Машиностроительное черчение. Свойства металлов и сплавов

Размеры на сборочных чертежах

На сборочном чертеже изделия проставляют:

Габаритные размеры, характеризующие высоту, длину и ширину изделия или его наибольший диаметр. Если один из этих размеров переменный вследствие перемещения частей механизма, то на чертеже указывают размеры при крайних положениях подвижных деталей.

Монтажные размеры, указывающие на взаимосвязь деталей и их взаимное расположение в сборочной единице, например: расстояние между осями валов, расстояние от оси изделия до привалочной плоскости, монтажные зазоры и т. п.

Установочные размеры, определяющие величину элементов, по которым изделие устанавливается на месте монтажа или присоединяется к другому изделию, например: размеры центровых окружностей и диаметры отверстий под болты, расстояния между отверстиями для крепления, между осями фундаментных болтов и т. п.

Эксплуатационные размеры, указывающие на расчетную и конструктивную характеристику изделия, например: диаметры проходных отверстий, размеры резьбы на присоединительных штуцерах, размеры "под ключ", число зубьев, модули и т. п.

В случае необходимости конструктор проставляет на чертеже изделия некоторые характерные конструктивные или расчетные размеры, чтобы сверить их с размерами, проставляемыми на чертежах деталей. Размеры отдельных деталей или их элементов на сборочном чертеже, как правило, не проставляют, так как на сборку идут готовые детали..

Размеры габаритные, установочные, присоединительные, характерные и размеры, характеризующие положения движущихся частей изделия, относятся к справочным и проставляются со звездочкой *.

На сборочном чертеже указывают размеры отверстий под болты, винты, штифты, заклепки, если эти отверстия выполняют в процессе сборки.

Рис. 42 Обозначение размеров

Условности и упрощения на сборочных чертежах (ДержСТ 2.109--68)

1. Допускается не показывать на сборочных чертежах:

а) фаски, скругления, проточки, выступы, углубления, накатки, уклоны и другие мелкие элементы;

б) зазоры между резьбовым стержнем и отверстием;

в) крышки, перегородки, щитки и т. п., если нужно показать закрытые ими части изделия. В этом случае над изображением помещают надпись типа "Крышка поз. 5 не показана";

г) видимые части изделия, расположенные за сетками или частично закрытые впереди расположенными деталями;

д) надписи на табличках, фирменных планках, шкалах и т. п., изображая только контур планки, таблички и т. п.

2. Изделия из прозрачных материалов на сборочных чертежах изображают как непрозрачные; допускается показывать как видимые элементы, расположенные за прозрачными предметами, например: стрелки приборов, шкалы, внутреннее устройство ламп и др.

3. Части изделия, лежащие за винтовой пружиной, изображают лишь до зоны, ограниченной осевыми линиями сечений витков.

4. Составные части изделия, на которые оформлены самостоятельные сборочные чертежи, на сборочном чертеже допускается изображать без разреза.

5. Если изделие включает несколько одинаковых составных частей, например колес, катков и т. п., допускается выполнять полнее изображение лишь одной части, а остальные изображать упрощенно в виде внешних очертаний.

6. Сварные, паяные, клееные изделия в сборе с другими изделиями в разрезах и сечениях заштриховывают как одно монолитное тело.

Последовательность чтения сборочных чертежей

Деталированием называют процесс выполнения рабочих чертежей деталей по сборочному чертежу.

Деталирование -- заключительная работа учащихся по курсу технического черчения, требующая умения читать сборочные чертежи, знания всех условностей, принятых в машиностроительном черчении, умения выполнять и оформлять рабочие чертежи деталей в соответствии с требованиями ЕСКД.

Можно наметить такую последовательность чтения сборочных чертежей:

1. Знакомятся с основной надписью и по ней определяют наименование и примерное назначение изделия, масштаб изображения, общую массу изделия. По конструкторским документам, прилагаемым к сборочному чертежу, изучают принцип работы изделия, его техническую характеристику, требования к его изготовлению и пр.

2. Изучают спецификацию и по ней определяют количество и наименование оригинальных, стандартизованных и покупных деталей, входящих в изделие (например: крепежных деталей, шарикоподшипников, масленок и т. п.).

3. Знакомятся с изображением изделия в целом, т. е. выясняют, какие виды, разрезы, сечения и выносные элементы даны на чертеже и назначение каждого из них. Определяют положения секущих плоскостей, при помощи которых выполнены разрезы и сечения, и направления, по которым даны местные и дополнительные виды.

4. Изучают нанесенные на чертеже размеры (габаритные, монтажные, установочные, характерные и др.).

5. Устанавливают характер взаимодействия составных частей изделия в процессе работы и внешнюю взаимосвязь его с другими изделиями или рабочим органом (двигателем, приводом). В первую очередь обращают внимание на подвижные части изделия и посадки их сопряженных поверхностей.

6. Последовательно выделяют и изучают каждую деталь в отдельности. Вначале рекомендуется найти деталь на том изображении, на котором нанесен номер ее позиции, а затем определить ее на остальных изображениях. Одновременно рассматривая деталь на различных изображениях, представляют себе ее форму и внутреннее устройство, так как на сборочном чертеже, как правило, одна деталь перекрывает другую. При изучении детали обращают внимание на направление и густоту штриховки, которые должны быть одинаковыми на всех изображениях.

7. Намечают и фиксируют на бумаге в виде схемы или в форме записи последовательность разборки и сборки изделия, т. е. порядок отделения одной детали от другой, как это выполняют при демонтажных работах.

6.Схемы

Виды и типы схем. Общие требования к выполнению схем (ДержСТ 2.701--68).

Схема -- это чертеж, на котором в виде условных обозначений или изображений показаны составные части изделия и связи между ними.

Общие требования к выполнению схем устанавливает ДержСТ 2.701--68. По нему в зависимости от видов элементов, входящих в состав изделия, и связей между ними схемы разделяют на следующие виды: электрические - Э, гидравлические-Г, пневматические - П, кинематические - К и комбинированные - С. .В зависимости от основного назначения схемы подразделяют на следующие типы: структурные-1, функциональные-2, принципиальные - 3, соединений (монтажные) -4, подключения - 5, общие - 6 и расположения - 7. Наименование схемы определяется ее видом и типом, например: "схема электрическая принципиальная", "схема гидравлическая подключения" и т. п. В конструкторских документах наименование схемы указывают шифром, состоящим из буквы и цифры, обозначающих ее вид и тип, например: КЗ - схема кинематическая принципиальная, Э2 - схема электрическая функциональная и т. п.

В учебнике рассматриваются только принципиальные кинематические и электрические схемы, выполняемые в учебных заданиях техникумов.

Принципиальная (полная) схема определяет полный состав элементов изделия и связей между ними и дает детальное представление о принципах работы изделия (установки). Принципиальная схема позволяет производить наладку, регулировку, контроль и ремонт изделия. Эти схемы являются основанием для разработки других конструкторских документов. Основные требования к выполнению схем:

Схемы выполняют без соблюдения масштаба и действительного пространственного расположения составных частей изделия. Число схем должно быть минимальным, но достаточным для проектирования, изготовления, настройки, регулировки и эксплуатации изделия. Вычерчивают схемы компактно, но без ущерба для удобства их чтения.

На схемах, как правило, используют стандартные графические условные обозначения. Если необходимо использовать нестандартизованные обозначения отдельных элементов, то на схеме делают соответствующие пояснения.

Следует добиваться наименьшего числа изломов и пересечений линий связи, сохраняя между параллельными линиями расстояние не менее 3 мм.

4. Элементы изделия, входящие в определенные функциональные группы или устройства, допускается выделять на схемах тонкими штрих - пунктирными линиями и указывать наименования этих групп, например: коробка скоростей, суппорт, коробка круговых подач и др.

На схемах допускается помещать различные технические данные, характеризующие схему в целом и отдельные ее элементы. Эти сведения помещают либо около графических обозначений, либо на свободном месте поля чертежа, как правило, над основной надписью.

Разрешается выполнять схему на нескольких листах либо две схемы на одном листе. В последнем случае наименование схемы определяется видом и совмещенными типами схем, например: схема электрическая принципиальная и соединений.

Электрические схемы (ДержСТ 2.702--68)

На принципиальной электрической схеме изображают все электрические элементы, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, указывают электрические связи между элементами, изображают разъемы, зажимы и тому подобные элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

Элементы на схеме изображают в виде условных графических обозначений ; размеры знаков графических обозначений берут из ДержСТ 2.747--68. На рис.43 приведены знаки, наиболее часто встречающиеся в учебных схемах. Графические знаки на схеме вычерчивают либо в положении, в котором они изображены в соответствующих стандартах, либо повернутыми на угол, кратный 90°. Толщина линий условных графических знаков берется такой, как это изображено в стандартах.

