Технологические основы машиностроения (лекции)

                                     ТОМ

              1. Пластмассы и способы их переработки в изделия

   1. Пластмассы – искусственные материалы, получаемые на основе
      высокомолекулярных органических веществ – полимеров.
   2. Термопласты – при повышении температуры переходят в вязкотекучее
      состояние, при охлаждении – затвердевают. Структура: линейная,
      разветвленная.
   3. Реактопласты – при повышении температуры переходят в вязкотекучее
      состояние, с увеличением продолжительности действия повыш.температур –
      в твердое состояние. Структура – пространственная. Свойства: высокая
      твердость и термостойкость.
   4. Состав пластмасс – простые (только из одного полимера) и сложные
      (входят наполнители, пластификаторы, отвердители, красители).
   5. Наполнители – необходимы для удешевления и придания пластмассам
      определенных физико-механических свойств. (Асбест – теплостойкость +
      фрикционные свойства; графит - износостойкость).
   6. Пластификаторы – для повышения эластичности и пластичности при
      переработке пластмасс в изделия и увеличения их морозостойкости.
      Выполняют роль смазывающих веществ.
   7. Связующие вещества – роль таких веществ выполняют полимеры/смесь
      полимеров, содержание которых в сложных пластмассах – 30-70%.
      Полимеры: природные (природные смолы, целлюлоза, белки), синтетические
      (эпоксидные смолы, полиамиды).
   9. Основные способы переработки:
         - Прямое (компрессионное) прессование – материал загружается в
           оформляющуюся полость пресс-формы, где происходит его
           формирование под давлением и отвердение при повышенной
           температуре.
         - Литьевое – материал загружается в камеру, доводится до
           вязкотекучего состояния, затем выдавливается в оформленную
           полость пресс-формы.
         - Литьё под давлением – исходный материал в виде гранул, порошка
           поступает в рабочий цилиндр изделия, там нагревается и
           выдавливается в пресс-форму.
         - Центробежное литье – для изготовления изделий, имеющих форму тел
           вращения. Темп.литьевой формы на 20-30 градусов выше, чем
           температура плавления. Форму вращают со скоростью 600-1800
           оборотов.
         - Экструзия (выдавливание) – непрерывный процесс получения изделий
           путём продавливания полимерных материалов через фильеру
           соответствующего сечения.
         - Каландрование – процесс изготовления листов или ленты путём
           пропускания размягченного термопластичного материала через зазор
           между несколькими параллельными валками.
         - Термоформирование – изготовление полных объемных изделий из
           листовых термопластичных материалов.


                   2. Свойства конструкционных материалов
   1. Механические свойства материалов – характеристики, определяющие
      поведение материала под действием приложенных внешних сил. Они
      являются главными, так как они определяют служебные свойства
      материалов. Их показатели – прочность, твердость, пластичность,
      ударная вязкость.
   2. Деформация – напряжение, приложенное к твёрдому телу; изменение
      размеров и формы тела под действием внешних в внутренних сил.
      Деформация, исчезающая после прекращения действия силы – упругая, а
      остающаяся в теле – остаточная (пластическая). Ползучесть –
      способность материала непрерывно пластически деформироваться под
      действием постоянной силы.
   3. Прочность материала – способность материала сопротивляться деформации
      и разрушению. Физический предел текучести – наименьшее напряжение, при
      котором образец пластически деформируется без заметного увеличения
      растягивающей нагрузки. Временное сопротивление разрыву – напряжение,
      отвечающее большей нагрузке, предшествующее разрушению образца.
   4. Твердость материала – сопротивление проникновению в него другого более
      твердого тела, не испытывающего при этом остаточных деформаций. Методы
      определения: по Бриннелю (HB – вдавливание стального шарика в
      металлическую пластину), Роквеллу (HRC, HRB, HRA), Виккерсу
      (вдавливание алмазного конуса в пластину, измерение диагонали
      отпечатка).
   5. Пластичность – способность материалов пластически деформироваться под
      действием внешних сил без разрушения. Хрупкость – отсутствие или малое
      значение пластичности. Относительное удлинение – отношение в процентах
      приращения расчётной длины образца после разрыва к его первоначальной
      длине. Относительное сужение – отношение разности начальной площади и
      минимальной площади поперечного сечения образца после разрыва к его
      первоначальной площади.

   6. Ударная вязкость – работа удара, отнесенная к начальной площади
      поперечного сечения образца в месте надреза.

