Тарасенко_Материалы для поршневых двигателей (831918)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Московский государственный технический университетимени Н.Э. БауманаЛ.В. Тарасенко, М.В. УнчиковаМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОРШНЕВЫХДВИГАТЕЛЕЙРекомендовано Научно-методическим советомМГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособияпо направлению подготовки «Материаловедениеи технология материалов»МоскваИздательство МГТУ им. Н.Э.

Баумана2013УДК 669.017:621.43(075.8)ББК 34.2:31.365Т19Рецензенты: И.С. Белашова, А.Ф. ТретьяковТ19Тарасенко Л. В.Материалы для поршневых двигателей : учеб. пособие /Л. В. Тарасенко, М. В. Унчикова. — М.: Изд-во МГТУим. Н.Э. Баумана, 2013. — 103, [1] с. : ил.ISBN 978-5-7038-3687-3Дано описание современных конструкционных материалов, применяемых в поршневых двигателях внутреннего сгорания для изготовления поршней, поршневых колец, клапанов, коленчатых валов,подшипников скольжения, деталей выпускного коллектора, деталейдвигателей с турбонаддувом (сплавы на основе железа, алюминия,олова, свинца; композиционные материалы, керамика и металлокерамика).Для студентов 5-го курса факультета «Энергомашиностроение»,слушающих лекции по дисциплине «Материаловедение» (часть 2).УДК 669.017:621.43(075.8)ББК 34.2:31.365Учебное изданиеТарасенко Людмила ВасильевнаУнчикова Марина ВасильевнаМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙРедактор С.А.

СеребряковаКорректор Е.В. АваловаКомпьютерная верстка В.И. ТовстоногПодписано в печать 11.04.2013. Формат 60×84/16.Усл. печ. л. 6,05. Тираж 200 экз. Изд. № 66.ЗаказИздательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана.105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1.ISBN 978-5-7038-3687-3c МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013ПРЕДИСЛОВИЕУчебное пособие соответствует содержанию программы второй части дисциплины «Материаловедение» для студентов пятого курса факультета «Энергомашиностроение», обучающихся поспециальности 1405010065 «Поршневые двигатели». Излагаемыйматериал является логическим продолжением первой части курса,посвященной изучению закономерностей формирования структуры и свойств общетехнических материалов.Известно, что рабочие характеристики двигателей внутреннегосгорания (ДВС) в значительной степени обусловлены качествомприменяемых материалов, общая характеристика которых дана вучебнике «Материаловедение» Б.Н.

Арзамасова, В.И. Макаровой,Г.Г. Мухина и других. Более подробные сведения о материалах,применяемых в ДВС, приведены в различных монографиях и справочниках.В настоящем пособии обобщены данные о новых материалах,применяемых в двигателестроении, которые были опубликованы запоследние годы в отечественной и зарубежной литературе, а такжепоказана связь между структурно-фазовым состоянием материалаи его работоспособностью в условиях комплексного воздействиямеханических напряжений, температурного фактора и агрессивнойрабочей среды.Цель пособия — помочь студентам в выборе материалов с заданными свойствами для изготовления деталей поршневых двигателей.В гл.

1 дана общая характеристика материалов, применяемыхв автомобильном двигателестроении: 1) традиционных металлических сплавов; 2) сплавов, получаемых с использованием новых методов литья, термической и термомеханической обработки;33) материалов, альтернативных металлическим сплавам, — керамики, металлокерамики, интерметаллидных сплавов, композиционных материалов (КМ), пластмасс.В гл. 2 сформулированы требования к материалам для поршней ДВС, дана сравнительная характеристика материалов, применяемых для изготовления указанных деталей: деформируемых илитейных алюминиевых сплавов, КМ на алюминиевой основе, чугунов; проанализированы условия эксплуатации компрессорных имаслосъемных поршневых колец и приведены свойства материалов для их изготовления.В гл.

3 в соответствии с требованиями к эксплуатационнымсвойствам клапанов ДВС рассмотрены жаростойкие стали мартенситного и аустенитного классов, КМ и керамика на основе нитридакремния.В гл. 4 приведены данные о свойствах сталей и чугунов, предназначенных для изготовления коленчатых валов ДВС, а такжеописаны способы поверхностного упрочнения шеек вала.В гл.

5 дана характеристика и проведен сравнительный анализантифрикционных материалов (баббитов, медных сплавов, чугунов, сплавов на основе алюминия, комбинированных и пористыхпорошковых материалов) для подшипников скольжения.В гл. 6 представлено описание наиболее широко применяемыхспособов и материалов наплавки поршней и клапанов ДВС; рассмотрены система легирования, фазовый состав и свойства ферритных и аустенитных жаростойких сталей для деталей выпускного коллектора.В гл. 7 рассмотрены особенности конструкции двигателей стурбонаддувом, а также условия эксплуатации и требования к материалам отдельных деталей турбины.