Схемы вычерчивают для изделий, находящихся в отключенном положении.

Условные графические обозначения в схемах выполняют совмещенным или разнесенным способом. При разнесенном способе, рекомендуемом для построения электрических схем, условные графические обозначения элементов и их составных частей, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи -- одну под другой, образуя параллельные строки (строчный способ выполнения схемы).

Схемы выполняют в однолинейном или многолинейном изображениях. При многолинейном способе каждую цепь, в том числе и цепи, выполняющие одинаковые функции, изображают отдельной линией, а элементы, содержащиеся в указанных цепях, в том числе и аналогичные,-- отдельными условными графическими обозначениями.

Рис.43Некоторые условные графические обозначения на электрических схемах (ДержСТ 2.747-68)

Расположение графических обозначений на схеме определяется удобством чтения чертежа, необходимостью изображения связей между элементами кратчайшими линиями при минимальном числе пересечений.

Линии связи, как правило, показывают полностью. Толщина линий электрической связи берется 0,2 ... 0,6 мм.

Каждый элемент, входящий в изделие и изображенный на схеме, должен иметь буквенно-цифровое позиционное обозначение. Буквенные обозначения элементов следующие: конденсатор -- С, катушка индуктивности -- Ь, амперметр -- А, вольтметр -- V, антенна -- Ан, генератор -- Г, диод полупроводниковый -- Д, дроссель--Др, кнопка--Кн, прибор электронный -- Л, двигатель (мотор)-- М, приспособление контактное -- ПК, прибор полупроводниковый -- ПП, предохранитель -- Пр, реле--Р, сельсин -- Сс, триод полупроводниковый -- Т, трансформатор -- Тр и т. д.

Если схема имеет группу элементов одного типа, то им в пределах группы присваивают порядковые номера, начиная с единицы. Цифры порядковых номеров и буквенные позиционные обозначения выполняют одним номером шрифта. Позиционные обозначения наносят рядом с условным знаком справа от него или над ним. Порядковые номера на схеме присваивают в соответствии с последовательностью расположения элементов, как правило, сверху вниз и в направлении слева направо.

На принципиальной схеме в виде таблицы дается перечень элементов изделия. Таблицу помещают на первом листе схемы или оформляют в виде отдельного документа. Записывают элементы в таблицу группами в порядке расположения их в приложении к ДержСТ 2.702--68, т. е. вначале -- резисторы, затем -- конденсаторы, катушки индуктивности, амперметры и т. д. В пределах каждой группы элементы располагают по возрастанию позиционных номеров. Если какой-либо элемент в изделии повторяется многократно (резисторы, конденсаторы, реле и т. п.), то для упрощения в графе "Наименование" вместо повторения названия ставят кавычки или наименование записывают в форме заголовка.

Гидравлические и пневматические схемы ( ДержСТ 2.781--96)

Настоящий стандарт устанавливает условные обозначения направляющих и регулирующих аппаратов, устройств управления и контрольно-измерительных приборов в системах и чертежах всех отраслей промышленности.



Условные обозначения основных гидроэлементов



7. Материаловедение

При постройке современных судов и судовых механизмов применяют самые разнообразные материалы. Перечень их особенно расширился в последнее время в связи с внедрением в технике легких сплавов и различных синтетических материалов. Все судостроительные материалы разделяются на три группы:

- черные металлы;

- цветные металлы и их сплавы;

- неметаллические материалы.

8.Физические и химические свойства металлов и сплавов.

К физическим свойствам металлов и сплавов относятся: плотность, температура плавления, теплопроводность, тепловое расширение, удельная теплоемкость, электропроводность и способность намагничиваться.

Плотность - это количество вещества, содержащееся в единице объема. Численное значение плотности совпадает с удельным весом, т.е. весом единицы объема данного вещества Единица измерения -Г /см³

Зная удельный вес d металла и его объем, можно определить вес любого изделия по формуле:

Р= d V

Температура плавления - это температура, при которой металл полностью переходит из твердого состояния в жидкое, каждый металл имеет свою определенную температуру плавления:

- олово - 232⁰С;

- медь - 651⁰С;

- железо - 1539⁰С;

- вольфрам - 3377⁰С.