   7. Физические свойства материала – характеристики, определяющие поведение
      материала под действием приложенных внешних сил. Физические испытания
      могут выполняться в условиях динамического или статистического
      нагружения, а так же при переменных нагрузках.
   8. Химические свойства. Химическая стойкость – способность материала
      сопротивляться действию внешних агрессивных сред. Химическая
      активность – способность материала взаимодействовать с внешними
      средами.
   9. Технологические свойства – способность материала поддаваться тем или
      иным видам обработки. Деформируемость – способность материала
      деформироваться без разрушения. Свариваемость - способность материала
      обрабатывать различными материалами резания.
  10. Эксплуатационные – определяются специальными испытаниями в зависимости
      от условий работы машины (жаростойкость, хладостойкость).


                          3. Порошковая металлургия
   1. Порошковая металлургия: характеристика и возможности метода.
   ПМ – область техники, охватывающая производство металлических порошков и
   изделий из них. ПМ изготавливает алмазно-металлические материалы,
   характеризующиеся высокими режущими свойствами.
   2. Изделия, получаемые методом ПМ
   3. Типовая технологическая схема получения изделий методом порошковой
      металлургии
         - получение порошков исходных материалов
         - приготовление смеси заданного состава и формообразование
           заготовки
         - спекание заготовки
         - окончательная обработка спеченного изделия
   4. Способы получения металлических порошков
   5. Основные способы формообразования изделий: прокатка (пропускание через
      валки материал; получаем полосы и ленты), выдавливание (формование
      металлического порошка с пластификатором путём продавливания через
      отверстие материала; получаем трубы, профили), прессование (наиболее
      распространённый способ: горячее, изостатическое, гидростатическое,
      газостатическое).
   6.
   Спекание - для придания изделиям необходимой прочности и твердости. Его
   производят в инертной среде для уменьшения окисления металлических
   порошков.

                               4. Металлургия
   1. Исходные материалы доменного производства

   К ним относятся – железные и марганцевые руды, топливо и флюсы. Железные
   руды – красный, бурый, магнитный, шпатовый железняк. Марганцевые руды –
   содержат марганец в виде различных оксидов, применяются при выплавке
   чугуна, ферромарганца. Флюсы – необходимы для удаления из печи
   тугоплавкой пустой породы и золы топлива (в качестве флюсов используют
   доломитизированный известняк). Топливо служит не только для получения
   необходимых температур, но так же участвует в химических процессах
   восстановления металлов при плавке. Основное топливо – КОКС – получают
   путём спекания коксующихся сортов угля без доступа воздуха в
   спец.коксовых батареях.


   2. Продукты доменного производства и их применение
   Основные и побочные. Основные: а) доменные чугуны (передельные 80-85% –
   для передела в сталь, литейные – для производства отливок на
   машиностроительных заводах), б) ферросплавы (зеркальный чугун 20-25%Mn,
   ферромарганцы -  до 75%Mn, ферросилиций). Побочные: а) Шлаки, б) доменный
   газ (используется в качестве топлива в воздухонагревателях).

   3. Устройство доменной печи
   - вертикальная печь шахтного типа, имеющая наружный металлический кожух,
   выложенный внутри (футурованный) огнеупорными материалами. Состоит из:
   верхней части – колошника (в нём устройство для загрузки шихты и трубы
   для отвода доменного газа), шахты (в ней начинаются процессы
   восстановления железа и его науглероживание),  распара (плавление пустой
   породы с образованием шлаков), заплечика (заканчивается процесс
   восстановления железа). Основной характеристикой домны является её объем
   – от оси чугунной лётки до верхнего уровня засыпки материалов. Домна
   работает по принципу противотока. Каждая печь имеет 3-4
   воздухонагревателя, работающих попеременно (состоит из: камеры сгорания и
   насадки)

