Файл: Технология металлов и конструкционные материалы учебное пособие..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 0
травится реактивами интенсивнее мартенсита, поэтому под микро скопом он выглядит темным (рис. 35,6).
Сорбит образуется .при высоком отпуске закаленной на мар тенсит стали. 'Сорбит виден под микроскопам в виде светлых уча стков — зерен цементита в феррите .(;рис. 35, в).
Аустенит наблюдается в виде светлых полей или светлого фона. Остаточный аустенит бывает только в высокоуглеродистых и некото рых легированных сталях после закалки.
Порядок выполнения работы
Й. Установить по диаграмме состояния железо—цементит темпе ратуру закалки для сталей марок 30, 45 и У.1ЙА, а ,по табл. 3 — вре мя выдержки. Подготовить печи для закалки (напреть до нужной тем пературы).
2.Используя клещи, загрузить образцы в печь и выдержать их установленное время.
3.Вынуть образцы из печи и перенести их в охлаждающую
■среду. |
Выбор охлаждающей среды осуществляется с помощью |
табл. |
4. |
Охлаждение в воде или масле следует сопровождать энергичным перемещением образца, чтобы избежать появления на его поверхно сти паровой рубашки (это снизит твердость).
4. Зачистить торцы образцов шлифовальной бумагой и измерить твердость на приборе Роквелла. Полученные данные внести в про токол Испытаний.
5.Закаленные на мартопоит образцы подвергнуть низкому, qpед кому и высокому отпуску. Нагрев аналогичен нагреву при закалке. Охлаждение после нагрева производится на воздухе.
6.Зачистить торцы образцов шлифовальной бумагой и опреде лить твердость отпущенных образцов на приборе Роквелла. Полу ченные данные занести в .протокол испытаний.
7.Используя набор .микрошлифов закаленных и отпущенных ста
лей, изучить структуру мартенсита, троостита, сорбита и аусте нита.
8. Составить отчет по работе. В отчет включить цель и задание работы, изложение последовательности процесса закалки и отпуска, заполненный протокол испытаний и характеристики рассмотренных под микроскопом структур.
Домашнее задание
1. Произвести анализ изменения механических свойств стали в зависимости от термической обработки. Построить кривые зависи мости твердости от содержания углерода в стали (после закалки) и зависимости твердости от температуры отпуска.
й. Ознакомиться с режимами термической обработки и струк турой некоторых деталей сельскохозяйственных машин (табл. 5).
-3. По заданию' преподавателя определить режим термической обработки назначенной им детали.
Протокол испытаний
109
Т а б л и ц а 5
Режимы термической обработки детален сельскохозяйственных машин
Д е т а л ь М а р к а с т а л и Т е р м и ч е с к а я о б р а б о т к а
Лемех |
плуга |
Л65 специальная |
для |
Местная |
закалка |
от |
|||
|
|
лемехов |
тракторных |
850°С и |
отпуск |
300°С, |
|||
|
|
плугов |
|
|
НВ |
450—600 |
|
|
|
Отвал плуга |
БСт.2сп2 |
и 15 |
|
Цементация |
и закалка, |
||||
|
|
|
|
|
HB^z 450 |
|
|
|
|
Лемех |
картофеле |
50 |
|
|
Закалка от 880°С и от |
||||
копалки |
|
|
|
пуск |
350°С, |
НВ |
350— |
||
|
|
|
|
|
450 |
|
|
|
|
Лапа |
культиватора |
65Г—70Г, |
БСт.5 |
. и |
Местная |
закалка, |
НВ |
||
|
|
БСт.6сп2 |
|
|
350—500 |
|
|
|
|
Диски плуга, лу |
65Г и 70Г |
|
|
Закалка общая или ме |
|||||
щильники и бороны |
|
|
|
стная, НВ 321—500 |
|
||||
Сегмент и вкладыш |
У9 |
|
|
Местная |
закалка |
и от |
|||
|
|
|
|
|
пуск, НВ 450—550 |
|
|||
ОЯ
о. |
(0 |
VO |
1* |
о |
о |
о. |
со |
о |
я |
а |
о. |
со |
мСО
X =Г |
£ |
темпера тура нагрева, °С
Закалка
Я Я
аз
cj *
«.
3 со
Ш ¥
|
|
|
Отпуск |
|
|
|
охлаж дающая среда |
Твердость H R C |
темпера тура на грева, °С |
выдерж ка, мнн |
охлаж дающая среда |
Твердость H R C |
Раздел третий
НЕМ ЕТАЛЛИ ЧЕСКИЕ КОНС ТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Г л а в а VII
ДРЕВЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Древесина в натуральном виде и в виде шпона, фанеры и лигностона находит широкое применение во всех от раслях народного хозяйства в качестве строительного материала и сырья для машиностроительной и химиче ской промышленности. Из дерева изготовляют значи тельное число деталей сельскохозяйственных машин: вкладыши подшипников в комбайнах и лущильниках, планки мотовила жаток, сцепки, каркасы веялок, брусья копнителя и т. п.
Из древесины вырабатывают бумагу, картон, скипи дар, канифоль, метиловый и этиловый спирты; ее при меняют при производстве пластмасс.
§ 35. Строение и свойства древесины
Древесина имеет слоисто-волокнистое строение, которое обычно рассматривают в трех разрезах (рис. 47): в по перечном или торцовом — поперек волокон ствола; в ра диальном— вдоль волокна ствола по диаметру или ра диусу; в тангенциальном — вдоль ствола, под некоторым углом к оси волокон. На поперечном (торцовом) разре зе ствола различают кору, внутренний слой которой на зывается лубом, заболонь, ядро, сердцевину, годичные кольца и сердцевинные лучи.