Теплопроводность - это способность тел передавать с той или иной скоростью тепло при нагревании и охлаждении. Чем лучше металл проводит тепло, тем быстрее и равномернее он нагревается и отдает тепло при охлаждении.

Тепловое расширение

Как известно из физики, вещество при нагреве расширяется, а при охлаждении сжимается. Изменение размера тела называется линейным расширением, а объема - объемным расширением. Изменение длины стального стержня при изменении температуры на 1⁰С называется коэффициентом линейного расширения.

Удельная теплоемкость - это количество тепла, которое необходимо для повышения температуры 1г вещества на 1⁰С.

Электропроводность - это способность металлов проводить электрический ток.

Магнитные свойства - это способность металла создавать собственное магнитное поле либо самостоятельно, либо под действием внешнего магнитного поля.

Химические свойства - это свойства металлов и сплавов , определяющие отношение к химическим воздействием различных активных сред.

9.Механические и технологические свойства металлов и сплавов.

К механическим свойствам относятся: прочность, пластичность, ударная вязкость, твердость, усталость.

Прочность - свойство металла сопротивляться разрушению под действием внешних сил (нагрузок). В зависимости от характера действия этих сил различают прочность на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, усталость и ползучесть.

Для испытания на растяжение из металла или сплава изготавливают образцы определенной формы. Испытание на растяжение проводят на разрывных машинах, в которых образец растягивают до разрыва.

Пластичность - способность металла, не разрушаясь, изменять форму под действием нагрузки и сохранять измененную форму после того, как нагрузка будет снята. Пластичность определяют также при испытании на растяжение. Под действием нагрузки образцы разных металлов удлиняются, а их поперечное сечение становиться меньше. По величине удлинения образца и величине уменьшения его поперечного сечения судят о пластичности. Чем больше удлиняется образец, тем более пластичнее металл. Пластичные металлы и сплавы хорошо поддаются обработке давлением.

Ударная вязкость - способность металлов и сплавов оказывать сопротивление действию ударных нагрузок. Вязкость - свойство противоположное хрупкости. Ударная вязкость - важнейшая характеристика деталей. Которые в процессе работы испытывают ударные нагрузки (коленчатый вал, клапана, оси колес и др.) испытание на ударную вязкость проводят на машинах, называемых маятниковыми копрами.

Твердость - свойство металла оказывать сопротивление проникновению в него другого, более твердого тела, не получающего остаточных деформаций. Имеется несколько методов определения твердости, особенно широкое распространение получили следующие:

- вдавливание шарика из твердой стали (метод Бринелля);

- вдавливание вершины алмазного конуса (метод Роквелла);

-вдавливание вершины алмазной пирамиды (метод Виккерса)

Для измерения твердости применяют стационарные и переносные приборы.

Усталость - явление разрушения металла при его многократном нагружении. Повторение нагрузок значительно уменьшает прочность металла или сплава. Поэтому в технике для характеристики усталости металлов принято понятие выносливости. Под пределом выносливости подразумевается то наибольшее напряжение, которое выдерживает металл, не разрушаясь после заданного числа нагрузок (циклов).

К технологическим свойствам относятся: обрабатываемость, свариваемость, ковкость, прокаливаемость, жидкотекучесть, усадка.

Обрабатываемость - комплексное свойство материала, в частности металла, характеризующее способность его подвергаться обработке резанием. Обычно обрабатываемость определяется по скорости резания, по усилию резания и по чистоте обработки

Свариваемость - свойство металла давать доброкачественное соединение при сварке, характеризующееся отсутствием трещин и других пороков металла в швах и прилегающих к шву зонах. Хорошей свариваемостью обладает низкоуглеродистая сталь, значительно худшей обладают чугун, медные и алюминиевые сплавы.

Ковкость - способность металлов и сплавов без разрушения менять свою форму при обработке давлением.

Прокаливаемость - способность стали воспринимать закалку на определенную глубину от поверхности.

Жидкотекучесть - способность металла в расплавленном состоянии заполнять литейную форму. Для повышения жидкотекучести в металлы и сплавы добавляют компоненты, улучшающие жидкотекучесть, например фосфор - к чугуну и медным сплавам, кремний - к алюминию.

Усадка - уменьшение объема или линейных размеров расплавленного металла или сплава.

