WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 22 |

Картеры – заднего моста, дифференциала и руля, ступицы КЧ 35 – 10 колес, кронштейны двигателя и рессор, тормозные колодки, КЧ 37 – 12 пробки, балансиры, катки, втулки в автомобильной и тракторной промышленности.

КЧ 45 – КЧ 45 – 4 Зубчатые колеса, червячные колеса, поршни.

КЧ 56 – КЧ 60 – 3 Износостойкие детали: звенья цепей, банкоброши; подшипКЧ 63 – 2 ники, зубчатые колеса.

1.2.4. Антифрикционный чугун ГОСТ 1585 – 85 предусматривает три группы отливок из антифрикционных чугунов:

Серый с пластинчатым графитом марок:

АЧС – 1 – перлитный серый чугун, легированный хромом и медью;

АЧС – 2 – то же, дополнительно легированный никелем и титаном;

АЧС – 3 – перлитоферритный серый чугун, легированный титаном и медью;

АЧС – 4 – перлитный серый чугун, легированный сурьмой;

АЧС – 5 – аустенитный серый чугун, легированный марганцем и алюминием;

АЧС – 6 – перлитно-пористый серый чугун, легированный свинцом и фосфором.

Высокопрочный с шаровидной формой графита:

АЧВ – 1 – высокопрочный перлитный чугун;

АЧВ – 2 – высокопрочный перлитно-ферритный чугун.

Ковкий с углеродом отжига:

АЧК – 1 – перлитный ковкий чугун, легированный медью;

АЧК – 2 – ферритно-перлитный и перлитно-ферритный ковкий чугун.

Твердость и основные характеристики отливок из антифрикционного чугуна даны в табл. 1.7.

Таблица 1.Твердость и основные характеристики отливок из антифрикционного чугуна по ГОСТ 1585 – 85.

Марка Твердость НВ, Характеристика и назначение чугуна чугуна МПа 1 2 Перлитный чугун, легированный хромом и медью; предназначен для работы в паре с терАЧС – 1 1766…мически обработанным (закаленным или нормализованным) валом Перлитный чугун, легированный хромом, никелем, титаном и медью; предназначен для раАЧС – 2 1766…боты в паре с термически обработанным (закаленным или нормализованным) валом Перлитно-ферритный чугун, легированный титаном и медью; предназначен для работы в АЧС – 3 1570…паре с «сырым» (в состоянии поставки) или термически обработанным валом Перлитный чугун, легированный сурьмой;

предназначен для работы в паре с термически АЧС – 4 1766…обработанным (закаленным или нормализованным) валом Аустенитный чугун, легированный марганцем 1766…2845 (в и алюминием; предназначен для работы в осолитом состояАЧС – 5 бо нагруженных узлах трения в паре с терминии); 1373…чески обработанным (закаленным или норма(после закалки) лизованным) валом Продолжение табл. 1.2 Перлитный пористый чугун, легированный свинцом и фосфором; предназначен для рабоАЧС – 6 981…ты в узлах трения с температурой до 300 0С в паре с «сырым» (в состоянии поставки) валом Перлитный чугун; предназначен для работы в узлах трения с повышенными окружными АЧВ – 1 2060… скоростями в паре с термически обработанным (закаленным или нормализованным) валом Перлитно-ферритный чугун; предназначен для работы в условиях трениях с повышенными АЧВ – 2 1638…окружными скоростями в паре с «сырым» (в состоянии поставки) валом Перлитный чугун, легированный медью;

АЧК – 1 1834…2246 предназначен для работы в паре с термически обработанным валом Ферритно-перлитный и перлитно-ферритный АЧК – 2 1638…1933 ковкий чугун; предназначен для работы в паре с «сырым» валом 1.2.5. Чугун, легированный для отливок со специальными свойствами (ГОСТ 7769 - 82).

Отливки из этого чугуна можно эксплуатировать при температурах до 1000 0С (жаростойкие чугуны) и в газовых средах при температурах до 600 0С (коррозионно-стойкие чугуны).

Жаростойкие чугуны (Ж4Ю6С5; Ж4Ю22; Ж4Ю30; Ж4Х16 и др.) обладают достаточной жаростойкостью – способностью оказывать сопротивление окалинообразованию [не более 0,5 г/(м2ч)] и росту отливки (не более 0,2%) при температуре эксплуатации. Из этих чугунов изготавливают: шиберы газогенераторов, колосники, втулки клапанов, гильзы цилиндров автомобильных двигателей и т.п. детали.

