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 17.05.2012

  • Химический 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 04.07.2014

  • Крышка 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 11.10.2012

  • Характеристика 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 23.02.2016

  • Характеристика 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 06.04.2015

  • Химический 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 29.11.2011

  • Изучение 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 23.12.2014

  • Марка 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 10.02.2012

  • Разработка 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 10.11.2012

  • Процессы, 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

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.