10. Черные металлы

Сталь углеродистая судостроительная

Для изготовления основного корпуса морских судов применяют стали с пределом текучести не менее 24 кгс/ммІ. Для неответственных конструкций морских судов - стали с пределом текучести менее 24 кгс/ммІ. Одним из основных требований, предъявляемых к углеродистым сталям, является ограниченное содержание углерода - до 0,27%.

Большее содержание углерода оказывает отрицательное действие на качество сварных швов, выполняемых в обычных условиях.

Стали низколегированные судостроительные

Низколегированные стали несколько дороже углеродистых сталей, так как легирующими присадками являются дорогостоящие металлы: хром, медь, никель, молибден и другие, но они обладают более высокой прочностью, поэтому при их применении можно уменьшить вес корпуса и тем самым улучшить эксплуатационные и экономические показатели судна. В судостроении чаще всего применяются низколегированные стали.

Стальные отливки и поковки

Детали сложной конфигурации большой толщины или большого диаметра изготовляют литьем или ковкой. Для изготовления стальных судовых отливок идут углеродистые и легированные стали. , а на изготовление стальных судовых поковок - углеродистые и легированные стали марок Ст3, сталь 35, сталь 45, 20Х, 35Х, 40ХН и другие. При свободной ковке получается большой отход металла, поэтому там, где это экономически выгодно, свободную ковку заменяют штамповкой или литьем. Часто крупные детали отливают или отковывают по частям, которые затем сваривают между собой. Поэтому сталь для поковок и отливок должна обладать хорошей свариваемостью. После изготовления отливок или поковок их подвергают испытаниям согласно требованиям Регистра. При этом проверяют механические качества и химический состав сталей. Широкое распространение получил метод дефектоскопии, при котором изделие просвечивается, например, лучами радиоактивного кобальта, что позволяет обнаружить скрытые дефекты литья или поковки.

Чугун

По стоимости чугун дешевле стали. Он обладает хорошими литейными качествами, большой твердостью, но хрупок и не сваривается обычными методами. Последние два свойства чугуна ограничивают область его применения. В судостроении применяют серый, модифицированный и ковкий чугуны, которые идут на изготовление арматуры, кнехтов, гребных винтов, деталей двигателей (цилиндровых втулок, крышек и других), различных неответственных малонагруженных деталей судового оборудования, водяной арматуры и т.п. Все ответственные отливки из чугуна подвергают испытаниям согласно Правилам Регистра, причем образцы для испытаний обычно отливаются вместе с изделием. Чугуны бывают: серые (СЧ), ковкие (КЧ), высокопрочные (ВЧ) и специальные.

11. Цветные металлы и их сплавы

Цветные металлы в большинстве своем являются дорогостоящими и дефицитными. В судостроении их применяют в составе различных сплавов в качестве основы или компонентов. Дорогостоящие и дефицитные цветные металлы и их сплавы стараются заменять пластмассами или какими-либо другими материалами. Но полностью отказаться от применения их в судостроении в одних случаях нельзя, а в других - нецелесообразно.

Алюминий и его сплавы

В чистом виде алюминий в судостроении применяется в виде фольги (тонко раскатанный лист алюминия толщиной до 7,5 мк), которая используется для изоляции трюмов рефрижераторных судов и для других целей. Широкое распространение получили сплавы алюминия с магнием, марганцем, кремнием, медью, железом. Сплавы алюминия обладают малым весом (в 3 раза легче стали), высокой коррозионной стойкостью, немагнитностью, хорошей свариваемостью. Однако они дороже стали примерно в 6 раз. Из-за малого веса сплавы алюминия с магнием называют легкими сплавами. Из них промышленность поставляет для судостроения листовой и профильный прокат с различным пределом текучести. Литьем из легких сплавов изготовляют: кронштейны, рукоятки, маховики, арматуру для систем подачи пресной воды, мелкие кнехты и киповые планки, корпуса насосов, поршни двигателей внутреннего сгорания и т.д.

Легкие сплавы для литья

Марки АЛ2 АЛ9 АЛ8

Из проката изготовляют: дельные вещи, радиаторы отопления, мачты, фундаменты, различные резервуары, легкие переборки, надстройки, рубки, а также набор и обшивку небольших морских судов.

Листовой и профильный прокат легких сплавов

Марки АМг АМг5В АМг6

Баббиты

Относятся к цветным антифрикционным сплавам. Применяют для заливки вкладышей подшипников скольжения. В состав баббитов входят олово, свинец, сурьма, медь, мышьяк, никель и кадмий.

