрикционного чугуна маркируются буквами АЧ и С (серый), В (высокопрочный), К (ковкий), например АЧВ-1, АЧВ-2, АЧС-5;
— Легированный чугун (в состав которого входят хром, никель, медь, титан, молибден и др.) применяется для изготовления жаропрочных, жаростойких, износостойких, коррозионностойких и маломагнитных отливок. Маркировка легированных чугунов начинается с буквы Ч (чугун).
Следующие буквы показывают содержание легирующих элементов, а цифры обозначют содержание элементов в процентах. Буква Ш означает, что графит в чугуне имеет шаровидную форму (ЧХ16М2, ЧЮ22Ш, ЧН3ХМДШ).
Цветные металлы и сплавы
Алюминиевые сплавы обладают высокой коррозийной стойкостью, легко обрабатываються давлением и резанием. Подразделяются на деформируемые и литейные. Деформируемые алюминиевые сплавы предназначены для получения полуфабрикатов (плит, листов, прутков, поковок, штамповок и др.) методом холодной и горячей деформации. Обозначаются буквами Д, АК, АМ, В, ВД, после которых указывается номер сплава (например, Д16).
Литейные алюминиевые сплавы предназначены для фасонного литья. Они подразделяются на группы: алюминий-кремний или силумины (например АК12 — 12% кремния, остальное алюминий); алюминий-кремний-медь (например АК6М2 — 6% кремния, 2% медь, остальное алюминий); алюминий-медь (например АМ5 — 5% меди, остальное алюминий); алюминий-магний (например АМг10- 10% магния, остальное алюминий); алюминий-прочие компоненты. Сплавы алюминий-медь-марганец называются дюралюминами.
Производство железа, чугуна и алюминия
... чугуна и еще некоторое время продувают воздух для перемешивания. Если чугун содержит фосфор, то удалить, последний при обыкновенной обкладки конвектора не удается. Между тем ... На катоде выделяется жидкий алюминий: Al 3+ + 3е- = Al Алюминий собирается на дне печи, откуда периодически выпускается. На аноде ... быть достаточно чистым, поскольку из выплавленного алюминия примеси удаляются с большим трудом. ...
Медные сплавы обладают хорошими механическими, технологическими и антифрикционными свойствами. Подразделяются на деформируемые и литейные. По химическому составу медные сплавы деляться на латуни и бронзы. Латунями называются сплавы меди с цинком и другими компонентами. Деформируемые латуни обозначаются буквой Л и цифрой, указывающей содержание меди в сплаве в процентах (Л63, Л96).
Литейные латуни маркируються буквой Л, далее идут обозначения легирующих элементов с процентным содержанием (ЛЦ38Мц2С2).
Бронзами называются сплавы на основе меди, в которых в качестве легирующих добавок используются олово, алюминий, кремний, берилий, свинец и другие элементы. Бронзы обозначаются буквами Бр, затем указываются легирующие элементы в процентном содержании (Бр А11Ж6Н6, Бр О5Ц5С5).
Титановые сплавы обладают высокой прочностью, жаростойкостью, коррозионной стойкостью и малой плотностью. По характеру обработки титановые сплавы подразделяются на деформируемые (ВТ5, ОТ4-1, ВТ15, ПТ-7М, АТ3 и др.) и литейные (ВТ6Л, Тг-100 и др.).
По механическим свойствам подразделяются на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, повышенной пластичности. По способности упрочняться с помощью термообработки делятся на упрочняемые и не упрочняемые термообработкой.
Магниевые сплавы отличаются низкой плотностью, хорошей обрабатываемостью резанием, способностью воспринимать ударные нагрузки и низкой коррозийной и химической стойкостью. В зависимости от характера обработки и химического состава магниевые сплавы выпускаются следующих марок: ММ2, МА10Ц1, МЛ3, МЛ19, МА1, Ма20 и др.
Легирующие элементы в цветных сплавах обозначают следующими буквами: А — алюминий, Ж — железо, Кр — кремний, Зл — золото, К — кобальт, Мц(Мр) — марганец, М — медь, Н — никель, О — олово, С — свинец, Ср — серебро, Х(Хр) — хром.
Детали машин: понятие и их характеристика
Основные определения и понятия детали, сборочной единицы, машины и механизма. Характеристика и классификация механических передач. Понятие и описание неразъёмных соединений: заклёпочных, сварных, паяных и клеевых. Виды и типы резьбовых поверхностей.
Деталь — это изделие, полученное из однородного по марке материала без сборочных операций.
Сборочная единица — изделие, полученное с помощью сборочных операций.
Механизм — комплекс деталей и сборочных единиц, созданных с целью выполнения определённого вида движения ведомого звена с заранее заданным движением ведущего звена.
