Plieno gamyboje šiuolaikinė metalurgija naudoja didžiulį kiekį priemaišų ir priedų. Legiruojamųjų elementų, kaip dar vadinami priedais, proporcijos ir kiekiai dažniausiai yra metalurgijos įmonės komercinė paslaptis.
Anglies - neatskiriama bet kokio plieno dalis, nes plienas yra anglies ir geležies lydinys. Anglies procentas lemia plieno mechanines savybes. Didėjant anglies kiekiui plieno sudėtyje, didėja plieno kietumas, stiprumas ir elastingumas, tačiau mažėja plastiškumas ir atsparumas smūgiams, prastėja apdirbamumas ir suvirinamumas.
Silicis - nereikšmingas jo kiekis plieno sudėtyje neturi ypatingo poveikio jo savybėms. Didėjant silicio kiekiui, žymiai pagerėja elastinės savybės, magnetinis pralaidumas, atsparumas korozijai ir atsparumas oksidacijai aukštoje temperatūroje.
Manganas - anglinio plieno yra nedideliais kiekiais ir neturi ypatingo poveikio jo savybėms. Tačiau jis sudaro kietą junginį su geležimi, kuris padidina plieno kietumą ir stiprumą, o šiek tiek sumažina jo lankstumą. Manganas sierą suriša į MnS junginį, užkertant kelią kenksmingo FeS junginio susidarymui. Be to, manganas deoksiduoja plieną. Plienas, kuriame yra daug mangano, įgauna didelį kietumą ir atsparumą dilimui.
Siera
- yra kenksminga priemaiša plieno sudėtyje, kur daugiausia randama FeS pavidalu. Šis junginys suteikia plieno trapumą aukštoje temperatūroje – raudoną trapumą. Siera padidina plieno dilimą, sumažina atsparumą nuovargiui ir sumažina atsparumą korozijai.
Anglies pliene leistinas sieros kiekis yra ne didesnis kaip 0,07%.
Fosforas - taip pat yra kenksminga priemaiša plieno sudėtyje. Su geležimi susidaro junginys Fe 3 P. Šio junginio kristalai yra labai trapūs, dėl to plienas šaltai tampa labai trapus - šaltas trapumas. Neigiamas fosforo poveikis ryškiausias esant dideliam anglies kiekiui.
Plieno legiravimo komponentai ir jų įtaka savybėms:
Aliuminis - plienas, kurio sudėtis papildyta šiuo elementu, įgyja padidintą atsparumą karščiui ir atsparumą nuosėdoms.
Silicis - padidina plieno elastingumą, atsparumą rūgštims ir atsparumą nuosėdoms.
Manganas - padidina kietumą, atsparumą dilimui, atsparumą smūginėms apkrovoms, nesumažinant plastiškumo.
Varis - pagerina plieno atsparumo korozijai savybes.
Chromas - padidina plieno kietumą ir stiprumą, šiek tiek sumažina plastiškumą ir padidina atsparumą korozijai. Didelis chromo kiekis plieno sudėtyje suteikia jam nerūdijančio plieno savybių.
Nikelis - kaip ir chromas, jis suteikia plieno atsparumą korozijai, taip pat padidina stiprumą ir lankstumą.
Volframas - Būdamas plieno dalimi, jis sudaro labai kietus cheminius junginius - karbidus, kurie smarkiai padidina kietumą ir raudoną kietumą. Volframas neleidžia plienui išsiplėsti kaitinant ir padeda pašalinti trapumą grūdinimo metu.
Vanadis - padidina plieno kietumą ir stiprumą, padidina plieno tankį. Vanadis yra geras deoksidatorius.
Kobaltas - padidina atsparumą karščiui, magnetines savybes, padidina atsparumą smūginėms apkrovoms.
Molibdenas - padidina atsparumą raudonai, elastingumą, atsparumą tempimui, pagerina plieno antikorozines savybes ir atsparumą oksidacijai aukštoje temperatūroje.
Titanas - padidina plieno stiprumą ir tankį, yra geras deoksidatorius, pagerina apdirbamumą ir padidina atsparumą korozijai.
Visa tai, kas pasakyta aukščiau apie atmosferos taršos poveikį žmonėms, laukinei gamtai ir augmenijai, gali būti patvirtinta keliais pavyzdžiais. Kaip žinoma, kai kurios JAV naftos perdirbimo gamyklos ir įmonės kaip kurą naudoja daug sieros turinčią alyvą. Vienoje iš valstybių, kurioje yra tokios gamyklos ir įmonės, buvo atlikta išsami gyventojų medicininė apžiūra. Tyrimo rezultatai parodė, kad nemaloniais kvapais besiskundžiantiems žmonėms pasireiškė įvairūs bendri skausmingi reiškiniai: galvos skausmai, nemiga, dusulys, viršutinių kvėpavimo takų dirginimas. Visi šie reiškiniai periodiškai atsirado dėl kenksmingų priemaišų patekimo į atmosferą. Visi aprašyti reiškiniai dažnai lėmė padidėjusį nuovargį, sumažėjusį darbingumą ir nervų sistemos funkcinius sutrikimus. Ištyrus 1322 jaunesniųjų (SSRS medicinos mokslų akademijos Bendrosios ir komunalinės higienos instituto) studentų, gyvenančių galingos šiluminės elektrinės emisijų zonoje, sveikatos būklę, daugeliui praktiškai sveikų vaikų buvo nustatyta pradinė fibrozė. plaučių pakitimai, o patys vaikai skundėsi dažnais galvos skausmais, bendru silpnumu, gleivinės dirginimu akių membranomis, nuovargiu ir pan. Panašūs skundai buvo ir Baltarusijos viskozės gamyklos rajone gyvenantiems gyventojams. buvo oro tarša anglies disulfidu ir sieros dioksidu.
Apie neigiamą atmosferos taršos poveikį galvijams galima spręsti pagal tokį faktą, užfiksuotą prie vienos iš Vakarų Vokietijos gamyklų: didelė fabriko kaimo gyventojams priklausiusi galvijų banda buvo visiškai sunaikinta. Be to, šio kaimo gyventojai pastebėjo staigų bičių skaičiaus sumažėjimą, tam tikrų rūšių laukinių gyvūnų mirtį ir žalą augalijai net 5 km atstumu nuo augalo. Neabejotiną vaidmenį čia suvaidino oro tarša sieros dioksidu ir dulkėmis, turinčiomis arseno, geležies oksido, stibio ir kt. Yra daug pranešimų apie lajų žūtį ir medžių lapijos sunaikinimą prie chemijos gamyklų. Prie kenksmingų atmosferos taršos padarinių priskiriamas ir gyventojų gyvenimo sąlygų pablogėjimas: dėl nemalonaus kvapo daugelis netenka galimybės atsidaryti langus ir vėdinti patalpas, o pastatų išorės apdaila užteršta suodžiais ir suodžiais. Kai kurios pramoninės emisijos turi destruktyvų poveikį metalinei gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų stogo dangai.
Ypatingą dėmesį reikėtų atkreipti į tai, kad kai kurių kancerogeninių produktų yra akmens anglių dervoje ir dulkėse. Šios medžiagos kondensuojasi ant pelenų ir suodžių dalelių, kurios išmetamųjų dujų pavidalu patenka į atmosferos orą. Tai reikia atsiminti, nes kai kurios kuro rūšys, kuriose yra kancerogeninių junginių, netinkamai deginant išskiria labai daug dūmų. Tokios oro taršos šaltiniai miestuose taip pat gali būti asfaltbetonio, stogo dangų, stogo dangų ir šiferio distiliavimo įmonės. Lyginamieji plaučių vėžio paplitimo tarp įvairių apgyvendintų vietovių gyventojų duomenys parodė, kad šia liga dažniau serga žmonės, kurie ilgą laiką gyvena pramoniniuose miestuose, kurių oro baseinui būdingas didelis atmosferos užterštumas.
Galiausiai, apgyvendintų vietovių ore esančios dulkės ir dūmai mažina atmosferos skaidrumą, dėl to sumažėja bendras apšvietimas ir, svarbiausia, smarkiai susilpnėja ultravioletinės saulės spinduliuotės dalies intensyvumas. Matuojant išsklaidytos šviesos apšvietimą pramoniniame Maskvos rajone ir 8-10 km atstumu nuo centro, nustatyta, kad mieste apšvietimas yra 40-50% mažesnis. Lyginant su apylinkėmis, Paryžiuje saulės spinduliuotės intensyvumas yra 25-30% mažesnis, Baltimorėje - 50%, o Berlyne - 67%.
Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą
Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.
Paskelbta http://www.allbest.ru
Įvadas
Medžiagų mokslas – mokslas, tiriantis medžiagų sudėtį, gamybos būdus, fizikines, chemines ir mechanines savybes, terminio ir cheminio-terminio apdorojimo būdus, taip pat jų paskirtį.
Šio mokslo pagrindai buvo padėti XIX amžiaus 30-aisiais, kai buvo sukurtas bendras supratimas apie metalų ir lydinių sandarą, buvo sukurti pramoniniai plieno gamybos metodai ir terminio apdorojimo pagrindai. Nuo to laiko metalurgija tapo vis svarbesnė sprendžiant metalų tinkamumo tam tikrai paskirčiai klausimus, gaminant tam tikras savybes turinčius lydinius, suteikiant jiems reikiamas savybes naudojant terminį ir cheminį-terminį apdorojimą ir kt.
Plieno terminio apdorojimo teorijos ir moksliškai pagrįstos technologijos pagrindai buvo padėti tarptautinį pripažinimą pelniusiuose D.K.Černovo (1839-1921) darbuose apie geležies ir plieno metalografiją. Jis taip pat sukūrė kristalizacijos teoriją, sukūrė vieną progresyviausių grūdinimo būdų – izoterminį, nurodė kristalizacijos slėgiu ir išcentrinio liejimo privalumus.
Didžiausias atradimas XIX a. tapo periodiniu D.I.Mendelejevo (1834-1907) dėsniu, leidžiančiu nustatyti ryšį tarp metalų savybių, sudėties ir struktūros bei numatyti tiek fizikinių ir cheminių, tiek mechaninių savybių pokyčius. Tolesnė sėkmė metalurgijoje yra neatsiejamai susijusi su sovietų mokslininkų N. A. Minkevičiaus, S. S. Steinbergo, N. T. Gudcovo, N. S. Kurnakovo, A. A. Baykovo, A. A. Bochvaro, G. V. Kurdyumovo ir daugelio kitų vardais.
Šiuo metu šalies ūkyje plačiai naudojami plastikai ir kitos nemetalinės medžiagos, kurias sukurti tapo įmanoma A. M. Butlerovo darbo dėl organinių junginių cheminės struktūros teorijos dėka; S. V. Lebedevas, pagrindęs pramoninę sintetinio kaučiuko gamybą; V. A. Karginas, atlikęs polimerinių medžiagų konstrukcinius tyrimus ir kt.
Laivų statyboje naudojamos įvairios medžiagos, kurių kasmet daugėja.
Medžiaga parenkama atsižvelgiant į indui, konstrukcijai ar daliai keliamus reikalavimus (mechaninis stiprumas, ilgaamžiškumas, efektyvumas, patikimumas ir kt.). Dėl tinkamo pasirinkimo galite padidinti laivo patikimumą ir ilgaamžiškumą, padidinti jo greitį ir keliamąją galią, sumažinti svorį, sumažinti eksploatacines išlaidas, sumažinti išlaidas ir padidinti darbo našumą statybos metu.
Medžiagų mokslo įvaldymas padės išspręsti medžiagos tinkamumo tam tikriems tikslams klausimą.
Mokslo ir technologijų pažangos kontekste ypač svarbu tobulėti
ją apibrėžiančios mokslo, technologijų ir gamybos sritys. Praktiškai nėra mechanikos inžinerijos, instrumentų gamybos ir statybos šakos, kurioje nebūtų naudojamas suvirinimas ir metalų pjovimas. Suvirinimo pagalba gaunamos beveik visų metalų ir įvairaus storio lydinių nuolatinės jungtys – nuo šimtųjų milimetro dalių iki kelių metrų.
Kenksmingų sieros, fosforo ir nemetalinių intarpų įtaka plieno kokybei
Plienas yra geležies ir anglies lydinys, kuriame anglies kiekis yra iki 2,14%. Pliene visada yra kitų elementų – priemaišų, kurios į lydinį patenka iš natūralių junginių ir iš metalo laužo deoksidacijos proceso metu: mangano, silicio, sieros, fosforo, nikelio, vario, chromo, arseno ir kt.
Plieno priemaišos skirstomos į nuolatines, atsitiktines ir kenksmingas. Plieno kokybę lemia kenksmingų priemaišų kiekis.
Pagrindinės kenksmingos priemaišos yra siera ir fosforas. „Siera ir fosforas yra pagrindiniai priešai, su kuriais juodųjų metalų metalurgai turi kovoti“ (A.A. Baikovas).
Prie kenksmingų priemaišų priskiriami ir nemetaliniai intarpai – dujos (azotas, deguonis, vandenilis), išskyrus arseną, jų yra visuose plienuose. Šios priemaišos kenkia pirmiausia dėl to, kad jų kiekio padidėjimas mažina valcavimo gaminių atsparumą įvairaus pobūdžio trapiems lūžiams, šios priemaišos ypač žalingai veikia žemoje temperatūroje eksploatuojamo plieno savybes. Vienas iš svarbių šiuolaikinės metalurgijos uždavinių yra sumažinti jų kiekį iki protingo minimumo.
Siera (S) į plieną patenka iš ketaus (iš pelenų ir rūdos).
S - 0,035 - 0,06% (0,018% S - kokybiškas plienas). Siera netirpi geležyje, ji sudaro FeS junginį su geležimi. Šis junginys su geležimi sudaro žemos lydymosi eutektiką, kurios lydymosi temperatūra - Tm = 988 °C.
Eutektikos buvimas sukelia raudoną trapumą, t.y. trapumas aukštoje temperatūroje. Kaitinant iki 1000-1200°C, eutektika, esanti palei grūdelių ribas, išsilydo ir deformacijos metu (OMD) pliene atsiranda plyšimų ir įtrūkimų. Su juo susidaro siera
Eutemktika ( graikų yutektos -- lengvai tirpsta) -- skysta sistema ( sprendimas arba ištirpti), kuris esant tam tikram slėgiui yra pusiausvyroje su kietosiomis fazėmis, kurių skaičius lygus sistemos komponentų skaičiui.
Todėl plieninius ruošinius kaitinant plastinei deformacijai plienas tampa trapus. Karštos plastinės deformacijos metu ruošinys
yra sunaikintas. Šis reiškinys vadinamas raudonuoju trapumu. Vienas kelias
Sieros įtakai sumažinti yra mangano įvedimas. Šie intarpai yra plastikiniai ir nesukelia raudono trapumo.
Iš plieno siera pašalinama naudojant manganą. Manganas turi didesnį afinitetą sierai nei geležis ir sudaro MnS junginį, kurio lydymosi temperatūra yra aukšta Tlydymosi temperatūra = 1620? C:
FeS + Mn > MnS + Fe.
Siera ir jos junginiai kambario ir žemoje temperatūroje padeda sumažinti plieno atsparumą smūgiams, nes metalas suardomas išilgai sulfido inkliuzų (todėl mažėja metalo smūginis atsparumas (KCU)) (5 pav.).
5 pav. Sieros įtaka plieno plastinėms savybėms
Siera taip pat mažina plastiškumą – d, w%.
Sieros intarpai pablogina suvirinamumą ir atsparumą korozijai. Siera palengvina apdirbamumą.
Fosforo (P) yra 0,025–0,045 % P. Gamybos procese į plieną jis patenka iš rūdos, kuro ir srautų.
Fosforas užima ypatingą vietą tarp kitų elementų, kurių buvimas neigiamai veikia plieno kokybę. Viena vertus, fosforas yra legiravimo elementas, kuris atmosferinėmis sąlygomis labai sustiprina feritą ir padidina valcuotų gaminių atsparumą korozijai; kita vertus, padidėjus fosforo kiekiui pliene, atsiranda trapumas, sumažėja smūgio stiprumas ir atsparumas trapiam lūžimui, taip pat didėja polinkis susidaryti kristalizacijos plyšiams suvirinant.
