Курсовая работа Вариант 10 Иванова Е.А. (2). Иркутский Национнальный исследовательский технический университет
 Скачать 3.29 Mb.
|
Выбор материалаКонструкторы при выборе материала для какой-либо конструкции или изделия не могут учитывать только один или два какие-либо критерия, характеризующие свойства материала. Для правильного выбора и рационального использования материалов о них необходимы все сведения. Используемый материал оказывает влияние на: конструкционное решение изделий; форму и качество изделий; способ изготовления соединений и монтажа; сопротивление статическому нагружению и динамическим нагрузкам; долговечность работы изделий; массу изделия; стоимость продукции. Выбор и рациональное использование материала – основная задача, стоящая перед его потребителем. Правильный выбор обеспечивает: выполнение поставленных требований (например, заданных технических условий, техники безопасности и т. д.); наименьшие затраты на собственно материал и на издержки, связанные с его обработкой; высокое качество (работоспособность) изделий в эксплуатации. Исходя из особенностей конструкции детали, условий ее работы, а также технологичности изготовления детали можно выделить следующие материалы, из которых ее можно изготовить: среднелегированные, хромоникелевые сплавы, сплавы на основе чугуна, нержавеющие сплавы. Для изготовления выберем сплав на основе чугуна КЧ30 – 6. Химический состав сплава представлен в таблице 1. Таблица 1 – химический состав КЧ30-6 в % по ГОСТ 1215-79
Данный сплав применяется для изготовления деталей и агрегатов машин, узлов, работающих при низких температурах, имеет повышенный коэффициент внутреннего трения что позволяет гасить вибрации. КЧ30-6 выдерживает влияние агрессивных сред и имеет повышенную прочность. При обработке данного сплава не возникают большие внутренние напряжения что в свою очередь положительно сказывается на точности получаемых размеров. Также ковкий чугун имеет хорошие литейные свойства, что позволяет получать качественные заготовки литьем. К недостаткам можно отнести это трудоемкий процесс получения заготовки. Ковкий чугун получают путем термической обработки белого чугуна. Получения полуфабрикатаКак было написано выше, процесс получения ковкого чугуна очень трудоемкий, ковкий чугун получается методом термической обработки белого чугуна. Белый чугун – разновидность чугуна, имеющая в изломе белый цвет и характерный металлический блеск. Углерод в нем содержится в виде цементита. Присутствие графита в белом чугуне визуально не обнаруживается и определяется лишь химическим путем. Чугун производят в специальных доменных печах. Основное сырье для получения чугуна – это железная руда. Технологический процесс заключается в восстановлении оксидов железа руды и получении на выходе другого материала – чугуна. Для изготовления чугуна используются следующее топливо: кокс, природный газ и термоантрацит. После восстановления руды железо имеет твердую форму. Далее его опускают в специальную часть печи (распар), где происходит растворение в железе углерода. На выходе получается жидкий чугун, который опускается в нижнюю часть печи. Схема получения чугуна представлена на рисунке 2. Рисунок 2 – схема получения чугуна  Железная руда по специальной шахте поднимается и сбрасывается колошник откуда попадает в раструб и опускается на самое дно доменной печи. С помощью горна находящегося под печью, поддерживается температура около 2000 0С. Далее по специальному желобу, называемой леткой, расплавленный чугун попадает в литейные песчаные формы, откуда получаются литые слитки. Таким образом получается серый чугун. Для того чтобы получить белый чугун, существует несколько способов. Первый способ: слитки чугуна расплавляют и в расплавленный раствор добавляют легирующие элементы такие как марганец, молибден, ванадий, хром. Количество и наличие тех или иных легирующих элементов дает белый чугун. Второй способ: это быстрое охлаждение расплавленного чугуна. Скорость охлаждения будет зависеть от толщины получаемой заготовки. Для получения заготовки для детали, можно использовать любой из двух перечисленных способов. На рисунке 3 представлены графики скорости охлаждения чугуна от толщины заготовки.  Рисунок 3 – графики охлаждения чугуна |