На основе анализа условий работы изделия разрабатываются предъявляемые к нему требования, обеспечивающие его максимальную долговечность и наилучшую работоспособность.
При выборе материала учитываются также следующие факторы:
- выбранная марка материала должна обеспечивать после термической обработки изделия получение такого комплекса механических свойств (прочность, пластичность, вязкость и т. п.), который необходим для надёжной и длительной работы данного изделия без разрушения в условиях эксплуатации;
- выбранная марка материала должна быть технологичной, т.е. должна обладать высокими технологическими свойствами на операциях технологического процесса изготовления изделия (например, штампуемостью, способностью воспринимать закалку на определённую глубину, устойчивостью против растрескивания при закалке, обрабатываемостью и т. д.);
- выбранная марка материала должна содержать в своём химическом составе наименьшее количество легирующих добавок (в особенности никеля, молибдена и ванадия), быть относительно дешёвой в металлургическом производстве и экономически выгодной в машиностроении, т.е. обеспечивать минимальную трудоёмкость обработки и минимальный расход вспомогательных материалов, топлива и электроэнергии.
Анализируя свойства различных материалов для изготовления детали машины, необходимо прежде всего установить, какие напряжения она испытывает при эксплуатации, работает ли деталь на растяжение, изгиб, сжатие, скручивание, трение в сочетании со сложными знакопеременными нагрузками, вызывающими усталость металла, испытывает ли деталь динамические ударные напряжения.
Сравнительный анализ физических и механических свойств двух- трёх и более марок сталей, из которых изготовляются аналогичные детали других моделей машин, позволяет технически и экономически грамотно обосновать применяемую марку стали на заданное изделие. Необходимо составить профиль требований.
Сравниваемые марки стали следует характеризовать по следующим свойствам:
- по химическому составу;
- по физическим свойствам (критическим точкам, склонности стали к росту зерна, склонности стали к отпускной хрупкости, величине теплового расширения, теплопроводности);
- по механическим свойствам, жаропрочности, термической стойкости, износостойкости;
- по технологическим свойствам при термической и химико - термической обработке (закаливаемости и прокаливаемости, устойчивости против растрескивания при закалке), характеру превращений в условиях изотермической выдержки и при непрерывном охлаждении, флокеночувствительности, склонности к отпускной хрупкости, склонности к старению);
- по технологическим свойствам при горячей и холодной обработке давлением (штампуемости, способности к вытяжке, склонности к образованию трещин при ковке или штамповке);
- по технологическим свойствам при механической обработке (обрабатываемости резанием, шлифуемости);
- по другим технологическим свойствам (например, по свариваемости или литейным свойствам стали и сплава, в случае изготовления заданного изделия методом сварки или литья и в особенности при применении специальных методов литья);
- по химической стойкости в условиях воздействия агрессивных сред (стойкость против химически активных сред, например, против кислоты, щелочи и т. п., стойкость против газовой коррозии и т.д.).
Если заданное изделие изготавливается не из стали, а из другого сплава (например, из чугуна, магниевого сплава, титанового сплава, дуралюмина, бронзы, латуни и т.п.), то вместо таких показателей, как прокаливаемость, закаливаемость, в характер превращений вводятся другие показатели, в частности способность сплава к упрочнению при старении и т.п.
Все указанные характеристики свойств для каждой марки стали должны иллюстрироваться диаграммами и графиками.
Для окончательного решения вопроса о целесообразности применения той или иной марки стали (сплава) необходимо провести комплексные расчёты и обосновать возможность осуществления наиболее прогрессивной технологии термической обработки заданного изделия и экономическую целесообразность применяемой марки стали или сплава.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.