Ištirpęs ferite, fosforas labai iškreipia grotelę ir padidina stiprumo bei takumo ribas, tačiau sumažina plastiškumą ir kietumą. Stiprus stiprinantis fosforo poveikis paaiškinamas tuo, kad ferite jis pakeičia geležies atomus, o kadangi jo atomas yra didesnis už geležies atomus, tai žymiai sustiprina, bet ir trapumą. Be to, fosforas apsaugo nuo skersinio mikroslydimo, taip padidindamas polinkį mikroplokštumui slysti, o slydimo plokštumų skaičius mažėja, ypač mažėjant temperatūrai, taip pat didėja geležies polinkis susigiminiuoti.
Kuo daugiau fosforo pliene, tuo reikšmingesnis klampumo sumažėjimas.
Fosforas žymiai padidina šalčio trapumo slenkstį.
Kiekvienas 0,01 % P padidina plieno šalto trapumo slenkstį 20–25 °C (anglies atveju kiekvienas 0,1 % turi tokį patį poveikį).
Fosforas turi didelį polinkį į segregaciją (pasiskirstymo nevienalytiškumas). Fosforas kaupiasi viduriniuose luito sluoksniuose, palei grūdelių ribas, labai sumažindamas smūgio stiprumą.
Fosforas (P) – stiprina kovalentinius (trapius) ryšius ir susilpnina metalinius. Temperatūrai mažėjant, didėja metalo trapumas (šaltas trapumas) (6 pav.). Fosforas palengvina plieno apdirbimą pjovimo įrankiais (sudaro trapumą). Bendras fosforo ir vario (P + Cu) buvimas pliene padidina atsparumą korozijai.
6 pav. Fosforo poveikis šaltajam plieno trapumui (0,2 % C, 1 % Mn)
Paslėptos priemaišos:
Taip vadinamos dujos, esančios pliene – azotas, deguonis, vandenilis – dėl to, kad sunku nustatyti jų kiekį. Dujos patenka į plieną lydymosi metu.
Kietajame pliene jie gali būti ištirpę ferite arba sudaryti cheminį junginį (nitridus, oksidus). Dujos taip pat gali būti laisvos būsenos įvairiais netolygumais.
Net ir labai mažais kiekiais azotas, deguonis ir vandenilis labai pablogina plieno plastines savybes. Leidžiamas jų kiekis pliene
0,2–0,4 proc. Dėl plieno evakavimo sumažėja jų kiekis ir pagerėja savybės.
Deguonis (O2): sudaro nemetalinius intarpus oksidus - FeO, MnO, Al2O3, SiO2.
Azotas (N2): susidaro nitridai – Fe4N, Fe2N, AlN.
Deguonis ir azotas laisvoje formoje yra ertmėse, plyšiuose ir kt. Šie intarpai žymiai sumažina smūgio stiprumą, padidina šalčio trapumo slenkstį ir mažina plastiškumą, kartu padidina plieno stiprumą (7 pav.).
7 pav. Intersticinių deguonies (a) ir azoto (b) priemaišų poveikis geležies klampioms savybėms
Vandenilis (H2): kietėjimo metu dalis atominės būsenos vandenilio lieka pliene. Kai atominis vandenilis virsta molekuliniu vandeniliu, slėgis padidėja iki 150 MPa, susidaro elipsoidinės įdubos – dribsniai, kurie yra nepataisomas defektas. Pulkai prisideda prie didelio plieno trapumo.
Vandenilį iš paviršinio sluoksnio galima iš dalies pašalinti kaitinant iki 150-180?C, geriausia ~ 10-2 - 10-3 mm vakuume. rt. Art. arba kaitinant iki 800°C ir laikant, lieka vandenilio lapai ir grynas metalas.
Plieno apdirbimas su sintetiniu šlaku
Technologija naudojama didelės 60-200 tonų talpos krosnyse, kuriose yra speciali krosnis sintetiniam šlakui lydyti. Plieno apdirbimas su sintetiniu šlaku yra toks. Prieš išleidžiant plieną iš lydymo agregato, į skysto šlako, kuriame yra 55 % CaO, 42 % Al2O3, iki 3 % SiO2 ir 1 % FeO, liejimo kaušą supilama 3...5 % plieno masės. Į įdarą dedama iki 25% ketaus, kalkių (1,5-3,5%) ir geležies rūdos (2-3%). Ištirpusi vonia išvaloma deguonimi. Oksidacijos šlakas nusausinamas, į metalą įpilama feromangano, atsižvelgiant į apatinę mangano kiekio lydomame pliene ribą, o ferosilicio - 0,15-0,20% silicio. Toliau įdedamas nedidelis kiekis (~ 1 % metalo masės) kalkingo šlako, pridedant kalkių, šamoto ir fluoršpato. Atkūrimo periodo kaip tokio nėra, vietoje jo atliekama trumpalaikė (~ 30 min.) apdaila, kurios metu plienas sušildomas iki nurodytos temperatūros ir sudėties, įdedant reikiamų legiruojamųjų priedų. Šlako deoksidacija neatliekama.
Prieš išleidžiant plieną, iš krosnies išleidžiama 80-90% šlako. Toliau plienas išleidžiamas į kaušą, į kurį pilamas sintetinis šlakas, kuris užtikrina metalo valymą iš sieros ir nemetalinių intarpų. Sriegimo metu į kaušą įpilamas ferosilicis ir, jei reikia, ferotitanas ir ferovanadis. Paprastai naudojamas sintetinis kalkių-aliuminio oksido šlakas (~ 55% CaO ir 45% Al2O3), kurio į kaušą pilama 4-6%.
Tada išlydytas plienas galinga srove paleidžiamas į kaušą iš kuo didesnio aukščio. Dėl intensyvaus plieno ir šlako maišymosi jų sąveikos paviršius padidėja šimtus kartų, palyginti su turimu krosnyje. Todėl rafinavimo procesai smarkiai paspartėja ir jiems nebereikia 1,5...2 val., kaip įprasta krosnyje, o maždaug tiek, kiek reikia lydalui išleisti.
Plienas, rafinuotas su sintetiniu šlaku, turi mažai deguonies, sieros ir nemetalinių intarpų, o tai suteikia jam didelį lankstumą ir tvirtumą.
Rafinavimo perlydymas apima: elektros šlaką, vakuuminį lanką, plazminį lanką, elektronų pluoštą ir kt.
2. Remdamiesi detalės eskizu (7 pav.), parengti liejimo eskizą su modeliu ir liejimo instrukcijomis, pateikti modelio, šerdies dėžės ir surinktos liejimo formos eskizus (pjūvio vaizdas). Apibūdinkite liejimo formų gamybos rankiniu būdu seką.
Dalies medžiaga - plienas 45L
Liejimo pristatymo tipas GOST 977-75.
Plieno pakaitalas: 35L, 55L, 50L, 40L.