   4. Основные технико-экономические показатели работы доменной печи
1) Коэффициент использования полезного объема печи КИПО = полезный
   объём/суточная производит чугуна (кубометр/тонна).
        2) Удельный расход кокса К=А/Р = кг/т
   5. Чугун – сплав железа с углеродом. Содержание углерода: С>2,14%. В
      чёрной металлургии является первичным продуктом металлургического
      производства, получаемым из железных руд.
   6. Сталь - сплав железа с углеродом. Содержание углерода: С<2,14%. Кроме
      углерода: марганец<0,8%, сера<0,06%, кремний<0,4%, фосфор<0,07%.
   7. Сущность передела чугуна в сталь: сталь содержит углерод и имеет
      меньше посторооних примесей, чем чугун. Следовательно, сущностью
      любого металлургического передела чугун а в сталь является снижение
      содержания этих примесей путём из избирательного окисления и перевода
      в шлак и газы в процессе плавки. Для ускорения окисления примесей в
      печь добавляют окалину или ведут продувку кислородом. В начале плавки
      окисляется кремний, марганец, фосфор, а углерод окисляется с
      поглощением тепла в середине и конце плавки.
   8. Производство стали в конвертерах
   - процесс выплавки стали из жидкого передельного чугуна с добавлением
   скрапа в конвертере с продувкой кислородом сверху. Конвертер наклоняют,
   заливают жидкий чугун при t1300-1400 градусов.
   9. Устройство и принцип действия конвертера Конвертер имеет металлический
      кожух, выложенный внутри огнеупорными материалами. Емкость конвертера
      – от 10 до 400 тонн. Имеет лётку (выпуск стали) и горловину (для
      заливки чугуна, загрузки скрапа, ввода фурмы и слива шлака),
      поворачивается вокруг своей оси. Конвертер наклоняют и через горловину
      загружают скрап. Затем из ковшей заливают жидкий чугун. После
      конвертер поворачивают в рабочее положение ,вводят фурму и продувают
      кислородом. Одновременно загружают шлакообразующие (плавиковый шпат,
      известь, железную руду, бокситы). Струи кислорода перемешивают металл
      со шлаком. Подачу кислорода прекращают, когда содержание углерода в
      стали достигнет заданного. Фурму выводят из конвертера, его наклоняют
      и через лётку выпускают сталь. Затем конвертер направляют в
      противоположную сторону и через горловину сливают шлак. Плюс: высокая
      производительность (400-500 тонн стали в час). Минус: выплавляет
      только углеродистые и низколегированные стали.