Титановые сплавы

Это хороший конструкционный материал. Наибольшее применение получили сплавы титана с хромом, алюминием, ванадием (в небольшом количестве). Сплавы легкие по весу, хорошо обрабатываются, хорошо свариваются, жароупорные, но дорогие, поэтому находят не слишком широкое применение.

Медь и ее сплавы

Медь является дорогостоящим и дефицитным металлом. Из нее изготовляют, например, токопроводящие детали, специальные прокладки, трубы. В основном же медь входит в качестве основы в медные сплавы и как компонент в различные другие сплавы. Сплавы меди обладают высокими антикоррозионными и антифрикционными свойствами. В судостроении применяются два сплава меди: бронза и латунь.

Бронзы

Бронза - сплав меди с оловом, марганцем, железом, никелем, алюминием, цинком и другими элементами. Бронзы бывают оловянистые и безоловянистые. Безоловянистые бронзы дешевле, т.к. олово является одним из наиболее дорогостоящих и дефицитных цветных металлов. Бронзы поставляются в виде листового или пруткового проката, а также в виде слитков из оловянистых и безоловянистых бронз. Изготавливают детали арматуры, корпусы и крылатки насосов для морской воды, кингстоны, облицовки гребных валов, детали узлов трения и другие.

Медно-никелевые сплавы- это сплавы на основе меди, содержащие никель в качестве главного легирующего элемента. При добавлении никеля к меди возрастают её прочность и электросопротивление, снижается температурный коэффициент электросопротивления, сильно повышается стойкость против коррозии. Медно-никелевые сплавы хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии -- из них получают листы, ленты, проволоку, прутки, трубы, штампуют различные изделия. Медно-никелевые сплавы подразделяют на конструкционные и электротехнические. Конструкционные медно-никелевые сплавы отличаются высокой коррозионной стойкостью и красивым серебристым цветом; к ним относятся мельхиор и нейзильбер. Электротехнические медно-никелевые сплавы имеют высокое электросопротивление и высокуютермоэдс в паре с другими металлами. Их применяют для изготовления резисторов, реостатов, термопар. К электротехническим медно-никелевым сплавам относятся константан, копель и другие сплавы. Благодаря разнообразным ценным свойствам медно-никелевые сплавы, несмотря на дефицитность никеля, находят широкое применение в электротехнике и судостроении,

Латуни

Латунь - сплав меди с цинком. В качестве легирующих элементов в сплавы латуни могут входить свинец, олово, марганец, железо и другие элементы. Из латуней изготавливают гребные винты, гайки-обтекатели, крышки сальников, крылатки насосов для морской воды, донно-забортную арматуру, трубные доски теплообменных аппаратов, детали иллюминаторов и детали узлов трения.



12. Неметаллические материалы. Абразивные материалы

К неметаллическим материалам относятся: древесина, синтетические материалы, лакокрасочные материалы, теплоизоляционные и облицовочные материалы, прокладочные и набивочные материалы, клеи, материалы для покрытия палуб и прочие неметаллические материалы.

Пластическими массами, или пластиками. Называют органические вещества или их смеси с различными наполнителями, которые при определенных температурах приобретают пластичность. Пластики обладают пластичностью и в тоже время достаточной жесткостью для сохранения приданной формы. Пластические массы способны при определенных температурах и давлении (прессовании, литье под давлением и т. п.) формоваться.

На судах пластики применяют в качестве прокладочных материалов и ,.в электротехнике.

Текстолит - это хлопчатобумажная ткань, пропитанная фенолформальдегидной смолой и спрессованная под большим давлением при определенной температуре, выпускается в виде труб и стержней. Текстолитовые подшипники, работающие на водяной смазке, износоустойчивее бронзовых. Электротехнический текстолит используется в электро- и радиотехнике

Пенопласт - это газонаполненная пластмасса, получаемая из искусственных смол. Обладает высокими тепло-, звуко-, и электроизоляционными показателями.

К изоляционным, прокладочным и набивочным материалам относятся также: резина, листовая оттоженная медь, паронит, эбонит, картон электроизоляционный, фибра, войлок.

Абразивные материалы - это минералы естественного или искусственного происхождения, зерна которых обладают большой твердостью и режущей способностью. На судах это абразивные круги заточных инструментов, диски режущих турбинок, шлифовочные порошки, пасты и т.д.