priemaišų plieno liejimas
1 lentelė. Plieno 45L cheminė sudėtis
|
Pagrindiniai komponentai ir žymos |
||||
|
Plieno klasės simboliai |
Elementų žymėjimas pagal periodinę lentelę |
Sudėtis medžiagoje % |
||
|
Kiti komponentai |
||||
|
mangano |
||||
|
Ne daugiau kaip 0,3 |
||||
|
Ne daugiau kaip 0,3 |
||||
|
Ne daugiau kaip 0,3 |
||||
|
Ne daugiau kaip 0,045 |
||||
|
Ne daugiau kaip 0,04 |
metalo ruošinio apdirbimas spaudimu suspaudžiant tarp besisukančių valcavimo staklių ritinėlių, siekiant sumažinti luito ar ruošinio skerspjūvį ir suteikti jiems norimą formą. Metalurgijos įmonėse tai atliekama dviem etapais. Pirmiausia luitai pašildomi ir ant presavimo staklių susukami į ruošinį. Ruošinio matmenys ir forma priklauso nuo jo paskirties: lakštiniam ir juostiniam metalui valcuoti naudojami stačiakampiai 400-2500 mm pločio ir 75-600 mm storio ruošiniai, vadinami plokštėmis; aukštos kokybės metalui - kvadratinių pjūvių ruošiniai, kurių dydis svyruoja nuo 600-5600 mm iki 400-5400 mm, o kieto valcavimo vamzdžiams - apvalaus profilio, kurio skersmuo 80--350 mm. Tada gautas ruošinys valcuojamas į komercinius plieno gaminius trijų pagrindinių tipų malūnuose: lakštinio, profilio ir vamzdžio. Plieno lakštai, kurių storis nuo 4 iki 50 mm, ir plokštės, kurių storis iki 350 mm, valcuojamos ant plokščių arba šarvuotų malūnų, o nuo 1,2 iki 20 mm storio lakštai valcuojami ant ištisinių frezų, iš kurių jie išeina. ilgų (daugiau nei 500 m) juostelių, susuktų į ritinius, forma. Mažiau nei 1,5-3 mm storio lakštai valcuojami šaltai. Aukštos kokybės metalo valcavimas atliekamas kaitinant iki 1100-1250 °C nuosekliai keliais etapais, kad pradinio ruošinio skerspjūvis palaipsniui priartėtų prie gatavo profilio skerspjūvio. Vamzdžių valcavimas paprastai atliekamas karštoje būsenoje ir apima tris pagrindines operacijas. Pirmoji operacija (vėrimas) yra skylės formavimas ruošinyje arba luite; rezultatas yra storasienis vamzdis, vadinamas mova. Operacija atliekama vadinamuoju. sraigtiniai valcavimo staklės. Antroji operacija (valcavimas) – rankovės pailginimas ir jos sienelės storio sumažinimas; atliekami įvairiuose valcavimo staklynuose: nuolatinis, piligrimas, sraigtinis valcavimas ir kt. Trečia operacija – vamzdžių kalibravimas (arba sumažinimas) po valcavimo; atliekami kalibravimo malūnuose. Siekiant sumažinti vamzdžio sienelės storį ir skersmenį, išgauti aukštesnes mechanines savybes, lygų paviršių ir tikslius matmenis, po karštojo valcavimo vamzdžiai šaltai valcuojami specialiuose staklynuose. Užbaigus valcavimą, gauti produktai supjaustomi reikiamo ilgio gabalėliais ir, pavyzdžiui, termiškai apdorojami. atkaitinimas (jei reikia) ir jų kokybės tikrinimas.
Iš ser. 20 a Plieninių ruošinių valcavimas pakeičiamas nuolatiniu liejimu (liejimu) specialiose liejimo mašinose. Naudojant nepertraukiamą plieno liejimą, pašalinamos plokštės ir žydėjimas, pagerėja valcuotų gaminių kokybė, pašalinami nuostoliai, susiję su luitų apdirbimu, siekiantys 15-20%.
Remdamiesi gatavos detalės eskizu (21 pav.), parenkite jos gamybos technologinio proceso schemą karštojo kalimo būdu naudojant garo-oro plaktuką. Atlikdami darbą turėtumėte:
1) aprašyti karštojo kalimo proceso esmę ir nurodyti jo taikymo sritį;
2) nubraižyti plaktuko schemą ir aprašyti jos veikimą;
3) nustatyti štampavimo temperatūros diapazoną ir ruošinio kaitinimo būdą;
4) nubraižyti kaltinio brėžinį ir nustatyti jo masę;
5) surašyti visas technologines atliekas, nustatyti originalaus ruošinio tūrį ir ilgį;
6) pasirinkti štampavimo perėjimus ir pateikti įrankio eskizą,
7) išvardija technologinio proceso operacijas, reikalingas šiam kalimui gauti,
8) apibūdinti štampavimo proceso mechanizmą
1. Karšto štampavimo kalimas – tai karštosios deformacijos procesas, kurio metu metalo srautas apribojamas iki štampavimo srovės ertmės.
Metalo srautas atsiranda dėl staklių jėgos per ruošinio štampą. Bet kokiam karštojo kalimo būdui įrankis yra antspaudas. Antspaudas visada susideda iš dviejų ar daugiau dalių. Paviršiai, kuriuose štampo dalys liečiasi viena su kita, vadinami atsiskyrimo plokštumos. Atsiskyrimo plokštumose yra ertmės, kurios yra tarsi būsimo kalimo įspaudas, kurios vadinamos upeliais. Ruošinys, įkaitintas iki plastikinės būsenos, dedamas į srovę, kai antspaudas atidarytas. Kai štampo dalys susijungia, ruošinio metalas pradeda tekėti, užpildo srovę ir įgauna kaltinio formą. Kaltiniai, pagaminti karštuoju štampuotu kalimu, turi gatavos dalies formą su nedideliais apdirbamų paviršių nuolydžiais. Karštas kalimas yra naudingas didelės apimties ir masinės gamybos aplinkoje ir gaminamas kalimo parduotuvėse. Šiuo būdu plačiai gaminami įvairių formų kaltiniai, sveriantys nuo 0,5 iki 350 kg, o su specializuota įranga galima pagaminti iki 1 tonos sveriančius kaltinius.
Karšto kalimo pranašumai yra šie:
kaltinių gaminių vienodumas ir tikslumas,
didelis našumas,
galimybė gaminti sudėtingos konfigūracijos kaltinius.
Pagrindinis proceso trūkumas yra didelė antspaudo kaina. Naudojant karštąjį kalimą, galima gaminti kaltinius iš visų metalų ir lydinių, kurie karštoje būsenoje yra plastiški.
Šiais metodais gaminami gaminiai iš metalo, plastiko ir kitų labai skirtingų formų ir dydžių medžiagų, kurių matmenų tikslumas, mechaninės ir kitos savybės bei paviršiaus kokybė skiriasi. Todėl kalimo ir štampavimo gamyba plačiai naudojama mechaninėje inžinerijoje ir instrumentų gamyboje, plataus vartojimo prekių gamyboje ir kituose šalies ūkio sektoriuose. Gaminių gamyba kalimo ir štampavimo būdu suteikia galimybę originalią ruošinio formą kuo labiau priartinti prie gatavos dalies formos ir matmenų ir taip sumažinti arba visiškai pašalinti brangias operacijas, kai metalas prarandamas į drožles.
2. Pagrindiniai kalimo plaktukų tipai yra varomi - garo-oro ir pneumatiniai.
Pagrindinis plaktukų tipas yra garo-oro štampavimo plaktukai. Vieno veikimo plaktukuose (9 pav.) garai (suspaustas oras) tarnauja tik krentančių dalių pakėlimui į viršutinę padėtį. Darbinis smūgis (smūgis žemyn) šiuose plaktukuose atliekamas tik veikiant krintančių dalių svoriui.
Ryžiai. 9. Vieno veikimo garo-oro plaktuko schema: 1 - skylė oro praėjimui, 2 - darbinis cilindras, stūmoklis, 3 - strypas, 4 - moteriškas, 5 - viršutinis smogtuvas (antspaudas), 7 - apatinis smogtuvas (antspaudas) , 8 - antspaudų bloknotas, 9 - chabot
Ryžiai. 10. Dvigubo veikimo garo-oro plaktuko schema:
1 - stūmoklis, 2 - strypas, 3 - moteris, 4 - viršutinis šaudymo kaištis (antspaudas), 5 - apatinis šaudymo kaištis (antspaudas). 6 - šabotas
Dvigubo veikimo plaktukuose (10 pav.) garai arba suslėgtas oras ne tik pakelia detales į viršutinę padėtį, bet ir darbo eigos metu spaudžia stūmoklį iš viršaus. Taigi, jis padidina smūgio jėgą, pagreitindamas krentančias dalis iki didesnio greičio.
Vieno veikimo plaktukuose darbo ciklas prasideda nuo garo arba suspausto oro tiekimo iš linijos į apatinę 2 darbinio cilindro ertmę (žr. 9 pav.). Veikdamas stūmoklį 3, energijos nešiklis priverčia jį judėti aukštyn. Prie stūmoklio 3 prijungtas strypas 4, prie kurio apatinio galo pritvirtinta galvutė 5. Ant galvos 5 sumontuotas viršutinis smogtuvas 6. Taigi, įvedus garą arba suslėgtą orą, visos krentančios dalys pakyla aukštyn.
Netoli viršutinio dangtelio išilgai cilindro perimetro yra skylės L, per kurias virš stūmoklio esantis oras išeina į atmosferą.
Kai stūmoklis 3, pakilęs į viršų, pasiekia skylutes 1 ir jas užblokuoja, virš stūmoklio atsiranda uždara erdvė. Toliau stūmokliui judant aukštyn, oras šioje erdvėje bus suspaustas. Taip susidaro oro pagalvė, kuri užtikrina sklandų stūmoklio stabdymą viršutinėje padėtyje.
