Материаловедение и технология конструкционных материалов (стр. 6 )

Методические указания

Изучая древесные материалы, основное внимание уделите I классификации лесо - и пиломатериалов, а также защите древесины от гниения и возгорания.

Изучая пластмассы, уясните состав пластических масс, их группы (термопластичные и термореактивные), свойства, технологию изготовления изделий из пластмасс и применение в автотракторном и сельскохозяйственном машиностроении (шестерни, втулки, щитки приборов, детали доильных аппаратов,
полиэтиленовые шланги в молокопроводах и доильных аппаратах).

Разберитесь с составом резины (каучук, сера, сажа, белила, каолин, стеарин, регенерат), с технологией изготовления камер, покрышек, других изделий из резины. Изучите правила хранения и эксплуатации резиновых изделий. Например, температура воздуха в хранилищах должна быть 5-20 0С, относительная влажность 40-60%, лучше хранить изделия из резины в затемненном помещении. Нельзя допускать попадания нефтепродуктов на резину, от них резиновые изделия набухают, быстрее разрушаются.

Хорошо усвойте составные элементы красок и лаков (оли­фа, смолы, растворители, разбавители, пигменты, сиккативы, пластификаторы), виды красок (масляные, эмалевые), лаков (масляные, спиртовые, эфироцеллюлозные), их свойства и тех­нологию нанесения на изделия.

Ознакомьтесь с приводными ремнями, фрикционными (ферродо, асботек столит), прокладочными (асбометаллические прок­ладки, поронит, клингерит, картон, пробка, кока, фибра, войлок), электроизоляционными (слюда, миканит, асбест, фиб­ра, лакоткани, мрамор, трансформаторное масло) и полупро­водниковыми (кремний, селен, германий) материалы.

Следует хорошо изучить и знать назначение различных неметаллических материалов, так как их стоимость ниже, чем стоимость металла и они все шире используются в автотракторо­строении и сельскохозяйственном машиностроении. Это может быть подтверждено примером: замена металлического кузова ав­томобиля "Москвич" пластмассовым сократила расход стали на 1/3, общий вес машины уменьшился на 1/4, что привело к уве­личению грузоподъемности и сокращению расхода горючего на 0,5 тонны в год.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите способы защиты древесины от гниения и возгорания.

2.  Свойства, состав и применение пластмасс в автотракторном и сельскохозяйственном машиностроении.

3.  Сущность, виды и технология вулканизации.

4.  Составные элементы, виды, характеристика и применение кра­сок и лаков.

5.  Каковы правила эксплуатации и хранения резиновых изделий

6.  Виды, состав, характеристика и применение фрикционных материалов.

7.  Виды, характеристика и применение в автотракторостроении прокладочных материалов.

Литература: I, с.403-418; 2, с.730-762; 4, с.121-138.

Тема I.17. Пути повышения прочности материалов надеж­ности и долговечности деталей машин

(Программа)

Новейшие материалы (композиционные, аморфные и др.). Условия работы деталей машин и их влияние на конструкторскую прочность, технологию изготовления и обработки, на выбор материалов, экономическую эффективность применения.

Методические указания

При изучении этой темы ознакомьтесь с условиями работы деталей машин с влиянием условий работы на конструктивную прочность, технологию изготовления и обработки, на выбор материалов.

Здесь нужно познакомиться с композиционными материала­ми (карбоволоктиды, бороволоктиты, органоволоктиты, металлы, армированные волокнами) и новыми процессами упрочнения металлов (закалка из жидкого состояния - с оплавлением повер­хности детали). Уясните, как влияют условия работы деталей машин на выбор конструкционного материала, технологию изготовления, обработку и экономическую эффективность их при­менения.

Ознакомьтесь с аморфными материалами. Аморфными назы­вают металлы и металлические сплавы, у которых отсутствует дальний порядок в расположении атомов. Они получили так же название металлических стекол или некристаллических сплавов.

Для их приготовления используются различные методы, в основе которых лежит быстрый переход компонентов сплава из жидкого или газообразного состояния в твердое. При этом затвердевание происходит настолько быстро, что атомы веще­ства оказываются замороженными в тех положениях, которые они занимали, находясь в жидком состоянии.

Вопросы для самоконтроля

1.  Где применяются аморфные материалы?

2.  Как образуются аморфные сплавы?

3.  Что собой представляют композиционные материалы?

4.  Где применяются композиционные материалы?

5.  Какими методами получаются композиционные материалы?

Литература: I, с.723-726; 7, с. 5-22; 8, с.16-38; с.512-522.

Примерный перечень лабораториях и практических работ
к разделу I

Лабораторные работы

1.  Определение твердости металлов по методу Бринеля и Роквелла. Искровая проба стали.

2.  Изучение микроструктуры и свойств углеродистых сталей и чугунов.

3.  Закалка и отпуск стали.

4.  Изучение микроструктуры цветных и подшипниковых сплавов.

