Обоснование выбора цветного сплава для изготовления конкретного изделия
Обоснование выбора марки сплава для изготовления каркаса самолета, летающего с дозвуковыми скоростями. Химический состав дуралюмина, его механические и физические свойства, и технологические методы их обеспечения. Анализ конечной структуры сплава.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.01.2012 |
Размер файла | 597,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Индивидуальное домашнее задание по предмету: «Цветные металлы»
Тема: «Обоснование выбора цветного сплава для изготовления конкретного изделия»
Выполнил: Ст.Гр. МТ-08
Поздняков А.Н.
Донецк 2011
Задание
Вариант № 7
Исходя из условий работы, изготовления изделия (каркас самолета, который летает с дозвуковыми скоростями) и требований к материалу (ув=450…550 Н/мм, ут?300 Н/мм, д?18%, рабочая среда - влажный воздух, плотность не больше 4 г/см3) выполнить следующее:
1. Выбрать материал (конкретную марку сплава) для изготовления изделия и обосновать его выбор, исходя из рекомендаций по его применению.
2. Привести химический состав сплава, его механические свойства и технологические методы их обеспечения, а также необходимые дополнительные свойства, которые характеризуют обеспечение выполнения заданных условий эксплуатации.
3. Выполнить анализ конечной структуры выбранного сплава.
4. Дополнительно привести 1-2 материала, которые также можно было бы использовать для изготовления данного изделия и назвать причину по которой предложен, выбранный ранее сплав.
самолет сплав дуралюмин
1. ВЫБОР МАТЕРИАЛА
Для изготовления каркаса самолёта летающего с дозвуковыми скоростями, изготовленного методом холодной пластической деформации и свариванием, работающего во влажном воздухе выбираем дюралюминий марки Д16.
Дюралюминий
Дюралюмимний -- торговая марка одного из первых упрочняемых старением алюминиевых сплавов. Основными легирующими элементами являются медь (4,5 % массы), магний (1,6 %) и марганец (0,7 %). Типовое значение предела текучести составляет 450 МПа, однако зависит от состава и термообработки. [3]
Первое применение дюралюминия -- изготовление каркаса дирижаблей жёсткой конструкции, с 1911 года -- более широкое применение. Состав сплава и термообработка в годы войны были засекречены. Благодаря высокой удельной прочности дюралюминий начиная с 1920-х годов становится важнейшим конструкционным материалом в самолётостроении.
Плотность сплава 2500--2800 кг/мі, температура плавления около 650 °C. Сплав широко применяется в авиастроении, при производстве скоростных поездов (например поездов Синкансэн) и во многих других отраслях машиностроения (так как отличается существенно большей твёрдостью, чем чистый алюминий).
После отжига (нагрева до температуры около 500 °C и охлаждения) становится мягким и гибким (как алюминий). После старения (естественного -- при 20 °C -- несколько суток, искусственного -- при повышенной температуре -- несколько часов) становится твёрдым и жёстким.
В настоящее время сплавы алюминий -- медь -- магний с добавками марганца -- известны под общим названием дюралюмины. В их число входят сплавы следующих марок: Д1, Д16, Д18, В65, Д19, В17, ВАД1. Дюралюмины упрочняются термообработкой; подвергаются, как правило, закалке и естественному старению. Характеризуются сочетанием высокой статической прочности (до 450--500 МПа) при комнатной и повышенной (до 150--175 °C) температурах, высоких усталостной прочности и вязкости разрушения. [6]
Дуралюмин широко применяют во всех областях народного хозяйства, особенно в авиации. Сплав Д16 в виде листов и прессованных полуфабрикатов -- основной материал для силовых элементов конструкции самолетов (детали каркаса, обшивка, шпангоуты, нервюры, лонжероны, тяги управления) и других нагруженных конструкций.[5]
2. СВОЙСТВА СПЛАВА
Обозначения:
Механические свойства : |
||
S в - Предел кратковременной прочности , [МПа] S T - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] ?5 - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] ? - Относительное сужение , [ % ] HB - Твердость по Бринеллю , [МПа] S Физические свойства : T - Температура, при которой получены данные свойства , [Град] E - Модуль упругости первого рода , [МПа] ? - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град] ? - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] ? - Плотность материала , [кг/м3] C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
3. КОНЕЧНАЯ СТРУКТУРА ВЫБРАННОГО СПЛАВА
Конечная структура выбранного сплава в состоянии использования выглядит так:
Кроме б-твердого раствора видны тёмные включения марганцовистой и железосодержащих фаз.
4. ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ
Также кроме представленного выше материала может использоваться и сплавы титана. Например, ПТ-7М. [9]
Сегодня самолеты становятся еще более титаноемкими. Это связано с тем, что в новых авиалайнерах увеличивается доля композиционных материалов, с которыми алюминий активно взаимодействует и коррозирует. Титан не подвержен таким процессам и увеличивает ресурс комплектующих изделий.
Как видно из вышеперечисленного титан и дюралюминий имеют схожие прочностные, коррозионные и антифрикционными свойства. Однако титан является более дорогим компонентом.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
Конструкционные материалы: Справочник / Б.Н. Арзамасов, В.А. Брострем, Н.А. Буше и др. / Под ред. Б.Н. Арзамасова.- М.: Машиностроение. 1990.-688 с.
Промышленные цветные металлы и сплавы / А.П. Смиряпш, Н.А. Смирягина, В.М. Белова.-М.: Металлургия, 1974.-488 с.
Справочник по алюминиевым сплавам / Ю.Г. Гольдер, В.М. Гришина, В.Е. Дорохина и др. / Под ред. В.И. Елагина.- М.: ВИЛС-1978,- 132 с.
Глазунов С.Г., Моисеев В.Н. Конструкционные титановые сплавы.- М.: Металлургия, 1974.- 366 с.
Промышленные деформируемые, спеченные и литейные сплавы. Справочное руководство.- М.: Металлургия, 19972.-551 с.
Металловедение алюминия и его сплавов. Справочное руководство / Под ред. И.Н. Фриндляндера.- М.: Металлургия, 1971.-353 с.
Мальцев М.В. Металлография промышленных цветных металлов.- М.: Металлургия, 1971.- 488 с.
http://www.splav.kharkov.com/mat_start.php?name_id=1438
http://www.splav.kharkov.com/mat_start.php?name_id=1295
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка технологического процесса изготовления прессованного профиля ПК-346 из сплава АД1. Расчет оптимальных параметров прессования и оборудования, необходимого для изготовления заданного профиля. Описание физико-механических свойств сплава АД1.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.05.2012Химический состав, назначение сплава марки ХН75МБТЮ. Требования к металлу открытой выплавки. Разработка технологии выплавки сплава марки. Выбор оборудования, расчет технологических параметров. Материальный баланс плавки. Требования к дальнейшему переделу.
курсовая работа [294,9 K], добавлен 04.07.2014Крышка бака - составная часть топливного бака ракеты. Обоснование выбора материала, его свойства. Оценка свариваемости, технологический процесс сборки и сварки крышки бака из сплава 1420. Разработка оснастки для осуществления изготовления конструкции.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.10.2012Характеристика сплава отливки. Анализ технологичности конструкции детали. Обоснование выбора формовочной и стержневой смеси для изготовления формы и стержней. Расчет литниково-питающей системы. Проверка правильности расчета продолжительности заливки.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 23.02.2016Характеристика сплава отливки. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор плоскости разъема формы. Обоснование выбора способа изготовления форм и стержней. Выбор формовочных и стержневых смесей. Расчет продолжительности затвердевания отливки.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 06.04.2015Химический состав, механические, физические и технологические свойства сплава ВТ20 и его свариваемость. Виды сварки титановых сплавов и их характеристика. Ручная аргонодуговая сварка плавящимся и неплавящемся электродом. Сварка в контролируемой атмосфере.
курсовая работа [974,3 K], добавлен 29.11.2011Изучение свойств алюминиевого деформируемого сплава, где основным легирующим элементом является марганец. Влияние легирующих элементов на свойства и структуру сплава и основных примесей. Условия эксплуатации и области применения алюминиевых сплавов.
реферат [128,9 K], добавлен 23.12.2014Марка сплава АК4-1, его химический состав, механические свойства. Размеры и форма заготовки, расчет и выбор оптимального раскроя материала. Разработка технологического процесса изготовления детали с помощью метода холодной штамповки, выбор оборудования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.02.2012Разработка технологического процесса изготовления детали "крышка шатуна". Выбор марки материала; механические, химические и литейные свойства сплава. Выполнение чертежа отливки; получение заготовки: оборудование, термическая и механическая обработка.
курсовая работа [724,7 K], добавлен 10.11.2012Процессы, протекающие в стали 45 во время нагрева и охлаждения. Применение стали 55ПП, свойства после термообработки. Выбор марки стали для роликовых подшипников. Обоснование выбора легкого сплава для сложных отливок. Способы упрочнения листового стекла.
контрольная работа [71,5 K], добавлен 01.04.2012