Kai moteris pakyla į pakankamą aukštį, garų paskirstymo mechanizmas nustoja tiekti energiją į cilindrą ir oras iš po stūmoklio patenka į atmosferą. Slėgis cilindre smarkiai sumažėja. Veikiamos savo svorio, judančios dalys nukrenta žemyn ir smogtuvas 6 atsitrenkia į ruošinį, kuris uždedamas ant apatinio smogtuvo 7 (antspaudas). Jis pritvirtintas prie štampavimo padėklo 8, gulinčio ant plokštės 9.
Vieno veikimo plaktukai yra paprastos konstrukcijos ir yra patikimi. Tačiau jie turi trūkumų: energijos sąnaudos yra didelės, sunku reguliuoti plaktuko judėjimo greitį, taigi ir smūgio jėgą; galiausiai galima atlikti tokios pat jėgos smūgį kaip ir dvigubo veikimo plaktuko. , vieno veikimo plaktuko judančių dalių masė turi būti daug didesnė. Todėl pastaruoju metu vienpusio veikimo plaktukus pakeitė pažangesni dvigubo veikimo plaktukai. Oro plaktukas. Labiausiai paplitęs tokio plaktuko dizainas parodytas šioje diagramoje. Lietame rėme 10 yra du cilindrai - kompresorius 9 ir darbinis 5, kurių ertmės susisiekia per rites 7 ir 6. Kompresoriaus cilindro stūmoklis 8 švaistiklis 14 judinamas iš švaistiklio 15, sukamas elektros varikliu 13 per krumpliaračius. 11 ir 12 (greičių dėžė). Stūmokliui judant kompresoriaus cilindre, jo viršutinėje ir apatinėje ertmėse pakaitomis suspaudžiamas oras. Oras, suspaustas iki 0,2-0,3 MN/m, paspaudus pedalą ar rankenėlę, kuri atidaro rites 7 ir 6, pro jas patenka į darbinį cilindrą 5. Čia jis veikia darbinio cilindro stūmoklį 4. Stūmoklis 4, pagamintas iš vientiso su masyviu strypu, kartu yra ir plaktuko galvutė, prie kurios pritvirtintas viršutinis smogtuvas 3. Dėl to krintančios dalys 3 ir 4 periodiškai juda aukštyn žemyn ir atsitrenkia į padėtą ruošinį. ant apatinio smogtuvo 2, kuris yra stacionariai pritvirtintas ant masyvaus plaktuko 1. Priklausomai nuo valdymo elementų padėties, plaktukas gali atlikti pavienius ir automatinius valdomos energijos smūgius, veikti tuščiąja eiga, jėga prispausti kaltinį prie apatinio smogtuvo ir laikykite plaktuką pakabintą.
Pneumatiniai plaktukai naudojami smulkiems kaltiniams (iki maždaug 20 kg) kalti ir gaminami su 50-1000 kg krentančių dalių masę.
Pneumatinio plaktuko schema.
3. Karštosios deformacijos metu metalo plastiškumas yra didesnis, o atsparumas deformacijai mažesnis, todėl jį lydi mažesnės energijos sąnaudos. Metalo kaitinimas OMD metu turi įtakos gaminio kokybei ir kainai. Pagrindiniai šildymo reikalavimai: būtina tolygiai kaitinti ruošinį išilgai jo skerspjūvio ir ilgio iki reikiamos temperatūros per trumpiausią laiką, kuo mažiau metalo prarandant nuosėdas ir taupant kurą. Netinkamas šildymas sukelia įvairius defektus: įtrūkimus, dekarbonizaciją, padidėjusią oksidaciją, perkaitimą ir perdegimą.
Lėtas kaitinimas sumažina produktyvumą ir padidina ruošinio paviršiaus oksidaciją bei dekarbonizaciją. Perkaitus (kaitinant virš optimalaus OMD intervalo) atsiranda grūdų augimas, dėl kurio sumažėja mechaninės savybės. Jis koreguojamas įprastu atkaitinimu, kaitinant iki optimalios temperatūros, palaikant ir po to lėtai aušinant krosnyje. Perdegimo atveju, t.y. kaitinant iki temperatūros, artimos lydymosi temperatūrai, grūdelių ribos išsilydo ir atsiranda įtrūkimų, o tai yra nepataisomas defektas.
Kiekvienas metalas ir lydinys turi savo specifinį karšto slėgio apdorojimo temperatūros diapazoną, kuris parenkamas iš lentelių, atsižvelgiant į lydinio rūšį. Taigi, pavyzdžiui, anglinio plieno karštosios deformacijos pradžios temperatūra parenkama pagal geležies-cementito fazių diagramą, kai 100–200 °C žemesnė už tam tikros cheminės sudėties plieno lydymosi temperatūrą, Laikoma, kad deformacijos pabaiga yra 50 - 100 °C aukštesnė už rekristalizacijos temperatūrą.
Prieš apdorojant slėgiu, ruošiniai ir luitai kaitinami kalvėse arba krosnyse. Krosnys nuo kaitinimo krosnių skiriasi savo nedideliu dydžiu, kaitinamos anglimi, koksu ar mazutu, metalas jose kaitinamas tiesiogiai kontaktuojant su kuru. Jie naudojami smulkių ruošinių šildymui rankinio kalimo metu. Krosnys ruošiniams šildyti skirstomos į liepsnes ir elektrines, o pagal temperatūros pasiskirstymą – į kamerines ir metodines. Kamerinėse krosnyse – periodinio šildymo krosnyse – temperatūra yra vienoda visoje darbo patalpoje. Metodinės krosnys, kurių darbo erdvės temperatūra nuolat didėja nuo ruošinių pakrovimo vietos iki jų iškrovimo vietos yra ištisinės krosnys.
Mechaninės savybės esant T=20 °C 45L
Fizinės savybės 45L
|
W/(m laipsnis) |
J/(kg deg.) |
||||||
Technologinės savybės 45L
Liejimo ir technologinės savybės 45L
Cheminė sudėtis % 45L
Įprastas liejamasis plienas naudojamas rėmų, pavarų ir ratlankių, stabdžių diskų, movų, gaubtų, plieninių ratų, žvaigždučių ir kt. - dalys, kurioms reikalingas didesnis stiprumas ir didelis atsparumas dilimui ir kurios veikia esant statinėms ir dinaminėms apkrovoms.
Sunku suvirinti - norint gauti kokybiškas suvirintas jungtis, reikalingos papildomos operacijos: kaitinimas iki 200-300°C suvirinimo metu, terminis apdorojimas po suvirinimo - atkaitinimas
Pakaitalas: 35L, 55L, 50L, 40L
Mechaninės savybės pjūviuose iki 100 mm (GOST 977-75)
26 lentelė Liejinių lydinių lydymosi ir lydymosi temperatūros
Norint gauti aukštos kokybės liejinius, formos užpildomos
tam tikrų reikalavimų laikymasis, kurių rodikliai yra:
a) lydymosi temperatūra;
b) formos užpildymo trukmė;
c) į formą patenkančio lydalo pobūdis;
d) dubens pripildymo tirpalu laipsnį;
e) purkštuko aukštis;
f) savalaikis formos užpildymas; neleidžiantis į formą patekti šlakui ir nemetaliniams intarpams.
Lydalo įpylimo į formą temperatūrą daugiausia lemia liejinių konstrukcija. Kuo mažesnis sienelės storis ir didesni bendri liejimo matmenys, tuo aukštesnė turėtų būti liejamo lydalo temperatūra. Siekiant sumažinti susitraukimą, masyvūs liejiniai pilami žemesnės temperatūros lydalu.
3. Vieningi įleidimo ir tūpimo sistemų standartizavimo principai
Tolerancijos ir tūpimo sistema yra leistinų nuokrypių ir tūpimų serijų rinkinys, natūraliai sukurtas remiantis patirtimi, teoriniais ir eksperimentiniais tyrimais ir įformintas standartų forma.
Sistema skirta pasirinkti minimalius reikalingus, bet pakankamai praktikoje staklių dalių tipinių jungčių leistinų nuokrypių ir sujungimų variantus, leidžia standartizuoti pjovimo įrankius ir matuoklius, palengvina gaminių ir jų pakeičiamumo projektavimą, gamybą ir pasiekimą. dalių, taip pat pagerina jų kokybę.