  10. Производство стали в Мортыновских печах Состоит из пода, свода,
      передней стенки с рабочими окнами для загрузки шихты, задней стенки с
      лёткой для выпуска стали. К устройству с обеих сторон примыкают
      головки с каналами для подачи топлива (мазут, смесь природного,
      доменного, коксового газов) и нагретого воздуха. Каждая головка
      сообщается с одним/двумя регенераторами. В этих печах меньший угар
      элементов, что позволяет выплавить углеродистые конструкционные и
      инструментальные стали. Плавка в печах ведётся двумя способами: 1)
      Скрап-процесс -  шихта содержит до 75% скрапа – остальное твёрдый
      передельный чугун, применяется при отсутствии доменного производства;
      2) Скрап-рудный процесс – до 75% жидкого передельного чугуна,
      остальное – скрап + железная руда.
  11. Производство стали в электродуговых печах Способы плавки – с полным
      окислением примесей (шихта-до 90% скрап, остальное – твердый чугун),
      без окисления (сводится к переплаву близких по составу сталей).
  12.  Устройство и принцип действия дуговой электропечи Емкость – от 5 до
      400 тонн. Состоит из пода, свода, передней стенки (желоб для выпуска
      готовой стали), и задней стенки. Расплав и нагрев металла
      осуществляется тремя мощными электродугами, горящими между тремя
      графитированными электродугами и шихтой. Электроды установлены в своде
      и могут перемещаться вверх-вниз для поддержания постоянной длины дуги.
      Напряжение – 600-800вольт, сила тока – 1-10килоампер, расход энергии –
      500-800кВт/тонна, длительность плавки – 3-6 часов.
  13. Производство стали в индукционных печах Ток, проходящий по индуктору,
      вызывает в металле в тигле токи Фуко, приводящие к расплавлению шихты.
      Электромагнитное поле индуктора вызывает интенсивное перемешивание
      металла. Длительность плавки: 30мин-2 часа. Плюсы: отсутствие
      высокотемпературных дуг уменьшает угар металла. Малые габариты печей
      позволяют помещать их в вакуумные камеры (где улучшается качество
      стали).
  14. Устройство и принцип работы индукционной печи Емкость – 60кг – 60
      тонн. Предназначен для выплавки особо высококачественной и специальной
      стали. Состоит из тигля (выполнен из огнеупорных материалов, вокруг
      которого размещён спиральный многовитковый индуктор). Индуктор
      подключается к генератору. Индукционный печи бывают: высокочастотные,
      повышенной частоты, промышленной частоты.
  15. Способы разливки стали Выбор способа разливки стали зависит от массы,
      марки стали и др. Из печи сталь выпускают в хорошо прогретый
      сталеразливочный ковш, который в днище имеет отверстие, закрываемое
      стопорным механизмом. Емкость ковшей – 5-480 тонн. Из ковша сталь
      разливают в изложницы или установки непрерывной разливки стали.
  16. Способы разливки стали в изложницы Сверху – возможность получения
      слитков любой массы, простое оборудование, низкая себестоимость
      разливки. Низкая производительность. Поверхность слитка неровная из-за
      разбрызгивания металла. Снизу – сифонная – Из ковша металл поступает в
      центральный летник, а из него по каналам – в изложницы. Одновременно
      можно заливать от 2 до 60 изложниц, но массой до 20 тонн.
  17. Непрерывная разливка стали Сталь из ковша заливают в промежуточное
      устройство, а из него в охлаждаемый водой кристаллизатор. Перед
      началом заливки в кристаллизатор вводят стальное дно – затравку – со
      штангой. Первые порции стали кристаллизуются на стенках изложницы и на
      затравке, которая с помощью штанги и валков вытягивается из
      кристаллизатора, извлекая за собой слиток. Окончательное затвердевание
      стали в сердцевине слитка происходит за счёт охлаждения водой из
      брызгал. В нижней части установки непрерывный слиток разрезается
      газовым резаком на заготовки мерной длины.
  18. Способы улучшения качества стального слитка
1) Разливка стали под слоем синтетического шлака. В электропечах из
   плавикового шпата, извести выплавляют шлак, который перед заливкой стали
   заливают в изложницу.
        2) Разливка в инертной атмосфере. Между ковшом и изложницей создают
           уплотнение и перед заливкой стали пропускают инертный газ.
        3) Вакуумная разливка (дегазация) – ковш со сталью помещают в
           вакуумную камеру, откачивают воздух, за счёт разности давлений в
           металле он очищается от газов и  включений.
  19. Спокойная сталь: строение слитка, преимущества Стали раскислены в
      печи, ковше полностью. Структура слитка имеет 3 зоны кристаллизации:
      наружная (состоит из мелких различно ориентированных кристаллов,
      образуется за счёт большой скорости охлаждения при соприкосновении
      металла с холодными стенками изложницы), зона столбчатых кристаллов
      (растут перпендикулярно стенкам изложницы, которые являются наименьшим
      путём для отвода тепла), зона крупных равноосных кристаллов. У этого
      типа стали образуется усадочная раковина, которую перед прокаткой
      срезают.
  20. Кипящая сталь: её преимущества и недостатки Сталь раскислена в печи не
      полностью. Её раскисление продолжается в изложнице. Газы выделяются в
      виде пузырьков, вызывают кипение стали. При прокатке эти пузырьки
      завариваются. Из этой стали изготавливают слитки малоуглеродистой
      стали с низким содержанием магния и кремния, хорошо штампуется и
      сваривается.