К природным абразивным материалам относятся алмаз, корунд, наждак, кварц и др. К искусственным- электрокорунд, монокорунд, карбид кремния, карбид бора,, синтетические алмазы.

13. Термическая и химико-термическая обработка

Термическая обработка

Термической обработки в основном подвергается сталь. Термической обработкой стали называют процессы нагрева и охлаждения, проведенные по определенному режиму, для направленного изменения ее структуры с целью получения необходимых эксплуатационных свойств.

Основные виды термической обработки стали - отжиг, закалка и отпуск.

Отжиг стали - термическая обработка, включающая при полном отжиге нагрев до температуры выше верхних критических точек на 30...50°С, выдержку при такой температуре до полного прогрева металла и последующее очень медленное охлаждение (вместе с охлаждаемой печью). При неполном отжиге нагрев стали производится до температур выше нижних критических точек на 30...50°С, а при низкотемпературном отжиге - до температур, лежащих ниже нижних критических точек.

Отжиг стали производится в тех случаях, когда необходимо уменьшить твердость, повысить пластичность и вязкость, ликвидировать последствия перегрева, получить равновесное состояние, улучшить обрабатываемость при резании.

Нормализационный отжиг (нормализация} - вид термической обработки стали, заключающийся в нагреве до температуры на 30...50°С выше верхних, критических точек, выдержке и охлаждении на спокойном воздухе. Нормализация более производительный и экономичный процесс, чем отжиг.

Закалка стали - термическая обработка, включающая нагрев до температур выше верхних критических точек на 30...50°С, выдержку при этих температурах до полного прогрева металла и последующее очень быстрое его охлаждение. В результате закалки в стали из аустенита образуется мартенсит. Стали, подвергающиеся закалке, характеризуются закаливаемостью и прокаливаемостью. (Закаливаемость - способность стали повышать твердость в результате закалки.)

Отпуск стали - термическая обработка, включающая нагрев закаленной стали до температуры ниже критических точек, выдержка при этой температуре и охлаждение.

Химико-термическая обработка

Химико-термическая обработка (ХТО) стали - совокупность операций термической обработки с насыщениемповерхности изделия различными элементами (С, N, Al, Si, Cr и др.) при высоких температурах.

Цементация стали - химико-термическая обработка поверхностным насыщением малоуглеродистой (С<0,2%) или легированных сталей при температурах 900...950°С - твердым {цементация твердым карбюризатором), а при 850...900°С - газообразным {газовая цементация) углеродом с последующей закалкой и отпуском. Цель цементации и последующей термической обработки - повышение твердости, износостойкости и пределов контактной выносливости поверхности изделия при вязкой сердцевине, что обеспечивает выносливость изделия в целом при изгибе и кручении.

Азотирование стали - химико-термическая обработка поверхностным насыщением стали азотом путем длительной выдержки ее при нагреве до б00...650°С в атмосфере аммиака NН₃. Азотированные стали обладают очень высокой твердостью (азот образует различные соединения с Fe, Al, Cr и другими элементами, обладающие большей твердостью, чем карбиды) и повышенной сопротивляемостью коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и др. Азотирование сталей широко применяют в машиностроении для повышения твердости, износостойкости, предела выносливости и коррозионной стойкости ответственных деталей

Нитроцементация (цианирование) стали - химико-термическая обработка с одновременным поверхностным насыщением изделий азотом и углеродом при повышенных температурах с последующими закалкой и отпуском для повышения износо- и коррозионной устойчивости, а также усталостной прочности.

Цементацией, азотированию и нитроцементацией и подвергаются поршневые пальцы, шейки коленчатых валов, кулачки и шейки распределительных валов, цилиндровые втулки.

Борирование стали - химико-термическая обработка насыщением поверхностных слоев стальных изделий бором при температурах 900...950°С. Цель борирования - повышение твердости, износостойкости и некоторых стальных изделий.

Цинкование (Zn), алюминирование (Аl), хромирование (Сr), силицирование (Si) сталей выполняются аналогично цементации с целью придания изделиям из стали некоторых ценных свойств: жаростойкости, износостойкости, коррозионной устойчивости. В настоящее время все большее распространение получают процессы многокомпонентного диффузионного насыщения.