Šiuo metu dauguma pasaulio šalių naudoja ISO tolerancijos ir nusileidimo sistemas. ISO sistemos buvo sukurtos siekiant suvienodinti nacionalines tolerancijos ir tinkamumo sistemas, siekiant palengvinti tarptautinius techninius ryšius metalo apdirbimo pramonėje. Tarptautinių ISO rekomendacijų įtraukimas į nacionalinius standartus sudaro sąlygas užtikrinti panašių skirtingose šalyse pagamintų dalių, komponentų ir gaminių pakeičiamumą. Sovietų Sąjunga prisijungė prie ISO 1977 m., o vėliau perėjo prie vieningos leistinų nuokrypių ir tūpimų sistemos (USDP) ir pagrindinių pakeičiamumo taisyklių, pagrįstų ISO standartais ir rekomendacijomis.
Pagrindiniai pakeičiamumo standartai apima cilindrinių dalių, kūgių, raktų, sriegių, krumpliaračių ir tt leistinų nuokrypių ir tvirtinimo sistemas. ISO ir ESDP standartinių mašinų dalių tolerancijos ir tinkamumo sistemos yra pagrįstos bendrais projektavimo principais, įskaitant:
tūpimų formavimo sistema ir sąsajų tipai;
pagrindinių nukrypimų sistema;
tikslumo lygiai;
tolerancijos vienetas;
pageidaujami tolerancijos ir tūpimo laukai;
vardinių dydžių diapazonai ir intervalai;
normali temperatūra.
Sujungimų formavimo sistema ir jungčių tipai numato tvirtinimus angų sistemoje (SA) ir veleno sistemoje (SV).
Armatūra skylių sistemoje – tai jungiamosios detalės, kuriose sujungiant skirtingus velenus prie pagrindinės skylės gaunami įvairūs tarpai ir įtempimai (3.1 pav., a).
Armatūra velenų sistemoje – tai jungiamosios detalės, kuriose prie pagrindinio veleno sujungiant įvairias skylutes gaunami įvairūs tarpai ir trukdžiai (3.1 pav., b).
Ryžiai. 3.1. Iškrovimo tolerancijos laukų išdėstymo pavyzdžiai: a - skylių sistemoje; b - veleno sistemoje
Visiems skylių sistemos įtaisams apatinis skylės nuokrypis EI = 0, t.y. pagrindinės skylės leistinojo lauko apatinė riba, visada sutampa su nuline linija. Visiems veleno sistemos įtaisams pagrindinio veleno viršutinis nuokrypis yra es = 0, t. y. veleno tolerancijos viršutinė riba visada sutampa su nuline linija.
Pagrindinės angos tolerancijos laukas nustatomas į viršų, pagrindinio veleno tolerancijos laukas nuleidžiamas nuo nulinės linijos, t.y. į detalės medžiagą.
Pagrindinių nuokrypių sistema yra pagrindinių SA velenų ir SV skylių nukrypimų serija, žymima atitinkamai mažosiomis ir didžiosiomis lotyniškos abėcėlės raidėmis, pavyzdžiui, a, b, ..., zb, zc; A, B, …, ZB, ZC.
Pagrindinio nuokrypio vertė nustatoma pagal atitinkamą raidę ir priklauso nuo vardinio dydžio.
Įvairių tipų dalių leistinų nuokrypių ir tinkamų sistemose nustatomas skirtingas pagrindinių nuokrypių skaičius, daugiausiai jų yra lygių cilindrinių dalių leistinų nuokrypių ir tinkamų sistemoje.
Tikslumo lygius galima vadinti įvairiai: tikslumo laipsniais – lygioms detalėms, tikslumo laipsniais – srieginėms detalėms ir krumpliaračiams arba tikslumo klasėmis – riedėjimo guoliams, tačiau bet kuriuo atveju jie nustato reikiamą detalių tikslumo lygį, kad jos atliktų savo funkcijas. Tikslumo lygiai, kaip taisyklė, žymimi arabiškais skaitmenimis, kuo mažesnis skaičius, tuo didesnis tikslumo lygis, t.y. tiksliau detalė.
Tolerancijos vienetas – tai leistino nuokrypio priklausomybė nuo vardinio dydžio, kuris yra tikslumo matas, atspindintis technologinių, projektavimo ir metrologinių veiksnių įtaką. Tolerancijos vienetai tolerancijos ir tinkamumo sistemose nustatomi remiantis detalių apdirbimo tikslumo tyrimais. Tolerancijos vertę galima apskaičiuoti naudojant formulę T = a·i, kur a yra leistinų nuokrypių vienetų skaičius, priklausomai nuo tikslumo lygio (kokybės arba tikslumo laipsnio); i – tolerancijos vienetas.
Pageidaujami tolerancijos laukai ir atitikmenys yra leistinų nuokrypių laukų rinkinys, parinktas iš dažniausiai naudojamų gaminant produktus ir iš jų pagamintų tinkamų ar porų tipų. Šie tolerancijos ir tinkamumo laukai sudaro pageidaujamų ir rekomenduojamų laukų seriją ir pirmiausia turėtų būti naudojami kuriant gaminius.
Vardinių dydžių diapazonuose ir intervaluose atsižvelgiama į mastelio koeficiento įtaką tolerancijos vieneto vertei. Vieno dydžio diapazone tolerancijos vieneto priklausomybė nuo vardinio dydžio yra pastovi. Pavyzdžiui, lygių dalių, kurių dydžių diapazonas yra nuo 1 iki 500 mm, leistinų nuokrypių ir tinkamų nuokrypių sistemoje tolerancijos vienetas yra lygus; dydžių diapazonui nuo 500 iki 3150 mm tolerancijos vienetas yra i = 0,004D + 2,1.
Norint sudaryti tolerancijos eilutes, kiekvienas iš dydžių diapazonų yra padalintas į kelis intervalus. Kadangi ekonomiškai netikslinga priskirti leistiną nuokrypį kiekvienam vardiniam dydžiui visiems dydžiams, sujungtiems į vieną intervalą, tolerancijos vertės laikomos vienodos. Tolerancijos vienetų formulėse ISO ir ESDP sistemose kiekvieno intervalo kraštutinių matmenų geometrinis vidurkis pakeičiamas matmenimis.
Dydžiai paskirstomi intervalais taip, kad leistini nuokrypiai, apskaičiuoti pagal kiekvieno intervalo kraštutines vertes, skiriasi nuo leistinų nuokrypių, apskaičiuotų pagal vidutinę skersmens vertę tame pačiame intervale, ne daugiau kaip 5–8%.
Manoma, kad normali temperatūra, kuriai esant nustatomi standartuose nustatyti leistini nuokrypiai ir nuokrypiai, yra + 20 °C (GOST 9249-59). Ši temperatūra artima pramoninių patalpų darbo patalpų temperatūrai. Visų tiesinių ir kampinių matų ir matavimo priemonių kalibravimas ir sertifikavimas bei tikslūs matavimai turi būti atliekami esant normaliai temperatūrai, nuokrypiai nuo jos neturi viršyti leistinų verčių, nurodytų GOST 8.050-73 (Valstybinė matavimo sistema). ).
Detalės ir matavimo priemonės temperatūra kontrolės metu turi būti vienoda, o tai galima pasiekti bendrai laikant detalę ir matavimo priemonę tomis pačiomis sąlygomis (pavyzdžiui, ant ketaus plokštės). Jei oro temperatūra gamybinėje patalpoje, valdomoje dalyje ir matavimo prietaise yra stabilizuota ir lygi 20 °C, nėra temperatūros matavimo paklaidos tiesinio plėtimosi temperatūros koeficientų skirtumui. Taigi, norint pašalinti temperatūros paklaidas, matavimo laboratorijų, įrankių, mechanikos ir surinkimo cechų patalpose būtina palaikyti normalias temperatūros sąlygas.
Paskelbta www.allbest.