Физические свойства древесины. Различают следую щие физические свойства древесины: влажность, плот ность, гигроскопичность, тепло-, звуко- и электропровод ность, текстуру и др.
Под влажностью древесины подразумевается количе ство содержащейся в ней воды, выраженное в процен тах от веса сухой древесины. Влажность, вычисленная по отношению к абсолютно сухой древесине (высушен ной при температуре 95—105°С), называют абсолютной,
И
а по отношению к весу древесины до высушивания — относительной. Относительной влажностью пользуются только при характеристике состояния древесного топ лива.
При высыхании древесины наблюдается ее усушка, т. е. уменьшение линейных размеров и объема. Усушка вдоль волокон составляет 0,1%, в радиальном направле нии 3—5% и в танген циальном 6—10%. При увлажнении происхо дит разбухание древе сины, т. е. явление, об ратное усушке. Усуш ка и разбухание— от рицательные свойства древесины, вызываю щие ее растрескивание
и коробление.
Плотностью древе сины называется мас са единицы объема дре весины, кгс/м3 (г/см3). Плотность -служит показателем техниче ских свойств древеси ны. Чем больше плот ность, тем прочнее дре весина. Сравнивать древесину различных
пород по плотности можно лишь при одинаковой влаж ности (15%).
Плотность древесного .вещества не зависит от поро ды и в среднем равна 1,54 (с колебаниями 1,499—1,564).
Гигроскопичностью древесины называется ее способ ность поглощать влагу из окружающего воздуха. Для уменьшения гигроскопичности древесину покрывают ла
ками, красками или пропитывают искусственными смо лами.
Теплопроводность и тепловое расширение древесины незначительны и практического значения не имеют.
Сухая древесина является хорошим проводником звука, особенно вдоль волокон.
Электропроводность древесины зависит от породы „черева, направления тока по отношению к волокнам,
112
влажности и температуры материала. Абсолютно сухая древесина является изолятором.
Текстурой называют рисунок, образующийся на сре
зах древесины при перерезании волокон, сосудов и .серд цевинных лучей. У разных пород этот рисунок различен, поэтому по текстуре можно распознавать породу древе сины.
Механические свойства древесины. К механическим свойствам относятся прочность, упругость и твердость. Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон больше, чем поперек, в 3—10 раз, а при растяжении — в 10—20 раз. Механические свойства зависят от породы, влажности, температуры и предварительной обработкисушки, пропитки, пропаривания. С увеличением влаж ности древесины понижается ее прочность и упругость, поэтому механические испытания обычно проводят на стандартных образцах в определенных условиях по ГОСТу.
Пороки древесины: сучковатость, косослой, крень, трещины, ненормальные окраски, гнили и. т. п. понижа ют ее качество.
Сучковатость нарушает однородность строения дре весины и вызывает местное искривление волокон, за трудняет механическую обработку и снижает качество изделия.
Косослой, т. е. винтообразное направление волокон, служит причиной повышенной усушки древесины и ко робления пиломатериалов.
Крень — утолщение поздней зоны годичных слоев на одной стороне ствола, придает ему овальную форму. Крень встречается только в древесине хвойных пород, часто у ели.
Трещины, увеличивающиеся при высыхании, нару шают цельность древесины и снижают прочность конст рукций.
Ненормальные окраски древесины и гнили вызыва ются деревоокрашивающими грибами при плохом хра нении материала, причем синева не оказывает заметно го влияния на его качество. Гниль в древесине, применя емой для нужд машиностроения, не допускается.
§ 36. Средства улучшения качества древесины
Древесина и изделия из нее в условиях переменной влажности ('более 18%) и переменной температуры (от
2 до 35°С) подвергаются гниению. Стойкость древесины против гниения тем выше, чем больше в ней содержится смолистых и дубильных веществ.
'Стойкость древесины одной и той же породы зависит от возраста (молодая древесина менее стойка), плот ности (с увеличением плотности стойкость повышается) и положения ее в стволе (заболонь обладает меньшей стойкостью по сравнению с ядром).
Для предохранения древесины от гниения ее подвер гают сушке на воздухе, в камерах, токами высокой ча стоты и в петролатумной установке.
Помимо сушки, древесину обрабатывают ядовитыми веществами — антисептиками: фтористым и кремиефторнстым натрием, хлористым цинком, медным и желез ным купоросом, древесным дегтем, сланцевым и креозо товым маслом и карболинеумом. Эта обработка произ водится путем пропитки под давлением в специальных цилиндрах, ваннах, бандажах, а также пропиткой на корню и промазкой.
Огнестойкость древесины может быть повышена в 3—4 раза в результате пропитывания ее специальными составами — антипиренами, из которых наиболее упот ребительны в настоящее время аммонийные соли и со ли фосфорной или борной кислоты. Недостатком этих средств является их вымываемость.
Качество древесины значительно снижается в ре зультате порчи ее насекомыми. Основным способом борьбы с ними служит протирка пораженной древесины специальными жидкостями: раствором нафталина в бен зине, смесью креозота с бензином, смесью скипидара с бензином и гексахлораном.
§ 37. Основные породы древесины, применяемые в сельскохозяйственном и автотракторном машиностроении
При использовании древесины как строительного и по делочного материала учитываются ее технические свой ства: древесина должна быть прочной, легкой в обработ ке и обладать сопротивляемостью внешним воздействи ям воздуха и воды. В сельском хозяйстве и автотракто ростроении применяется древесина хвойных и листвен ных пород.
Из хвойных пород применяются сосна, ель, пихта, лиственница.
114