14. Коррозия металлов и сплавов. Защита от коррозии

Коррозией (латинское - разъедание) называют разрушение металлов или сплавов под действием внешней среды. Почти все металлы (за исключением так называемых благородных - золото, платина, серебро) разрушаются под действием окружающей среды (воздуха, влаги, газа, растворов кислот, щелочей, действия высоких температур. Примерами служит разъедание подводных частей корпуса судна, трубопроводы и устройства систем забортной воды и др.

В зависимости от среды, вызывающей коррозию, различают два вида коррозии: химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия происходит под действием сухих газов или жидкостей, не проводящих электрический ток (неэлектролиты). Это обычно бензин, масло и др., а также при соприкосновении металлов с газами при высоких температурах.

Электрохимическая коррозия происходит при взаимодействии металлов и сплавов с жидкостями - электролитами, проводящими электрический ток (вода, пар, растворы солей, щелочи, кислоты и т.п.). Примером служит также атмосферная коррозия.

По характеру и месту распространения коррозия бывает: сплошная(поверхностная), местная и межкристаллитная.

К основным методам защиты от коррозии относятся:

- металлическое покрытие другим коррозионно-устойчивым металлом (цинком, никелем, медью, оловом, кадмием)Металлическое покрытие наносится следующими способами:

погружением в расплавленный металл;

гальваническим способом;

диффузионной металлизацией;

распылением;

плакированием.

- неметаллическое покрытие - получают нанесением на поверхность изделий красок, грунтов, лаков, эмалей и др. Разновидностью этой защиты является гуммирование - покрытие металла слоем резины;

- химическое покрытие - на поверхности детали искусственно создают оксидные пленки (оксидирование и фосфатирование для черных металлов, анодирование для алюминиевых, хроматирование для медных и цинковых сплавов);

- защита протекторами применяется там, где изделия находятся в токопроводящей среде (например, в морской воде). В этом случае к изделию присоединяется протектор (металл-защитник), являющийся анодом по отношению к защищаемому металлу. При образовании гальванических пар разрушается анод, защищая деталь от разрушения;

- легирование заключается в том, что в состав металла вводят добавки (легирующие элементы - это хром и никель), которые делают деталь коррозионно-стойкой. Легированием получают нержавеющие стали, добавляя хром.



Литература

1. Материаловедение и технология конструкционных материалов; Академия - Москва, 2009. - 448 c.

2. Производство композитных материалов в машиностроении; КноРус - Москва, 2008. - 639 c.

3. Технология судостроения; Профессия - Москва, 2003. - 344 c.

4. Гноевой А. В., Климов Д. М., Чесноков В. М. Основы теории течений бингамовских сред; ФИЗМАТЛИТ - Москва, 2004. - 272 c.

5. Зайцев С. А., Толстов А. Н., Грибанов Д. Д., Куранов А. Д. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении; Академия - Москва, 2009. - 288 c.

6. Звягольский Ю. С., Солоненко В. Г., Схиртладзе А. Г. Технология производства режущего инструмента; Высшая школа - Москва, 2010. - 336 c.

7. Кирсанов Ю. А. Циклические тепловые процессы и теория теплопроводности в регенеративных воздухоподогревателях; ФИЗМАТЛИТ - Москва, 2007. - 240 c.

8. Кондаков А. И. САПР технологических процессов; Академия - Москва, 2010. - 272 c.

9. Кузнецов В. А., Черепахин А. А. Технологические процессы в машиностроении; Академия - Москва, 2009. - 192 c.

10. Латыев С. М. Конструирование точных (оптических) приборов; Политехника - Москва, 2007. - 584 c.

11. Леонов И. В., Леонов Д. И. Теория механизмов и машин; Высшее образование, Юрайт - Москва, 2009. - 240 c.

12. Максимов И. Г. Механизмы и оборудование для производства сантехнических и вентиляционных работ; ИнФолио - Москва, 2010. - 208 c.

13. Мамаев А. Н., Балабина Т. А. Теория механизмов и машин; Экзамен - Москва, 2008. - 256 c.

14. Марков Н. Н., Осипов В. В., Шабалина М. Б. Нормирование точности в машиностроении; Высшая школа, Академия - Москва, 2001. - 336 c.

15. Маслов А. Р. Инструментальные системы машиностроительных производств; Машиностроение - Москва, 2006. - 336 c.

Размещено на Allbest.ru