...Panašūs dokumentai
Vickerso kietumo matavimai ir registravimas: metodo privalumai ir trūkumai. Lyginamosios plieno liejimo būdų charakteristikos. Liejimo eskizo su modeliu ir liejimo instrukcija kūrimas. Atviro kalimo technologija, įranga ir apimtis.
testas, pridėtas 2012-01-20
Angliniai plienai kaip pagrindiniai juodosios metalurgijos gaminiai, jų sudėties ir komponentų charakteristikos. Anglies, silicio ir mangano, sieros ir fosforo koncentracijos lydinyje įtaka plieno savybėms. Azoto, deguonies ir vandenilio, priemaišų vaidmuo lydinyje.
testas, pridėtas 2009-08-17
Nemetalinių inkliuzų įtaka mašinų ir mechanizmų patikimumui ir ilgaamžiškumui. Nemetalinių intarpų klasifikacija. Rafinavimo perlydymo įtaka plieno užterštumui. Pagrindinės nemetalinių inkliuzų metalografinės savybės.
praktinis darbas, pridėtas 2012-01-23
Apriboti matmenis, leistinus nuokrypius, trukdžius ar tarpus. Tolerancijos lauko diagramų sudarymas. Tipai ir sodinimo sistema. Lygių dalių elementų leistinų nuokrypių ir tinkamų nustatymas pagal OST, pagal ESDP CMEA. Interferencija, tinkanti skylių sistemoje. Pereinamojo laikotarpio tinkamumo tolerancija.
testas, pridėtas 2014-02-26
Riedėjimo guolių iškrovimų apskaičiavimas ir parinkimas. Iškrovimų mazgo poravimuisi parinkimas ir jų apskaičiavimas. Tolerancijos laukų konstravimas ir darbinių kalibrų dydžių skaičiavimas. Klirenso ir trukdžių atitikimo nustatymas ir parinkimas. Matmenų grandinės apskaičiavimas tikimybiniu metodu.
kursinis darbas, pridėtas 2011-10-09
Dalies medžiagos parinkimas, eskizo aprašymas ir konstrukcijos pagaminamumo įvertinimas. Plieno liejinių gamybos liejant į vienkartines smėlio formas technologinio proceso sukūrimas. Liejimo tikslumas ir jo matmenų leistinų nuokrypių, liejimo nuolydžių nustatymas.
kursinis darbas, pridėtas 2015-02-26
Lygių cilindrinių jungčių leistinų nuokrypių ir tvirtinimo detalių parinkimo ypatybės, dalių, sujungtų su riedėjimo guoliais, tolerancijos laukų parinkimas. Tolerancijos ir tvirtinimo detalių pasirinkimas raktinėms ir sulenktoms jungtims. Tam tikros matmenų grandinės matmenų leistinų nuokrypių apskaičiavimas.
kursinis darbas, pridėtas 2010-05-31
Lygių cilindrinių jungčių tvirtinimo detalių apskaičiavimas ir parinkimas. Analoginis metodas, trukdžių pritaikymo skaičiavimas. Tolerancijos ir pritaikymo pasirinkimas sudėtingoms jungtims. Darbinio brėžinio matmenų, formos, vietos ir paviršiaus šiurkštumo tikslumo reikalavimai.
santrauka, pridėta 2013-04-22
Komponentų grandžių nustatymas ir matmenų grandinės eskizas. Matmenų grandinių skaičiavimas maksimalaus-minimalumo metodu: vienodų leistinų nuokrypių ir tokios pat kokybės metodas. Grupės pakeičiamumo metodas. Reikalingų guolių nuokrypių pagrindimas.
kursinis darbas, pridėtas 2013-09-24
Įvairių dalių jungčių ypatybių studijavimas: su trukdžiais, su prošvaisa. Atliekant guolių konstrukcijų skaičiavimus, parenkant reikiamus standartinius nuokrypius ir tinkas tikslesnei detalių gamybai. Dydžio kontrolės vykdymas.
Manganas, silicis, aliuminis, siera ir fosforas atsižvelgti į nuolatinės priemaišos. Aliuminis kartu su manganu ir siliciu naudojamas kaip deoksidatorius, todėl deoksiduotame pliene jų visada yra nedideliais kiekiais. Geležies rūdos, taip pat kuras ir srautai visada turi tam tikrą kiekį fosforo ir sieros, kurie lieka ketuje ir vėliau patenka į plieno.
Azotas paskambino paslėptas priemaiša – į plieną patenka daugiausia iš oro.
KAM atsitiktinis priemaišos apima varis, arsenas, alavas, cinkas, stibis, švinas ir kiti elementai. Jie patenka į plieną su užtaisu – su rūdomis iš įvairių telkinių, taip pat iš geležies laužo.
Visos priemaišos – nuolatinės, paslėptos ir atsitiktinės – įvairiu laipsniu neišvengiamos dėl plieno gamybos technologijos. Taigi švelniame pliene šių priemaišų paprastai būna šiose ribose: 0,3-0,7 % mangano; 0,2-0,4% silicio; 0,01-0,02% aliuminio; 0,01-0,05% fosforo, 0,01-0,04% sieros, 0,-0,2% vario. Tokiais kiekiais šie elementai laikomi priemaišomis, o didesniais kiekiais, kurie sąmoningai dedami į plieną, jau laikomi legiravimo elementais.
Fosforo įtaka plieno savybėms
Fosforas (P) atsiskiria plieno kietėjimo metu, bet mažesniu mastu nei anglis ir siera. Fosforas ištirpsta ferite ir taip padidina plieno stiprumą. Didėjant fosforo kiekiui plienuose, mažėja jų plastiškumas ir kietumas, didėja jų polinkis į šaltą trapumą.
Fosforo tirpumas aukštoje temperatūroje siekia 1,2%. Mažėjant temperatūrai, fosforo tirpumas geležyje smarkiai sumažėja iki 0,02–0,03%. Toks fosforo kiekis būdingas plienams, ty paprastai jame ištirpsta visas fosforas.
Fosforas turi stiprią tendenciją atsiskirti ties grūdelių ribomis, todėl legiruotasis plienas, ypač mangano, chromo, magnio-silicio, chromo-nikelio ir chromo-mangano plienas, tampa trapumas. Be to, fosforas padidina plieno kietėjimą ir, kaip ir silicio, lėtina martensito irimą plienuose.
Mažai legiruotoje plienuose dažnai nurodomas padidėjęs fosforo kiekis, siekiant pagerinti jų apdirbimą, ypač automatinį apdirbimą.
Mažai legiruotuose konstrukciniuose plienuose, kuriuose anglies kiekis yra apie 0,1%, fosforas padidina stiprumą ir atsparumą atmosferinei korozijai.
Austenitiniame chromo-nikelio plienuose fosforo priedai padeda padidinti takumo ribą. Stipriuose oksidatoriuose esantis fosforas austenitiniame nerūdijančiame pliene gali sukelti grūdelių ribos koroziją. Taip yra dėl fosforo segregacijos reiškinio.
Sieros įtaka plieno savybėms
Siera netirpsta geležyje, todėl bet koks jos kiekis sudaro geležies sulfidą FeS su geležimi. Šis sulfidas yra eutektikos dalis, kuri susidaro 988 °C temperatūroje.
Padidėjęs sieros kiekis plienuose lemia jų raudoną trapumą dėl mažai tirpstančios sulfidų eutektikos, atsirandančios išilgai grūdelių ribų. Fenomenas raudona trapumas atsiranda 800 °C temperatūroje, tai yra, esant temperatūrai raudona karštas plienas.
Siera turi neigiamą poveikį plieno plastumui, kietumui, suvirinamumui ir paviršiaus kokybei (ypač plieno, kuriame yra mažai anglies ir mangano).
Siera turi labai stiprią tendenciją atskirti grūdų ribas. Dėl to sumažėja plieno plastiškumas karštoje būsenoje. Tačiau 0,08–0,33% sieros yra sąmoningai dedama į plieną automatiniam apdirbimui. Yra žinoma, kad sieros buvimas padidina guolių plieno atsparumą nuovargiui.
Mangano buvimas pliene sumažina žalingą sieros poveikį. Skystame pliene vyksta mangano sulfido susidarymo reakcija. Šis sulfidas lydosi 1620 °C temperatūroje – daug aukštesnėje nei karštojo plieno apdirbimo temperatūra. Mangano sulfidai yra plastiški karšto plieno apdirbimo temperatūroje (800-1200°C), todėl lengvai deformuojasi.
Aliuminio įtaka plieno savybėms
Aliuminis (Al) plačiai naudojamas skysto plieno deoksidacijai, taip pat plieno luitų grūdelių rafinavimui. Žalingas aliuminio poveikis apima tai, kad jis skatina plieno grafitizaciją. Nors aliuminis dažnai laikomas priemaiša, jis taip pat aktyviai naudojamas kaip legiravimo elementas. Kadangi aliuminis su azotu sudaro kietus nitridus, jis paprastai yra legiruojantis elementas nitriduotuose plienuose. Aliuminis padidina plieno atsparumą pleiskanojimui, todėl jo dedama į karščiui atsparų plieną ir lydinius. Dispersijos būdu kietėjančiame nerūdijančiame pliene aliuminis naudojamas kaip legiravimo elementas, pagreitinantis dispersinę nusodinimo reakciją. Aliuminis padidina mažai anglies turinčio plieno atsparumą korozijai. Iš visų legiravimo elementų aliuminis efektyviausiai kontroliuoja grūdelių augimą kaitinant plieną grūdinimui.
Azoto įtaka plieno savybėms
Žalingas azoto (N) poveikis yra tas, kad jo susidarantys gana dideli, trapūs nemetaliniai intarpai – nitridai – pablogina plieno savybes. Teigiama azoto savybė yra ta, kad jis gali išplėsti austenitinę sritį. Azotas stabilizuoja ir iš dalies pakeičia nikelį austenitiniame pliene. Į mažai legiruotą plieną dedama nitridus formuojančių elementų vanadžio, niobio ir titano. Kai kontroliuojamas karšto apdirbimo ir aušinimo būdu, susidaro smulkūs nitridai ir karbonitridai, kurie žymiai padidina plieno stiprumą.
Vario įtaka plieno savybėms
Varis (Cu) turi vidutinį polinkį segreguotis. Žalingas vario poveikis apima plieno šalto trapumo sumažėjimą. Padidėjęs vario kiekis neigiamai veikia plieno paviršiaus kokybę karšto apdorojimo metu. Tačiau su daugiau nei 0,20% vario padidina jo atsparumą atmosferinei korozijai, taip pat legiruotojo ir mažai legiruoto plieno stiprumo savybes. Varis, kurio kiekis didesnis nei 1%, padidina austenitinio nerūdijančio plieno atsparumą sieros ir druskos rūgštims, taip pat atsparumą korozijai įtempiams.
Alavo įtaka plieno savybėms
Alavas (Sn) plienui kenkia jau palyginti mažais kiekiais. Jis turi labai stiprią tendenciją atsiskirti iki grūdelių ribų ir sukelti legiruotojo plieno trapumą. Alavas daro neigiamą poveikį nuolat liejamų luitų paviršiaus kokybei, taip pat gali sumažinti plieno karštąjį plastiškumą fazių diagramos austenitiniame-feritinėse srityse.
Stibio įtaka plieno savybėms
Stibis (Sb) turi stiprią tendenciją atskirti plieno kietėjimo metu, todėl kenkia nuolat liejamų plieno luitų paviršiaus kokybei. Kietajame pliene stibis lengvai atsiskiria prie grūdelių ribų ir sukelia legiruotojo plieno trapumą.
Šaltiniai:
Plieno terminis apdorojimas: metalurgija ir technologijos, red. G. E. Totten, 2006 m.
Gulyaev A.P. Metalo mokslas, 1986 m.
Pliene visada yra priemaišų, kurios skirstomos į keturias grupes. 1. Nuolatinės priemaišos: silicis, manganas, siera, fosforas.
Plieno gamybos procese deoksidacijai įvedami manganas ir silicis – tai technologinės priemaišos.
Mangano kiekis neviršija 0,5…0,8 %. Manganas padidina stiprumą, nesumažindamas plastiškumo, ir smarkiai sumažina raudoną plieno trapumą, kurį sukelia sieros įtaka. Tai padeda sumažinti geležies sulfido kiekį FeS, nes sudaro mangano sulfido junginį su siera MnS. Mangano sulfido dalelės yra atskirų intarpų pavidalu, kurie deformuojasi ir atrodo pailgi riedėjimo kryptimi.
Būdamas šalia grūdų, jis padidina perėjimo į trapią būseną temperatūrą, sukelia šaltą trapumą, sumažina įtrūkimų plitimo darbą, padidina kiekvieno fosforo kiekį. 0,01 % padidina šalčio trapumo slenkstį 20–25 o C.
Fosforas turi polinkį segreguotis, todėl luito centre atskirų sričių klampumas smarkiai sumažėja.
Kai kuriuose plienuose fosforo kiekį galima padidinti iki 0,10…0,15 %, pagerinti apdirbamumą.
S– sumažėja plastiškumas, suvirinamumas ir atsparumas korozijai. P iškraipo kristalinę gardelę.
Sieros kiekis plienuose yra 0,025…0,06 %. Siera yra kenksminga priemaiša, kuri į plieną patenka iš ketaus. Sąveikaujant su geležimi, susidaro cheminis junginys – sieros sulfidas FeS, kuri, savo ruožtu, sudaro mažai tirpstančią eutektiką su geležimi, kurios lydymosi temperatūra 988 o C. Kaitinant valcavimui ar kalimui, eutektika išsilydo ir nutrūksta ryšiai tarp grūdelių. Deformacijos metu eutektikos vietose atsiranda plyšimų ir įtrūkimų, o ruošinys sunaikinamas - reiškinys raudonas trapumas.
Raudonas trapumas - padidėjęs trapumas aukštoje temperatūroje
Siera sumažina mechanines savybes, ypač tvirtumą ir lankstumą
(δ ir ψ), taip pat ištvermės ribą. Tai pablogina suvirinamumą ir atsparumą korozijai.
2. Paslėptos priemaišos- dujos (azotas, deguonis, vandenilis) - lydymosi metu patenka į plieną.
Azotas ir deguonis pliene randami trapių nemetalinių intarpų pavidalu: oksidai ( FeO, SiO 2, Al 2 O 3)nitridai ( Fe2N), kieto tirpalo pavidalo arba laisvos būsenos, esančios defektuose (ertmėse, įtrūkiuose).
Intersticinės priemaišos (azotas N, deguonis APIE) padidinti šalto trapumo slenkstį ir sumažinti atsparumą trapiam lūžimui. Nemetaliniai intarpai (oksidai, nitridai), būdami įtempių koncentratoriais, gali žymiai sumažinti ištvermės ribą ir klampumą.
Pliene ištirpęs vandenilis yra labai kenksmingas, nes labai trapus plieną. Tai veda prie formavimosi flokenas.
Flokenas- ploni ovalo ar apvalios formos įtrūkimai, turintys dėmių atsiradimą lūžio vietoje - sidabriniai dribsniai.
Metalas su dribsniais negali būti naudojamas pramonėje, suvirinimo metu nusėdusiame ir netauriajame metale susidaro šalti įtrūkimai.
Jei vandenilis yra paviršiniame sluoksnyje, jis pašalinamas kaitinant 150…180 , geriau vakuume ~10 -2 ... 10 -3 mm Hg. Art.
Siurbimas naudojamas paslėptiems nešvarumams pašalinti.
3. Ypatingos priemaišos– yra specialiai įterpiami į plieną, kad išgautų tam tikras savybes. Priemaišos vadinamos legiravimo elementais, o plienas – legiruotu plienu.
Šaltai apdorotas plienas
Buityje plačiai naudojama viela ir ploni lakštai. Šios rūšies gaminiai gaminami metalurgijoje valcavimo ir šaltojo tempimo būdu. Dėl šio apdorojimo metalas sutvirtėja dėl reiškinio, vadinamo šaltuoju kietėjimu. Dėl kambario temperatūros kietėjimas nepašalinamas. Šis apdorojimo būdas vadinamas šaltuoju grūdinimu.
Plieno šaltasis grūdinimas labai priklauso nuo darbinio grūdinimo laipsnio ir nuo anglies kiekio (7 pav.).
Rekordinės σв vertės buvo gautos suspaudus iki 90% 1,2% C plieno, kurio viela ∅ 0,1 mm.
Kietėjimas yra neišvengiamas bet kokios plastinės deformacijos procesas. Kietėjimą (kietėjimą) lydi stiprumo ir kietumo padidėjimas bei žymiai sumažėjęs plastiškumas.
Todėl po valcavimo arba šaltojo tempimo lakštai, kanalai ir vamzdžiai yra šaltai apdirbami.
Dažniausiai tai yra norimas savybių pokytis. Kartais tai nepageidautina. Pavyzdžiui, negalite įspausti šaltai apdoroto vario lakšto - jis sulaužys. Būtina pašalinti sukietėjimą termiškai apdorojant (atkaitinant).
Įkeliama...