Коррозионно-стойкие и жаропрочные чугуны (4НХТ, 4Н1ХД, 4Н15ДХ2, 4Н11ГХ2Ш) применяются для изготовления деталей: маслоты для поршневых колец, блоки и головки цилиндров, выхлопные патрубки двигателей внутреннего сгорания, поршни и гильзы цилиндров, седла и направляющие втулки клапанов, корпуса насосов и др.

1.2.6. Белый чугун Отливки из белого чугуна широко применяют для изготовления деталей дробильного оборудования (брони шаровых мельниц, мелящих шаров), деталей шламовых насосов, лопастей шнеков, лопаток дробеметных турбин и т.п. Нелегированный белый чугун обладает повышенной хрупкостью и при обычных режимах не поддается обработки резанием. Отливки, имеющие белый излом по всему сечению, применяют в случаях, когда детали не требуют механической обработки и не подвергаются в процессе эксплуатации ударным нагрузкам.

Детали, работающие в условиях усиленного износа и повышенных нагрузок, например прокатные валки, крановые, рудничные и конвейерные колеса, изготавливают из чугуна с поверхностным отбелом. Макроструктура отливок состоит из наружного слоя белого чугуна, обеспечивающего высокое сопротивление износу, и сердцевины из серого чугуна, обеспечивающего вязкость и прочность отливки.

В особо жестких условиях эксплуатации для повышения абразивной стойкости применяют легированные белые чугуны, в основном хромоникелевый чугун, «нихард», содержащий до 5% Ni и до 2,5% Cr. Такой чугун обладает высокой твердостью и прочностью благодаря мартенситной структуре.

Отливки с наружным отбеленным слоем получают в результате ускорения охлаждения наружных слоев металла для отливок из серого чугуна с помощью холодильников (кокилей). Изменяя интенсивность охлаждения и содержание углерода и кремния в чугуне можно получать отливки с различной глубиной зоны чистого отбела и переходной зоны, а также регулировать твердость отбеленного слоя.



1.2.7. Исходные материалы и оборудование для плавки чугуна Особенности процесса приготовления жидкого чугуна (применяемые шихтовые материалы и методы плавки) в значительной степени определяют свойства чугуна отливки.

Составляющими металлической шихты являются литейный и передельный чушковые чугуны, ферросплавы, собственные отходы производства (литники, брак), чугунный лом со стороны, стальной лом.

В качестве флюса преимущественно используют - известняк, содержащий не менее 50% CaO и не более 3% (SiO2+Al2O3).

В качестве карбюризатора используют гранулированный графит и электродный порошок (стружку). С помощью карбюризаторов проводят науглероживание чугуна при использовании в шихте большого количества стального лома.

В качестве плавильного оборудования применяют: вагранки, тигельные индукционные печи промышленной частоты, канальные индукционные печи, дуговые электропечи.

Плавка чугуна в тигельных индукционных печах промышленной частоты имеет ряд преимуществ: возможность получения точного химического состава, низкий угар элементов (это особенно важно при выплавке легированного чугуна), высокий перегрев металла, возможность использования в шихте большого количества стальных отходов и стружки.

Канальные печи отличаются от тигельных более высоким КПД, средний удельный расход электроэнергии при перегреве металла ниже на 30…40%.

Дуговые электрические печи, в отличие от индукционных, используют значительно реже, хотя они имеют ряд преимуществ: высокий КПД при расплавлении, возможность проведения металлургических процессов в восстановительной и нейтральной атмосферах (что необходимо при получении высокопрочного чугуна), большая производительность. Однако эти печи имеют и существенные недостатки: низкий КПД при перегреве, значительный шум, выделение дыма при работе, большой угар элементов.

Наиболее совершенным и эффективным процессом, как с точки зрения качества получаемого чугуна, так и с экономической точки зрения является дублекс процесс. При этом процессе получают чугун в двух последовательно работающих плавильных агрегатах: в первом расплавляют шихту, а во втором жидкий чугун подвергается температурно-временной обработке, и при необходимости проводится доводка химического состава. В качестве первичных агрегатов обычно используют вагранку или индукционную тигельную печь, а вторичного - канальную индукционную, тигельную или дуговую печь.

Контрольные вопросы 1. Какие виды чугунов Вы знаете 2. Как получают чугуны 3. Какими свойствами обладают чугуны 4. Для изготовления каких отливок применяются чугуны 1.3. Стали Отливки изготавливают по ГОСТ 977 – 88.

Литейные свойства сталей значительно хуже, чем у чугуна и многих литейных сплавов. Усадка у них больше, чем у чугуна и большинства цветных сплавов. Чем больше в стали углерода, тем больше сокращается объем. Линейная усадка при этом для углеродистых и легированных сталей 2,2…2,3%. Для некоторых высоколегированных сталей (12Х18Н9ТЛ) она доходит до 2,7…2,8%.

В реальных условиях затвердевания из-за механического и термического торможения изменение линейных размеров отливки меньше: у тонкостенных отливок сложной конфигурации составляет 1,23…1,5%, а у толстостенных 2,0…2,3%. Такую усадку принято называть литейной. Литейная усадка нестабильна, в реальных условиях может изменяться в заметных пределах, сказываясь на точности отливок.

Жидкотекучесть и формозаполняемость у сталей также хуже, чем у чугуна и большинства других литейных сплавов. Жидкотекучесть зависит от температурного интервала затвердевания стали, а последний – от содержания углерода.

Большинство углеродистых сталей для отливок имеют небольшое содержание углерода: от 0,15 до 0,55% табл.1.8. Для этих углеродистых и некоторых легированных хромистых и хромоникелевых сталей интервал кристаллизации равен 30…55 0С. Для высокоуглеродистых и высокомарганцовистых сталей интервал кристаллизации увеличивается с 60 до 120 0С, если содержание углерода возрастет с 0,6 до 1% (сталь 110Г13Л).

Указанные свойства являются причиной образования в стальных отливках различных литейных дефектов (усадочных раковин, пористости, трещин, коробления и др.). Особенно это имеет место в отливках из высоколегированных сталей.

Поэтому в таблицах технологических свойств (табл. 1.9) по данным ЦНИИТМАШ, для некоторых сталей даются коэффициенты устойчивости к трещинообразованию и склонности сталей к образованию усадочных раковин и пор.

Таблица 1.8.

Назначение и общая характеристика.

Сталь Назначение Детали, подвергающиеся ударным нагрузкам (копровые бабы, захваты, блоки, ролики и др.) и резким изменениям температуры, а 15Л также детали сварно-литых конструкций с большим объемом сварки.

Арматура и детали трубопроводов, фасонные отливки, изготовляемые методом выплавляемых моделей, детали сварно-литых 20Л конструкций, ответственные детали автосцепки (корпуса, тяговые хомуты, замковые упорные плиты).

Станины прокатных станов, шкивы, траверсы, поршни, корпуса подшипников, зубчатые колеса, арматура паровых турбин, оси, ва25Л лы и др. детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок. Сталь не чувствительна к перегреву, детали могут работать при температуре – 40…+450 0С под давлением.

Корпуса и обоймы турбомашин, детали гидротурбин, рычаги, балансиры, корпуса редукторов, муфты, шкивы, кронштейны, стани30Л ны, балки, бандажи, маховики и другие детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок. Сталь применяют в нормализованном или улучшенном состоянии.





Корпуса и обоймы трубомашин, станины прокатных станов, бабы паровых молотов, задвижки, вилки, кронштейны и другие детали, 35Л работающие под действием средних статических и динамических нагрузок. Сталь применяют в улучшенном состоянии и после поверхностного упрочнения ТВЧ.

Станины, корпуса, муфты, тормозные диски, зубчатые колеса, кожухи, вилки, звездочки, детали лебедки, храповики и другие ответственные детали к которым предъявляют требования повышенной 40Л, 45Л прочности и высокого сопротивления износу. Детали, работающие под давлением при температуре от – 30 до +450 0С. Сталь применяют в нормализованном и улучшенном состоянии и после поверхностного упрочнения.

Зубчатые колеса, бегунки, зубчатые венцы, зубчатые муфты, ходовые колеса, валки станов для прокатки мягкого металла. Сталь 50Л, 55Л применяют в нормализованном и улучшенном состоянии и после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ.

Таблица 1.9.

Технологические свойства.

Способы Сталь Ку.р.* Кт.у.** Обрабатываемость резанием При НВ К0 Материал резца сварки 15Л 1,5 Твердый сплав РСД, ЭШС.

20Л 0,9 1,0 121…126 1,35 Быстрорежущая АДС под газосталь вой защитой 25Л 1,25 Твердый сплав РСД, ЭШС.

30Л 1,0 1,0 Быстрорежущая АДС под газосталь вой защитой 1,2 Твердый сплав РСД, ЭШС.

35Л 1,2 0,8 0,9 Быстрорежущая АДС под газосталь вой защитой 1,1 Твердый сплав РСД, ЭШС.

40Л 1,0 Быстрорежущая АДС под газосталь вой защитой 1,2 0,8 1,1 Твердый сплав РСД, ЭШС.

45Л 0,7 Быстрорежущая АДС под газосталь вой защитой 0,7 Твердый сплав РСД, ЭШС.

55Л 1,3 0,6 196…207 0,55 Быстрорежущая АДС под газосталь вой защитой * Склонность к образованию усадочной раковины (показатель) ** Показатель трещиноустойчивости Примечания: 1. Стали 15Л и 20Л свариваются без ограничений; стали 25Л; 30Л; 35Л – ограниченно свариваемые.

При сварке требуется подогрев и последующая термообработка.

2. Линейная усадка 2,2…2,3%.

3. Все стали не склонны к отпускной хрупкости.

Отливки классифицируют по способу выплавки, химическому составу, структуре и назначению.

По химическому составу стали для отливок делят на углеродистые, легированные, высоколегированные со специальными свойствами (ГОСТ 977 - 88).

Структура и механические свойства конструкционной углеродистой стали (табл. 2.1) определяются практически только содержанием углерода, так как влияние остальных элементов из-за их небольшого содержания очень незначительно. Практически в углеродистых сталях для отливок содержание углерода не превышает 0,6% и поэтому структура таких сталей состоит из феррита и перлита. При увеличении содержания углерода повышается прочность и снижается пластичность стали (табл. 1.10). Это связано с уменьшением в ее структуре феррита и увеличением перлита. Большое влияние на механические свойства оказывает характер термической обработки стали.

Таблица 1.10.

Механические свойства сталей после термообработки.

Температура, 0С т в Нормализа- МПа % КСU Сталь ции или Отпуска Дж/ Не менее закалки /смНормализация и отпуск 15Л 910…930 670…690 200 400 27 20Л 880…900 630…650 220 420 22 25Л 880…900 610…630 240 450 19 30Л 880…900 610…630 260 480 17 35Л 860…880 600…630 280 500 15 40Л 860…880 600…630 300 530 14 45Л 860…880 600…630 320 550 12 50Л 860…880 600…630 340 580 11 55Л 840…860 600…630 350 600 10 Закалка и отпуск 25Л 870…890 610…630 300 500 22 33 30Л 860…880 610…630 300 500 17 30 35Л 860…880 600…630 350 550 16 20 40Л 860…880 600…630 350 550 14 20 45Л 860…880 550…600 400 600 10 20 50Л 860…880. 600…630 400 750 14 20 55Л 790…810 580…600 470 860 15 20 Примечание: Приведены свойства стали для отливок с толщиной стенки до 100 мм.

При конструировании литых деталей из стали необходимо учитывать изменения механических свойств металла от одного сечения к другому (не так резко, как у чугуна).

Изменение механических свойств стали с увеличением диаметра литой заготовки приведено в табл. 1.11.

Таблица 1.11.

Изменение механических свойств стали с содержанием углерода 0,27% в зависимости от диаметра заготовки.

Механические свойства Диаметр заготовки, мм в, МПа в % 25 540 25 50 525 22 70 500 21 35,Конструкционные легированные стали (табл. 1.12, 1.13) отличаются от углеродистых повышенными прочностными, физическими и химическими свойствами, например, высокой стойкостью в условиях морской воды и в других средах. Большинство легированных сталей обеспечивает одинаковую структуру и равномерные механические свойства по всему поперечному сечению отливок.

Таблица 1.12.

Назначение и общая характеристика легированных сталей.

Сталь Назначение Диски, звездочки, зубчатые венцы, шкивы, крестовины, траверсы, ступицы, вилки, зубчатые колеса, валы, кулач35ГЛ ковые муфты, крышки подшипников, цапфы, детали экскаваторов и др. детали дробильно-размольного оборудования.

Рычаги, фланцы, сектора, венцы зубчатые, ролики30ГСЛ обоймы, колеса ходовые и др.

Фасонные отливки, отливаемые методом точного литья, зубчатые колеса, бандажи, отливки небольших сечений и 40ХЛ другие детали общего машиностроения к которым предъявляются требования повышенной твердости.

Ответственные нагруженные детали, работающие при по35ХМЛ вышенных температурах (специальные пластины, крестовины, втулки, зубчатые колеса и др.).

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 22 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.