Файл: Паршин И.П. Выбивка, очистка и обрубка отливок учеб. пособие для подготовки рабочих на пр-ве.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 147

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

У п р у г о с т ь — способность металла принимать пер­ воначальную форму и размеры после прекращения дей­ ствия нагрузки.

П л а с т и ч н о с т ь — способность металла изменять первоначальную форму и размеры под действием на­ грузки и 'сохранять новую форму и размеры после пре­ кращения ее действия.

У д а р н а я в я з к о с т ь — способность металла ока­ зывать сопротивление действию ударных нагрузок. Чем хрупче металл, тем меньше его ударная вязкость, и на­ оборот, чем пластичнее металл, тем выше его ударная вязкость.

Технологические свойства. К ним относят обрабаты­ ваемость резанием, свариваемость металла, ковкость, жидкотекучесть, ликвация и склонность к усадке.

О б р а б а т ы в а е м о с т ь р е з а н и е м —способность металла сопротивляться действию режущего инструмен­

та (резца, сверла,

фрезы

и т.

д.) при

различных

опера­

циях механической

обработки

(сверление, фрезерование

и т. д.).

 

 

 

 

 

С в а р и в а е м о с т ь —

способность

металла

созда­

вать прочные неразъемные соединения деталей путем их

местного нагрева

до расплавленного состояния.

 

К о в к о с т ь —

способность

деформироваться

(при­

нимать новую форму и размеры)

под влиянием прилага­

емой нагрузки

без нарушения его целости.

 

Ж и д к о т е

к у ч е с т ь — способность расплава

за­

полнять полость литейной формы. Жидкотекучесть зави­ сит от химического состава, температурного интервала затвердевания и температуры перегрева.

У с а д к а — уменьшение объема и линейных разме­ ров отливок при охлаждении металла, залитого в фор­ му. Усадка может привести к образованию в отливках усадочных раковин, а также внутренних напряжений, вы­ зывающих их коробление или даже разрушение. Средние величины усадки для различных сплавов составляют от 0,8 до 2,5%. Так, например, для серого чугуна линейная усадка равна 0,8—1,3%, а для углеродистой стали — 1,5-2,4%.

Л и к в а ц и я — свойство сплавов образовывать при охлаждении и кристаллизации отливки с неоднородным химическим составом.

' Химические свойства. Под химическими свойствами металлов понимают их способность вступать в соедине-


иия с различными веществами и в первую очередь с кис­ лородом и водой. Соединяясь с кислородом и водой, ме­ таллы образуют основания (щелочи) в отличие от метал­ лоидов, образующих кислоты. Это приводит к разруше­ нию металлов — коррозии.

Для' защиты и предохранения металла, металличес­ ких конструкций, деталей машин и отливок от коррозии

применяют

защитные

антикоррозионные покрытия.

Основным способом защиты от коррозии является ле­

гирование,

оксидирование,

фосфатирование,. нанесение

металлических и лакокрасочных покрытий.

Л е г и р о в а н и е

состоит

в том, что один металл ле­

гируется (добавляется) другим, более коррозионностойким.

О к с и д и р о в а н и е — нанесение на поверхность стальных или алюминиевых деталей плотных пленок оки­ слов.

Ф о с ф а т и р о в а н и е — покрытие стальных деталей пленкой из нерастворимых фосфорнокислых солей желе­ за и марганца.

М е т а л л и ч е с к и е п о к р ы т и я — нанесение на по­ верхность изделий коррозионностойких металлов: цинка, олова, меди, хрома, никеля и др. Этот процесс осуществ­ ляют путем погружения изделия в электролитическую ванну, содержащую электролит, т. е. водный раствор со­ ли осаждаемого металла и др.

Л а к о к р а с о ч н ы е п о к р ы т и я применяют в ли­ тейных цехах для защиты отливок от коррозии. В каче­ стве лакокрасочных материалов используют масляные краски, лаки (раствор смолы в этиловом спирте), мае-' ляиые грунтовочные эмали, нитролаки и др. Такие ма­ териалы после нанесения их тонким слоем на поверхно­ сти отливок или изделий быстро затвердевают («высыха­ ют») и образуют нерастворимые пленки, хорошо соеди­ няющиеся с покрываемой поверхностью и защищающие металл от коррозии. Кроме того, лакокрасочные покры­

тия придают

поверхности

требующиеся гладкость,

блеск, цвет и

рисунок.

ш

§18. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ

ОСТРОЕНИИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Все металлы и сплавы имеют кристаллическое или зернистое строение. Кристаллы металлов состоят из



мельчайших частиц — атомов. В зависимости от'харак­ тера расположения атомов тела делятся на аморфные и кристаллические.