Большое внимание уделенокритериям оценки жаропрочности, анализу особенностей механизма пластического деформирования высокотемпературных материалов. Сформулированы требования к структуре и фазовому составужаропрочных сплавов. Приведены данные о химическом и фазовом составе, механизмах упрочнения и свойствах жаропрочныхсталей мартенситного и аустенитного классов.В учебном пособии приведены марки материалов, соответствующие ГОСТам, и зарубежные аналоги отечественных сплавов.41. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫВ АВТОМОБИЛЬНОМ ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИИВ автомобильном двигателестроении, отличающемся разнообразием типов двигателей и рабочих процессов, применяютмногочисленные металлические и неметаллические материалы,обладающие специфическими свойствами.

Выбор материала дляизготовления той или иной детали двигателя определяется ееконструктивной формой, условиями работы, технологией изготовления и экономической целесообразностью.Конструкционные материалы должны обеспечивать основныесвойства, которые требуются деталям двигателей: прочность статическую и циклическую, износостойкость, жаростойкость, жаропрочность, термостойкость, ударную вязкость. В основном материалы автомобильного двигателестроения можно подразделить натри группы:• металлические сплавы, получаемые по традиционным технологиям;• металлические сплавы, получаемые по новым технологиям;• альтернативные материалы.Металлические сплавы, изделия из которых получают по традиционным технологиям, разрабатывают по экстенсивному принципу: подбор основы и легирующих элементов и применение одной из двух технологий (для литейных сплавов она заключаетсяв выплавке, литье, механической и термической обработке традиционными способами; для деформируемых сплавов — в выплавке,литье, горячей и холодной деформации, термической обработкетакже традиционными способами).

Для экстенсивного принципа5Рис. 1.1. Современные металлические материалы экстенсивного и интенсивного принципов разработки (а) и материалы, альтернативные металлическим сплавам (б)разработки сплавов понятие «материал» означает вещество данного химического состава, которым определяются его свойства(рис. 1.1).6По традиционным технологиям получают большинство сплавов, применяемых для изготовления двигателей в автомобилестроении: сталей и чугунов, сплавов на основе цветных металлов.Стальные детали составляют до 25. . .30 % массы двигателя.Их изготовляют литьем, сваркой из сортового металла, ковкой иштамповкой.

Для деталей, работающих при повышенных нагрузках (распределительные и коленчатые валы, толкатели, поршневыепальцы, шестерни), используют низко- и среднелегированные стали. Для деталей, работающих в условиях высокой температуры(впускные и выпускные клапаны), применяют высоколегированные хромоникелевые стали.Чугуны — литейные железоуглеродистые сплавы. Их применяют для изготовления многочисленных деталей двигателя, таких,как поршневые кольца, блоки цилиндров, рамы, картеры, головкии крышки цилиндров, поршни.

Масса чугунных деталей в стационарных и судовых двигателях составляет 75. . .80 % массы двигателя, а в быстроходных — 25. . .30 %. В наиболее мощных и напряженных двигателях чугуны применяют для изготовления лишьотдельных мелких деталей.Алюминиевые сплавы, относящиеся к легким сплавам, отличаются от сталей и чугунов меньшей плотностью, коррозионнойстойкостью, а также высоким коэффициентом теплопроводности.Последнее определяет меньшие температурные напряжения в деталях и меньшие значения температуры поверхностей поршней иголовок цилиндров, в результате чего к октановому числу топливадля двигателей с внешним смесеобразованием предъявляют менеежесткие требования.Литейные алюминиевые сплавы применяют для изготовлениякрупных отливок, имеющих сложную форму, поршней, блоков,головок цилиндров.

Деформируемые жаропрочные сплавы такжеприменяют для изготовления поршней. Выбор литейного или деформируемого сплава для поршней находится в компетенции конструктора.Сплавы на основе меди, олова и свинца обладают высокими антифрикционными свойствами. Сплавы на основе меди — оловянисто-фосфористые и алюминиево-железистые бронзы — применяют для изготовления втулок поршневых пальцев,7вкладышей, поршней водяных насосов; а свинцовистую бронзу —для изготовления подшипников скольжения и вкладышей к ним.Основным материалом для подшипников скольжения являютсясплавы на основе олова и свинца — оловянистые и свинцовистыебаббиты.Металлические сплавы, изделия из которых получают по новым, нетрадиционным технологиям, разрабатывают по принципу,который называется интенсивным: технология получения изделиявключает новые технологии выплавки, литья, горячего и холодного деформирования, термической и химико-термической обработки.

При интенсивном принципе разработки понятие «материал»включает в себя не только химический состав, но и технологиюего получения (см. рис. 1.1).Так, модернизация процесса выплавки ограничивает влияниевредных примесей и неметаллических включений, позволяя получать высокочистые (вч) и особовысокочистые (оч) сплавы. Этузадачу выполняют способами переплава — вакуумного, вакуумноиндукционного, электрошлакового и др. Электрошлаковый переплав, например, применяют для получения высококачественныхсталей.

Используя такой способ обработки расплава, как модифицирование, управляют структурой кристаллизующегося слитка. Этот способ применяют, например, к литейным алюминиевымсплавам. Применение новых способов выплавки диктуется возросшими требованиями к характеристикам долговечности и надежности сплавов.К новым методам технологии литья относятся гранульная технология, направленная кристаллизация, получение монокристаллических направленно-закристаллизованных сплавов. Эти методыприменяют в основном в авиационном двигателестроении.К радикальным методам изменения технологии получения материалов относится порошковая металлургия.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги