Технологические характеристики материалов

Технологическими характеристиками оценивают податливость материалов различным видам обработки. Чем важнее конструкционный материал. Тем шире опыт его обработки, тем разнообразнее технологические характеристики. Так, металлы можно отливать, ковать, прокаливать, штамповать, прессовать в горячем состоянии, гнуть, плющить, волочить, вытягивать в холодном состоянии, подвергать ТО, ХТО, наносить покрытия, резать газом, плазмой, режущими инструментами, склеивать, сваривать, соединять крепежными деталями. Для других материалов разнообразие способов обработки значительно меньше.

Литейные характеристики металлов оценивают возможностью и сложностью получения отливок и включают в себя температуры литья, начала и конца кристаллизации, жидкотекучесть – длину затекания в узкий канал специальной формы, усадку, склонность к образованию усадочной раковины, меры по защите жидкого металла от окисления и др.

Обрабатываемость металла давлением в горячем и холодном состоянии оценивают разнообразными технологическими пробами (на усадку, загиб, на вытяжку сферической лунки), характеристиками пластичности, упрочнения и твердости металла при температуре обработки.

Свариваемость металлов оценивают пробами на свариваемость, например пробной наплавкой валика на листовой металл с определением качества металла в валике и прилегающих зонах.

Возможность ХТО и ТО определяют при специальных испытаниях. Прокаливаемость стали характеризуют высотой от охлаждаемого струей воды торца цилиндрического образца Ø25 мм, нагретого под закалку, на которой сохраняется твердость выше HRC 40.

Возможность кислородной резки металла обусловлена тем, что температура горения металла в кислороде и плавления его окислов ниже температуры плавления металла.

Обрабатываемость металлов резанием оценивают скоростью затупления резца при заданных режимах резания при обеспечении достаточной чистоты обработки и выражают в процентах от обрабатываемости автоматной стали.

Технологичность и механические свойства материала зачастую находятся в обратной зависимости. Например, увеличение содержания углерода и легирующих элементов в стали уменьшают ее обрабатываемость и свариваемость.

Технологические свойства весьма важны и могут быть решающими при выборе материала для изготовления высококачественных изделий в производственных условиях. Например, нельзя изготовить литьем тонкостенные протяженные детали из сплава с низкой жидкотекучестью и плохой заполняемостью. Нельзя также изготавливать сварные конструкции из стали с высоким содержанием углерода, так как в зоне сварного шва всегда будут образовываться сварочные трещины.

При рассмотрении обрабатываемости материалов следует исходить из условий серийности изделия и необходимости применения смягчающей термообработки. Так, при изготовлении изделий крупносерийного или массового производства следует ориентироваться на их мех - обработку с использованием станков с ЧПУ и обрабатывающих центров. В этом случае твердость обрабатываемых деталей должна быть невысокой (до 250 НВ). Для обеспечения низкой твердости для этих деталей может применяться предварительная термообработка – отжиг, нормализация, высокий отпуск.

Оценка свариваемости конструкционных материалов должна включать в себя анализ уровня механических свойств сварного соединения и основного металла, определение склонности к образованию дефектов, прежде всего трещин в металле шва и зоне термического влияния, определение чувствительности сварного соединения к концентраторам напряжений и склонности к хрупкому разрушению.

Дата добавления: 2014-01-05