Машина — это комплекс механизмов, созданный с целью превращения одного вида энергии в другой, либо для совершения полезной работы, с целью облегчения человеческого труда.
Механические передачи.
Передачи — это механизмы, предназначенные для передачи движения.
1. По способу передачи движения:
- а) зацеплением (зубчатая, червячная, цепная);
- б) трением (фрикционная);
2. По способу соприкосновения:
- а) непосредственным касанием (зубч., червяч., фрикц.);
- б) с помощью передаточного звена.
Зубчатая — состоит из шестерни и зубчатого колеса и предназначена для передачи вращения.
Нанесение полимерных покрытий. Классификация методов
... порошкового окрашивания является популярной альтернативой нанесению жидких лакокрасочных материалов для деталей, допускающих термообработку. Чаще всего слой порошково-полимерного ... сорбента около 5 лет. 4. Классификация способов нанесения покрытий Все способы нанесения полимерных покрытий можно разделить на ... (для алюминия и его сплавов). Эта операция преследует цель улучшить защиту изделий, сделать ее ...
Достоинства: надёжность и прочность, компактность.
Недостатки: шум, высокие требования к точности изготовления и монтажа, впадины — концентраторы напряжений.
Классификация.
1.Цилинрические (оси 11), конические (оси пересек.), винтовые (оси скрещиваются).
2. По профилю зуба:
- а) эвольвентные;
- б) циклоидальные;
- в) с зацеплением Новикова.
3. По способу зацепления:
- а) внутреннее;
- б) внешнее.
4. По расположению зубьев:
- а) прямозубая;
- б) косозубая;
- в) мевронная.
5. По конструкции:
- а) открытые;
- б) закрытые.
Применяются в станках автомобилях, часах.
Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса, оси которых скрещиваются. Служит для передачи колесом вращения.
Достоинства: надёжность и прочность, возможность создания самоторможения передачи, компактность, плавность и бесшумность работы, возможность создания больших придаточных чисел.
Недостатки: тихоходность, большой нагрев передачи, применение дорогостоящих антифрикционных материалов.
Классификация.
1. По виду червяка:
- а) цилиндрические;
- б) глобоидальные.
2. По профилю зуба червяка:
- а) эвольвентные;
- б) коволютные;
- в) архимедов.
3. По числу заходов:
- а) однозаходные;
- б) Многозаходные.
4. По отношению червяка к
- а) с нижним;
- б) с верхним;
- в) с боковым.
Применяются в станках, подъёмных устройствах.
Ременная передача состоит из шкивов и ремня. Служит для передачи вращения на расстояние до 15 метров.
Достоинства: плавность и бесшумность работы, простота конструкции, возможность плавного регулирования предаточного числа.
Недостатки: проскальзывание ремня, ограниченный срок службы ремня, необходимость натяжных устройств, невозможность применения во взрывоопасных средах.
Применяется в конвеерах, приводах станков, в текстильной промышленности, в швейных машинах.
Приборостроение.
Ремни — кожа, резина.
Шкивы — чугун, алюминий, сталь.
Цепная передача состоит из цепи и шестерён. Служит для передачи вращательного момента на расстояние до 8 метров.
Достоинства: надёжность и прочность, отсутствие проскальзывания, меньшее давление на валы и подшипники.
Недостатки: шум, большой износ, провисание, затруднён подвод смазки.
Материал — сталь.
Классификация.
1. По назначению:
а) грузовые,
б) натяжные,
в) тяговые.
2. По конструкции:
а) роликовые,
б) втулочные,
в) зубчатые.
Применяются в велосипедах, приводах станков и автомобилей, конвейерах.
Валы и оси.
Вал — это деталь, предназначенная для поддержания других деталей с целью передачи вращательного момента.
В процессе эксплуатации вал испытывает изгиб и кручение.
Ось — это деталь предназначенная только для поддержания на неё насаженных других деталей, в процессе работы ось испытывает только изгиб.
» Достоинства и недостатки дистанционного обучения»
... своё время и деятельность и т.д. Достоинства дистанционного обучения: 1. Технологичность. Обучение с использованием современных программных и технических средств: пакет программ Office и программы, представленные операционной системой Macintosh, Интернет и электронная почта. Все ...
Классификация валов.
1. По назначению:
а) прямые,
б) коленчатые,
в) гибкие.
2. По форме:
а) гладкие,
б) ступенчатые.
3. По сечению:
а) сплошные,
б) полые.
Элементы вала. Валы часто изготавливают из стали-20, стали 20х.
Расчёт валов: кр=|Mmax|\W<=[ кр] и=|Mmax|W<=[ и] Оси только на изгиб. W — момент сопротивления сечения [м3].