К аморфным телам относятся стекло, смола и др., к кристаллическим — все металлы и металлические спла­ вы в твердом состоянии. В аморфных телах атомы на-

Рис. 22. Элементарные кристалличе­ ские решетки:

а — кубическая объемно-центрированная, б— кубическая гранецентрированная, в — гек­ сагональная

ходятся в хаотическом

или беспорядочном СОСТОЯНИИ.

В металлах и сплавах,

являющихся кристаллическими

телами, атомы располагаются при затвердевании в стро­ го определенном порядке, образуя так называемые кри­ сталлические решетки (рис.. 22).

Тип решетки, число находящихся в них атомов зави­

сят от природы

металлов и сплавов.

 

Б металлах чаще всего встречаются три типа распо­

ложения

атомов

(рис. 22): в углах и в центре куба — ку­

бическая

объемноцентрированная

решетка (рис. 22, а);

по углам

куба и в центре его грани — кубическая

гране-

центрйрованная

решетка (рис. 22,

б); в углах и в

центре

на шестигранных основаниях призмы и три атома внутри

нее — плотно

упакованная

гексагональная

решетка

(рис. 22, е).

 

 

 

 

 

Расстояние между соседними атомами в кристалли­

ческой решетке

называют параметром

решетки

(а),

из-

 

 

о

 

 

 

 

меряемым

в

ангстремах А .

Один

ангстрем

равен

Ю - 8 см. Так, например, для меди а=3,16 А, для

алюми­

ния а = 4,05

А.

 

 

 

 

 

Атомы находятся в непрерывном движении

(колеба­

нии), которое при нагревании

металла

становится

на­

столько быстрым, что по достижении температуры плав­

ления кристаллические решетки разрушаются,

благода­

ря чему расплав приобретает особую подвижность.

При охлаждении

металла кристаллическая

решетка

восстанавливается,

таким образом, происходит

образо­

вание и рост кристаллов, которые, сближаясь друг с дру­ гом, принимают форму зерен. Изменение строения кри­ сталлической решетки всегда приводит к изменению фи­ зико-химических свойств металла.

Изменение свойств металла обусловлено изменениями его структуры. Структура металла — это характер и взаимные расположения частиц (атомов, молекул), из которых состоит металл, а затем их группировка в более крупные скопления, называемые кристаллическим обра­ зованием или зернами.

. Внутреннее строение сплава, которое можно рассмат­

ривать с

помощью

микроскопа,

называют

м и к р о ­

с т р у к т у р о й

(рис.

23).

 

 

Структуры

или излом сплавов,

которые можно рас­

сматривать

невооруженным глазом, называют

м а к р о-

с т р у к т у р о й

(рис. 24).

 

 

Наиболее распространенные литейные материалы — чугун и сталь'представляют собой сплавы железа с угле­ родом. Кроме того, в состав чугуна и стали входят мар­ ганец, фосфор, кремний и другие элементы.. Различие в свойствах чугуна и стали объясняется содержанием


Рис. 23. Микроструктура технически чистого железа

углерода:

в стали

его менее 2%, а в чугуне —2—3,5%.

В

чугуне

углерод

может находиться в двух

состояниях:

в

виде свободного

углерода (графита)

и

химического

соединения с железом (цементита). В стали

углерод на­

 

 

 

ходится

только

в ви­

 

 

 

де цементита.

 

 

 

 

 

Главными струк­

 

 

 

турными

составляю­

 

 

 

щими

железоуглеро­

 

 

 

дистых

сплавов

яв­

 

 

 

ляются: графит, фер­

 

 

 

рит,

цементит,

 

пер­

 

 

 

лит, аустенит

и

ле­

 

 

 

дебурит.

 

 

 

Г р а ф и т — сво­ бодный углерод, рас-

П о л о ж е н н ы й В ОСИОВ-

ной массе серого чу­ гуна в виде пласти­ ночек и шариков.

Ф е р р и т — почти чистое железо с небольшим коли­ чеством углерода (до 0,04%), располагающегося внут­ ри его кристаллической решетки. Присутствуя в структу­ рах чугуна и стали, феррит придает им вязкость, снижая при этом прочность.

а)

6)

Рис. 24.

Схема макроструктуры коленчатого

 

 

 

вала:

 

 

а — вал

штампованный,

б — вал вырезан из сталь­

 

 

ной

заготовки.

 

Ц е м е н т и т — химическое

соединение

углерода

(6,67%) и железа (93,33%), обладающее большой твер­ достью и хрупкостью. Присутствуя в большом количест­ ве в белом чугуне, цементит делает его хрупким, не под­ дающимся механической обработке.