Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. - Способы обработки материалов (1093325), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основы безопасности при обработкематериалов ............................................................. 408Глава 16. Техника безопасности при обработкематериалов ............................................................ 40816.1. Техника безопасности при обработке материалов 40816.2. Техника безопасности при химической игальванической обработке материалов................. 41416.3.
Техника безопасности при сварке и пайкематериалов ............................................................... 41816.4. Техника безопасности при обработке материаловдавлением и прессованием..................................... 42316.5. Техника безопасности при склеивании и окраске 42716.6. Охрана окружающей среды .................................... 436Список рекомендуемой литературы..................................... 44010ВВЕДЕНИЕОбработка материала предусматривает придание ему необходимых размеров, формы, определенных свойств и включает всебя широкий класс следующих процессов: резание, шлифование, давление, прессование, термообработка, склеивание, пайка, сварка, оксидирование, сплавление, травление, электролиз,глубинное и поверхностное закаливание, обработка взрывом,водоструйная и пескоструйная обработка, обработка токамивысокой частоты, растворение, окрашивание и др.В период бурного развития техники и технологий будущемуспециалисту необходимо знать всю гамму этих процессов дляграмотного выбора того или иного технологического процессаобработки различных материалов.Традиционные и современные технологии обработки материалов описаны достаточно глубоко во многих книгах и учебниках.
Однако значительная загруженность студентов не позволяет им охватить большое количество литературы, так как вкаждой отдельно взятой книге, учебнике или учебном пособииописан один или несколько процессов обработки. Это затрудняет освоение студентами дисциплины «Способы обработкиматериалов».Содержание учебного пособия соответствует программекурса «Основы материаловедения, технологии и обработкиконструкционных материалов», утвержденной Министерствомобразования Российской Федерации.Авторы отдают себе отчет в том, что их знания по способамобработки материалов не являются идеальными и что не всё в11учебном пособии изложено в лучшей форме.
Поэтому они былибы благодарны читателям за все ценные замечания, улучшающие и дополняющие содержание учебного пособия.В заключение авторы считают своим долгом выразить глубокую благодарность рецензентам – докторам технических наук, профессорам Р.К. Вафину и Ф.В. Долинскому – за ценныезамечания, советы и активное сотрудничество в процессе нашей работы над учебным пособием.12Раздел IОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МАТЕРИАЛАХГлава 1. МЕТАЛЛЫ И ИХ СВОЙСТВА1.1. Стали и чугунСталь – сплав железа с углеродом и неизбежными примесями марганца (0,3…0,7%), кремния (0,2…0,4%), фосфора(0,01…0,05%), серы (0,01…0,05%) и скрытых примесей (кислорода, водорода и азота), присутствующих в сталях в оченьмалых количествах.
Обычные сорта стали, применяемые в машиностроении, содержат от 0,05 до 1,5% углерода. Для изменения свойств стали в нее добавляются специальные примеси (легирующие элементы), в качестве которых выступают в различной пропорции: хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий,титан, алюминий, марганец, кремний, бор. Режимы закалки иотпуска очень сильно влияют на структуру стали в отвержденном состоянии, из-за чего свойства стали резко изменяются.Стали подразделяются на: углеродистую (обычного качества, специального назначения, качественная), низколегированную, легированную, для холодной листовой штамповки и высадки, рессорно-пружинную, для прокатных валков, отливок.К стали обыкновенного качества (табл.
1) относится строительный и конструкционный металл с содержанием углерода до0,62%, при производстве которого обычно не предъявляетсяникаких требований к составу шихты, процессам плавки и разливки.Таблица 113Назначение углеродистой стали обыкновенного качестваМаркаСт. 0Ст. 1Ст. 2Ст. 3Ст. 414НазначениеНеответственные нерассчитываемые элементы конструкций: настилы, ограждения, лестничные марши, арматура и т. д.Связевые соединения, требующие высокой вязкости инизкой твердости, анкерные болты, жесткие связи, неответственная арматура и т. д.Элементы сварных конструкций неответственного назначения, оконные и фонарные переплеты, заклепки, анкерные болты.
После цементации и нитроцементации длянеответственных деталей, работающих на трение с незначительной нагрузкойВ горячекатаном состоянии – для строительных и других расчетных металлических конструкций, подвергаемыхсварке в виде сортового, фасонного и листового проката:балки, фермы, обечайки, днища, конструкции подъемныхкранов, корпуса сосудов и аппаратов, работающих под давлением, каркасы паровых котловЦементируемые и цианируемые детали, от которыхтребуются высокая твердость поверхности и невысокаяпрочность сердцевины: валики, поршневые пальцы, толкатели, шестерни, червяки и т. д.
Детали, изготовляемые холодной штамповкой при требовании глубокой вытяжкиВ горячекатаном состоянии – в сварных, клепаных иболтовых конструкциях повышенной прочности в видесортового, фасонного и листового проката, а также для малонагруженных деталей: валы, оси шестерни, втулки, вкладыши, рычаги, гайки, шайбы, серьги, хомуты, червяки другие детали как в термически необработанном, так и в улучшенном состояниях. Цементируемые и цианируемыедетали, от которых требуются высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины: валики, поршневые пальцы, упоры, толкатели, шестерни, червяки и т. д.Окончание табл.
1МаркаСт. 5Ст. 6Ст. 7НазначениеАрматура, крюки кранов, детали машин, подвергаемыевоздействию небольших напряжений: болты, гайки, валы,оси, звездочки, рычаги, тяги, арматура, серьги рессор, упоры подшипников и другие детали как в горячекатаном, таки в термически обработанном состоянияхДетали повышенной прочности: оси, валы, клинья, тяги, фланцы, стяжные кольца, пальцы траков, зубья барабанов молотилок и другие детали сельскохозяйственного машиностроения в термически обработанном состоянииСредненагруженные детали, подвергаемые повышенному износу: рессоры, пружины, валы, шестерни, червяки,звездочки, пальцы траков и другие детали в термическиобработанном состоянииПрименение стали специального назначения и качественнойстали представлено в табл. 2 и 3.Таблица 2Применение углеродистой стали специального назначенияНазначениеМаркаСталь для котлостроения и сосудов, работающих под давлением15К, 20К,Обечайки, фланцы, днища, цельнокованые и свар22К, 2КГ ные барабаны паровых котлов, корпуса и горловинысепараторов, полумуфты, корпуса аппаратов и другиедеталиСталь для мостостроенияСварныемостовые конструкцииМ16СКлепаные мостовые конструкцииАвтоматная стальА12 и А20Винты, болты, кольца, втулки, оси, шпильки, гайки;мелкие детали швейных, текстильных, счетных, пишущих машин и приборов; другие неответственные малонагруженные детали сложной конфигурацииСт.3 мост.15Окончание табл.
2МаркаА30 и А40ГНазначениеОси, валики, втулки, кольца, шестерни, пальцы,винты, болты, гайки и другие детали, работающие приповышенных напряжениях и давленияхСталь марки А40Г применяется для изготовленияходовых винтов металлорежущих станковТаблица 3Назначение углеродистой качественной сталиМарка08; 08кп,10; 10кп15, 15кп,20, 20кп,2530 и 3516НазначениеБез термической обработки – трубки, прокладки,шайбы, бачки, корпуса, диафрагмы, капоты тракторов,заклепки, кожуха, ушки, диски, коромысла, ленты тормозов, крышки, муфты, шпильки, пальцы и другиедетали высокой пластичности общего машиностроения.После цементации и цианирования – втулки, ушки,коромысла клапана крана автомобиля, оси звеньев цепи, вкладыши и другие детали, от которых требуютсявысокая поверхностная твердость и низкая прочностьсердцевиныБез термической обработки после нормализации –элементы трубных соединений, корпуса и клапаныхолодильных аппаратов, патрубки, трубные пучки теплообменных аппаратов и другие детали котлотурбостроенияПосле цементации и цианирования – детали, от которых требуются высокая поверхностная твердость иневысокая прочность сердцевины: детали автотракторного, сельскохозяйственного и общего машиностроенияБез термической обработки – оси, рычаги, тяги,фланцы, валики и другие малонагруженные деталиПосле закалки и низкого отпуска (HRC 30...40) –валики, винты, штифты, упоры, кольца, шайбы, оси,траверсы и другие мелкие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности, а такжеПродолжение табл.
3Марка40 и 45Назначениесварные детали, подвергаемые термической обработке(гидроцилиндры и др.)После нормализации или закалки и высокого отпуска – тяги, оси, цилиндры, колонны прессов, коленчатые валы, шатуны, крепежные детали, шпиндели,звездочки, тяги, подушки, ободья, серьги, траверсы,валы, бандажи, цилиндры прессов и др.После жидкостной цементации – установочные икрепежные винты, гайки, звездочки, штифты, диски,шпиндели, втулки, соединительные муфты, оси, серьги, рычаги и другие детали станков, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердостиПосле закалки и отпуска (HRC 40...50) – деталисредних размеров несложной конфигурации, к которым предъявляются требования повышенной прочности и твердости, работающие без ударных нагрузок:ролики, валики, цапфы, втулки, муфты, фрикционныедиски, собачки, шпонки, храповики, заглушки, звездочки, штуцера, рычаги и др.После улучшения – детали, работающие при небольших скоростях и средних удельных давлениях:шестерни, валы, работающие в подшипниках качения,шлицевые валики, втулки зубчатых муфт, оси, бандажи, шлицевые валики, коленчатые, распределительныеи шестеренные валы, зубчатые венцы маховиков, штоки, шпиндели, траверсы, плунжеры, болты, пальцы извенья траков тракторов, арматура насосов, шатуны,хвостовики, цилиндры, коромысла, диски сцепления,валы шахтно-подъемных машин, оправки и другиедеталиПосле поверхностного упрочнения с нагревомт.в.ч.
– детали средних и крупных размеров, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости прималой деформации: шестерни, валы, работающие вподшипниках скольжения при средней окружной скорости и др.17Продолжение табл. 3Марка50 и 5560, 65, 70,75, 80 и 8515Г, 20Г и25Г18НазначениеПосле нормализации с отпуском и закалки с отпуском - шпиндели, валы, венцы, цапфы, бандажи, коленчатые валы, эксцентрики, шестерни, муфты, штоки,плунжеры, корпуса форсунок, шестеренные валы, молотки, диски, отвалы, рессоры, пружины, оси сателлитов, коленчатые и распределительные валы, валы заднего моста, муфты сцепления коробок передач, коромысла толкателей клапана, толкатели клапанов, шатуны, поршневые пальцы, венцы маховиков, пальцы траков, пальцы звеньев гусеницы и другие деталиВалки горячей прокатки, оси, шестерни, эксцентрики и другие детали, работающие на трениеКруглые и плоские пружины различных размеров,пружины клапанов двигателя автомобиля, пружиныамортизаторов и пр., рессоры, замковые шайбы, дискисцепления, эксцентрики, шпиндели, регулировочныепрокладки и другие детали, работающие в условияхтрения и под действием статических и вибрационныхнагрузок, а также прокатные валки (сталь марки 60),рессоры, пружины и бандажи трамвайных вагонов(сталь марки 70), крановые колеса (сталь марки 75),диски сцепления, выпускные клапаны компрессора идругие детали (сталь марки 85)Без термической обработки – трубки, втулки,штуцера, вкладыши, шайбы, подмоторные рамы, башмаки, косынки, сварные трубы и другие детали.После улучшения – для заклепок ответственногоназначения.После цементации или цианирования – фрикционные диски, поршневые пальцы, втулки, пальцы рессор,вилки, тяги, кулачковые валики, болты, гайки, винты,ключи, шайбы, шестерни, червяки и другие малоответственные детали, от которых требуются высокая поверхностная твердость и невысокая прочность сердцевиныОкончание табл.
3Марка30Г, 35Г,40Г, 45Г,50Г60Г, 65Г,70ГНазначениеРаспределительные валики, болты, шпильки, вилкипереключения скоростей, валики водяных насосов,диски трения, шестерни, пальцы звеньев гусениц, валымуфт сцепления, венцы и ободы маховиков, шатуны,тормозные рычаги, оси катков и направляющих колес,полуоси, шлицевые, шестеренные и карданные валы,анкерные болты и другие детали автотракторного иобщего машиностроения, а в холоднотянутом состоянии – болты и гайки высокой прочностиПлоские и круглые пружины, рессоры, пружинныекольца, шайбы Гровера, подающие и зажимные цанги,упорные и стопорные кольца и другие детали пружинного типа, от которых требуются высокие упругиесвойства и износостойкость; бандажи, тормозные барабаны, скобы, тормозные ленты, детали трансмиссийи дробильных машин, втулки, лопатки вентилятора,погоны и другие детали общего и тяжелого машиностроения, зубья борон, лапы культиваторов, шайбызамковые, лапы полольные, лемехи, ножи, звенья цепиэлеватора, щеки сошника, кронштейны и другие детали сельскохозяйственного машиностроенияНизколегированная сталь обладает по сравнению с углеродистой сталью повышенной прочностью, пониженной склонностью к старению, хорошей свариваемостью, повышенной износостойкостью и коррозионной стойкостью в различных газовоздушных средах, морской воде и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
