Шероховатость поверхностей

Шероховатость поверхностей – совокупность поверхностей, высота которой может изменяться примерно от 0,1 до 300 мкм соответственно для 14 и 1 классов шероховатости.

Уменьшение шероховатости (повышение гладкости поверхности) способствует увеличению износостойкости, прочности, коррозийной стойкости и герметичности соединений.

R_z – высота неровностей профиля по 10 точкам на базовой длине l.

R_a – среднее арифметическое отклонение профиля на базовой длине l,

у – расстояние точек действительного профиля на средней линии.

7. «Машиностроительные материалы»

Выбор материалов и термообработки деталей машин определяется:

- необходимостью обеспечения требуемой надежности деталей в течении заданного срока службы при заданных требованиях к габаритам;

- экономическими факторами и условиями изготовления.

Детали, размеры которых определяются условиями прочности, выполняют из материалов с высокими прочностными характеристиками, преимущественно из улучшаемой или закаливаемой стали и чугуна повышенной прочности (зубчатые колеса, валы и т.д.).

Детали, размеры которых определяются жесткостью, выполняют из материалов с высоким модулем упругости, т.е. из термически необработанной стали и чугуна.

Детали, подтвержденные контактным напряжением и износу в условиях качения или качения со скольжением, преимущественно изготавливают из закаливаемых до высокой твердости стали.

В условиях скольжения из двух сопряженных деталей, для которых основным критерием является износостойкость, одну выполняют с возможно более твердой рабочей поверхностью. Сопряженную деталь в антифрикционных узлах (подшипниках, направляющих) делают из антифрикционного материала, а во фрикционных узлах (тормозах, муфтах, фрикционных передачах) – из фрикционного материала.

Под антифрикционными понимают материалы (бронза, баббиты и др. цветные сплавы), характеризующиеся низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью, хорошим сопротивлением схватыванию, хорошей прирабатываемостью.

Под фрикционными понимают материалы (металлокерамика, пластмассы на основе асбеста), характеризующиеся большим и постоянным коэффициентом трения, высоким износо- и теплостойкостью, хорошей прирабатываемостью и малым износом сопряженной детали в условиях работы без смазочного или со смазочным материалом.

Детали, работающие при высоких температурах, выполняют из жаростойких или жаропрочных сплавов.

Черные металлы,

подразделяемые на чугуны и стали, имеют наибольшее распространение. Это объясняется их высокой прочностью и жесткостью, а также сравнительно невысокой стоимостью. Основные недостатки черных металлов – большая плотность и слабая коррозийная стойкость.

Чугуны – железоуглеродистые сплавы с повышенным по сравнению со сталью содержанием углерода, с улучшенными литейными свойствами и пониженной пластичностью.

Серый чугун является основным литейным материалом. В нем большая часть или даже весь углерод находиться в свободном состоянии в виде пластинчатого графита.

Для серого чугуна характерна средняя прочность, меньшая, чем у стали из-за графитовых включений, создающих концентрацию напряжений. Он обладает удовлетворительной износостойкостью, вследствие смазывающего действия графита и повышенным внутренним трением.

Серые чугуны используют преимущественно для деталей относительно сложной конфигурации, требующих литой заготовки при отсутствии жестких требований к габаритам и массе деталей, а также при невысоких скоростях скольжения на поверхностях трения.

Белый чугун закаливаемый при отливке и имеющий весь углерод в связанном состоянии, характеризуется высокой твердостью (трудно обрабатывается резанием), высокой износостойкостью и жаростойкостью, высоким сопротивлением коррозии.

Основные изделия из белого чугуна:

1. детали, работающие на износ – тормозные колодки, рабочие органы дробилок и т.д.

2. детали, подверженные действию пламени и нагреву до высокой температуры

3. детали, подверженные химическим воздействиям.

Ковкий чугун получаемый отжигом белого чугуна применяют для деталей, требующих по своей форме литой заготовки, но допускающих хотя бы случайную ударную нагрузку. Заготовки из ковкого чугуна, так же, как из серого, получают только отливкой; давлением ковкий чугун не обрабатывают. Ковкий чугун обладает хорошими литейными свойствами, высокой прочностью, высоким модулем упругости.

Конструкционные стали по сравнению с другими машиностроительными материалами характеризуются высокой прочностью, пластичностью, способностью хорошо воспринимать термическую или химико-термическую обработку.

Стали разделяются:

1. стали углеродистые с нормальным или повышенным содержанием марганца;

2. стали легированные: низколегированные с суммарным содержанием легирующих компонентов менее 2,5%; среднелегированные – 2,5-10%; высоколегированные – больше 10%.

Углеродистые стали разделяют на:

- сталь общего назначения,

- сталь качественную конструкционную.

Углеродистые стали общего назначения разделяют на три группы:

1. группа А – поставляется по механическим свойствам,

2. группа Б – поставляется по химическому составу,

3. группа В – поставляется по химическому составу и химическим свойствам.

Легированные конструкционные стали разделяют на:

- качественные,

- высококачественные,

- особо высококачественные.

Стали углеродистые качественные конструкционные преимущественно применяют для деталей, подвергаемых термической обработке.

Легированные стали применяют, если к деталям предъявляют требования повышенной прочности, износостойкости или специфических свойств: жаропрочности, коррозийной стойкости и т.д.

Дата добавления: 2014-01-07