Машиностроительные материалы

Для изготовления деталей в машиностроении используют:
стали
чугуны
цветные металлы и сплавы
неметаллы
Машиностроительные материалы
№1

Сталью называют сплав железа с углеродом (до 2%)
и другими элементами, поддающийся ковке
№2
Стали имеют:
высокую прочность,
пластичность,
хорошо обрабатываются термически,
химико-термически и механически.
По химическому составу:
углеродистые
легированные

Углеродистые стали:
обыкновенного качества для изготовления болтов, гаек, осей, шестерен), корпусов сосудов, металлоконструкций и т. п.
Обозначение: Ст0, Ст1
качественные общего назначения (конструкционные):
Низкоуглеродистые - (до 0,25% С) для изготовления деталей путем пластического деформирования, сварки
Среднеуглеродистые - (от 0,3 до 0,55% С)
для изготовления разнообразных деталей машин
Высокоуглеродистые - (от 0,6 до 0,85 % С)
для изготовления высоконагруженных деталей - пружин, рессор
Обозначение: сталь 35, сталь 45
№3

№4
Легированная сталь в отличие от углеродистой содержит легирующие элементы, которые вводят в химический состав при выплавке стали для улучшения ее технических свойств
(механических, коррозионных, тепловых и др.)
Легированные стали маркируют цифрами и буквами, например: 18ХГТ, 40Х и т.п.).
Цифры показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, а буквы справа от цифр обозначают легирующий элемент:
В – вольфрам, Г - марганец, Д - медь, Н - никель,
М - молибден, Т - титан, X - хром и др.

№5
Чугуном называют железный нековкий сплав с содержанием углерода свыше 2 %. Он обладает высокими литейными свойствами, определившими области его использования в качестве конструкционного материала. Хорошо обрабатывается резанием, образуя высококачественную поверхность для узлов трения и неподвижных соединений. Хрупок.
Обозначается буквами СЧ и двузначной цифрой, показывающей деленное на 10 значение пределов прочности при растяжении в МПа (например, СЧ10, СЧ20 и т.д.).
Используют для изготовления литых деталей относительно сложной конфигурации при отсутствии жестких требований к габаритам и массе (зубчатые колеса, детали корпусов, шкивы ременных передач и др.).

№6
сплавы
Латуни сплав меди и цинка Стоимость в 5 раз выше стали
Бронзы сплав меди и олова Стоимость в 10 раз выше стали
Баббиты сплав олова, свинца и кальция
Стоимость в 20 раз выше стали
хорошо обрабатываются резанием, имеют достаточную прочность, хорошее сопротивление коррозии, сравнительно высокие антифрикционные свойства
широко применяются в подшипниках скольжения, в червячных колесах и др.
Титановые сплавы сплав титана, алюминия и меди
после термообработки имеют высокую прочность и высокую коррозионную стойкость; используют для изготовления корпусов машин, трубопроводов

№7
НЕМЕТАЛЛЫ
Пластмассы - это материалы на основе природных или синтетических полимеров (смол) Достоинства: невысокая плотность, высокая коррозионная стойкость, сравнительно высокая прочность (применяют часто взамен металла)
термореактивные пластмассы (текстолит, гетинакс, асботекстолит)
термопластические пластмассы (органическое стекло — плексиглас,
винипласт, фторопласт)
Резина - материал на основе натурального или искусственного каучука
Достоинства: обладает высокой упругостью, малой жесткостью, хорошо гасит колебания, сопротивляется истиранию и т. д.
Для повышения несущей способности резинотехнических изделий их «армируют» текстильными или стальными элементами (тканью, шнурами, лентой). Такую резину используют для изготовления ремней, рукавов, прокладок, манжет и др.

№8
Термическая обработка придает стали определенные свойства
(высокой прочности, пластичности и т. д.)
Стадии термической обработки :
нагрев до температуры с определенной скоростью
выдержка при этой температуре
охлаждение с заданной скоростью
Основные виды термической обработки:
отжиг
нормализация
закалка
отпуск

№9
Отжиг - медленное охлаждение детали
в печи после нагрева и выдержки при некоторой температуре
Нормализация - медленное охлаждение на воздухе
Проводят для снижения твердости и улучшения обрабатываемости детали резанием

№10
Закалка - высокая скорость охлаждения деталей после нагрева в воде, масле, водных растворах солей NaOH, NaCI и др.
Металл приобретает высокую твердость, прочность, износостойкость, коррозионную стойкость, пониженную пластичность и более трудную обрабатываемость резанием
Отпуск — нагрев до температуры ниже интервала превращений, выдержка и последующее охлаждение для повышения вязких свойств
применяется для улучшения обрабатываемости резанием