Практическая работа

I. Исследование структуры железоуглеродистых сплавов, находя­щихся в равновесном состоянии.

РАЗДЕЛ 2. ГОРЯЧАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

Тема 2.1. Введение (Программа)

Краткий исторический обзор о развитии сварочного, ли­тейного производства, обработки металлов давлением. Роль отечественных ученых в развитии науки. Значение горячей об­работки, металлов в практике техника – механика сельскохозяйственного производства.

Методические указания

Материал этого раздела посвящен методам получения кон­кретных деталей, конструкций и полуфабрикатов литьем, обра­боткой давлением и сваркой. Познакомьтесь с историей раз­вития этих методов, вкладом ученых и производственников в совершенствование литья, обработки давлением и сварки.

Вопросы для самоконтроля

1.  Когда были получены первые литые изделия и из какого материала?

2.  Из какого материала изготовлены "Царь-пушка" и "Царь - ко­локол"? Назовите их массу.

3.  Какой ученый разработал дуговую сварку?

Литература: I, с. 146, с.175-176; 2, с.330-331, 420-423, с.505-507.

Тема 2.2. Литейное производство (Программа)

Значение литейного производства для сельскохозяйствен­ного машиностроения и тракторостроения. Технологическая схе­ма отливки. Модельный комплект.

Формовочные материалы, их виды, назначения и свойства. Требования, предъявляемые к формировочным материалами. При­готовление смесей для форм и стержней.

Формировка при помощи моделей и модельных плит. Лит­никовая система, ее назначение, принцип, устройство и ос­новы расчета. Машинная формовка.

Литейные свойства металлов и сплавов, температура плавления и заливки, жидкотекучесть, усадка. Литейные мате­риалы.

Способы плавления металлов. Материалы для шихтовки. Заливка металлом форм. Способы получения отливок со структу­рой высокопрочного и ковкого чугуна.

Выбивка отливок из форм и их очистка. Литье цветных металлов. Плавка бронзы и алюминиевых сплавов. Особенности технологии изготовления отливок из стали и цветных спла­вов.

Прогрессивные способы литья: литье в металлические формы, центробежное, под давлением, оболочковое, по выплав­ленным моделям.

Методические указания

Изучение этой темы рекомендуется проводить в следующей последовательности:

1.  Состав и технология приготовления формовочных и стержневых смесей; требования, предъявляемые к ним.

2.  Модельный комплект, материал и технология изготовления
моделей и стрежневых ящиков. Обратите внимание на то,
что в модельный комплект входит модель и все стержневые
ящики, модели литниковой системы, формовочные и сбороч­ные шаблоны.

3.  Технология формовки: в земле без опок, в земле с опокой,
с двумя опоками (ручная и машинная), формовка по шаблону,
инструменты и принадлежности, применяемые при формовке.

4.  Литейные материалы (чугун,4 сталь, бронза, силумин, маг­ниевые сплавы) и требования, предъявляемые к ним.

5.  Устройство и работа вагранки, а также других плавильных
агрегатов.

6.  Заливка металла в форму, выбивка, очистка и обрубка от­ливок.

7.  Виды и причины брака литья.

8.  Наиболее прогрессивные технологические процессы литейного
производства: литье в кокиль (поршни из силумина), по вы­плавляемым моделям (корпуса, форсунок, шестерен), центро­бежное литье (гильзы, чугунные трубы) и технология полу­чения чугунного листа.

9. Экономическая оценка литья.

Учтите, что чем меньше вес отливок, тем больше стоимость одной тонны детали. Оптовые цены на стальное литье тех же ве­совых категорий выше, чем на чугунное. На отливки из цветных металлов цены значительно выше, чем на отливки из черных ме­таллов.

Изучите основные мероприятия по технике безопасности и охране окружающей среды в литейных цехах.

Вопросы для самоконтроля

1. Укажите состав формовочных и стержневых смесей и требова­ния, предъявляемые к ним.

2. Какие летали автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин изготавливают методом литья?

3. Изложите последовательность и сущность операций в схеме литейного производства.

4.  Какими основными литейными свойствами должны обладать металлы и сплавы, применяемые для изготовления отливок?

5.  Почему размеры модели отличаются от размеров отливок?

6.  Назовите виды формовки и укажите особенности формовки каждого вида.

7.  Из чего состоит шихта для вагранки? Объясните устройство и работу вагранки.

8.  Какие виды и причины брака бывают в литейном производстве?

9.  В чем преимущества литья в кокиль перед литьем в земляные формы?

10. Меры по технике безопасности и охране окружающей среды при разливке металлам заливке форм.

Литература: I, с. I46-I58; с.331-406; 4, с.139-161.

Тема 2.3. Обработка металлов давлением (Программа)

Значение обработки металлов давлением для сельскохозяйст­венного машиностроения и ремонтного производства.

Теоретические основы обработки металлов давлением. Упру­гая и пластическая деформация. Физическая природа деформации и разрушения. Холодная и горячая пластическая деформация. Из­менение свойства при пластической деформации. Векториальность механических свойств. Явление наклепа. Внутренние напряжения. Изменение свойств при нагреве после наклепа. Наклеп и рекристаллизационный отжиг при обработке давлением. Температурный интервал обработки металлов давлением. Давления при нагрева­нии. Нагревательные печи и их устройство.