                          5. Литейное производство
   1. Сущность литейного производства, его преимущества
   Технологический процесс получения заготовок или деталей путём заливки
   расплавленного металла в литейную форму. Литьём получают детали как
   простой, так и сложной формы, которые другим способом получить
   невозможно. Масса – от нескольких грамм до сотен тонн из разнообразных
   металлов. Это относительно простой и экономичный способ, но есть
   относительно высокий брак, свойства литого металла ниже, чем у
   деформированного.
   2. Изготовление отливок в песчано-глинистых формах
   ПГФ является универсальным и экономичным производством, применяется в
   единичном, серийном, массовом производстве отливок из разнообразных
   металлов. Минусы: невысокие размерные точности, минимальная чистота
   поверхности, экологически вредный процесс.
   3. Модельный комплект
   В его состав входят модель, стержневые ящики, модельные плиты (для
   закрепления модели, элементов литниковой системы и установки на
   формовочные машины), элементы литниковой системы и опоки (прочные
   металлические рамы, нужны для контроля формы во время её изготовления и
   транспортировки).
   4. Назначение литейной модели
   Модель предназначена для получения полости литейных форм, соответствующих
   внешним очертаниям отливки.
   5. Назначение стержней
   Стержни предназначены для получения отверстий или полостей в отливке. Их
   изготавливают из песка со связующими материалами в неразъемных стержневых
   ящиках
   6. Требования, предъявляемые к моделям и стержневым ящикам
   Состоят в том, что они должны быть прочными, легкими, жесткими (чтобы
   противостоять колебанию), иметь конструкцию, размеры, обеспечивающие
   извлечение модели из формы, а так же получение отливок требуемых форм и
   размеров.
   7. Разработка чертежа модели
   При разработке чертежа модели выбирают поверхность разъема модели формы.
   В соответствии с чертежом детали назначают на модели припуски на
   механическую обработку. Все вертикальные поверхности моделей делают с
   уклонами для облегчения выемки модели из формы. Размеры модели должны
   быть больше соответствующих размеров отливки на величину усадки. Затем
   наносят галтели – закругления, предотвращающие появление трещин в углах
   отливки.
   8. Литниковая система и её назначение
   Система каналов и элементов литейной формы, предназначенная для подвода
   металла к полости литейной формы, её равномерного непрерывного заполнения
   жидким металлом, а так же для питания отливки жидким металлом  во время
   её затвердевания. Она предотвращает попадание песка и других
   неметаллических включений в отливку. Состоит из литниковой чаши, стояка
   (для передачи металла другим элементам литниковой системы),
   шлакоуловителя и питателей. Литниковая система для стального литья
   включает в себя выпоры (для удаления пара и газов из формы) и прибыли
   (для питания отливки жидким металлом во время кристаллизации).
   9. Свойства формовочных смесей
   Прочность (способность смеси не разрушаться под действием собственного
   веса, а так же при транспортировке, сборке форм и их заливки металлом),
   пластичность (способность получать точные очертания модели под действием
   внешней силы и сохранять их после прекращения действия силы),
   податливость (способность уменьшаться в объеме под действием сжимающих
   сил отливки при усадке), газопроницаемость (способность пропускать газы и
   пары через себя), огнеупорность (способность не оплавляться при
   взаимодействии с жидким металлом и не образовывать с ним химических
   соединений).
  10. Изготовление литейных песчано-глинистых форм
   ПГФ являются разовыми формами, так как после затвердевания отливки их
   разрушают. Изготовление литейных ПГФ – формовка. Она бывает ручной,
   машинной на полу –автоматических линиях. Наиболее распространена машинная
   формовка, при которой механизируются – уплотнение смеси в форме и выемка
   модели из формы.
  11. Способы уплотнения формовочной смеси при машинной формовке
   Наиболее часто применяется машинная формовка в парных опоках. На
   модельную плиту с моделью и элементами литниковой системы устанавливается
   опока, которая заполняется формовочной смесью из бункера, расположенного
   над каждой машиной. Затем смесь уплотняют. Готовую полуформу снимают с
   машины, устанавливают на приемное устройство и отделывают. В нижнюю
   полуформу устанавливают стержни и накрывают верхней полуформой, после
   чего их скрепляют для предотвращения подъёма верхней полуформы под
   действием газа.
  12. Уплотнение формовочной смеси встряхиванием
   На столе формовочной машины закрепляется модельная плита с моделью, на
   плиту ставится опока, которая заполняется формовочной смесью. Под
   действием сжатого воздуха стол поднимается на 80-100мм, при этом
   открывается отверстие, через которое уходит сжатый воздух. Стол падает и
   ударяется о станину. Уплотнение смеси происходит за счёт сил инерции.
   Машина делает 30-50 ударов в минуту. При этом методе наибольшее
   уплотнение - у модели.
  13. Способы извлечения моделей из форм
   Применяются машины: со штифтовым подъемом опок, с протяжной плитой,
   которая предохраняет снизу форму от выпадения, с поворотной плитой, с
   перекидной плитой.
  14. Специальные методы литья, их преимущества
   Эти методы позволяют получить отливки высокой точности с повышенной
   чистотой поверхности, с минимальными припусками на обработку, с высокими
   служебными свойствами. Эти способы отличаются меньшими материало-, энерго-
   , трудоёмкостью, позволяют существенно улучшить условия труда, уменьшить
   вредное влияние на окружающую среду. Минусы – ограниченная масса отливок,
   высокая стоимость продукции.
  15. Литьё по выплавляемым моделям
   Позволяет получать отливки высокой точности из различных сплавов с
   толщиной стенок от 0,8мм с чистой поверхностью. Процесс автоматизирован.
   Сущность заключается в использовании неразъемной разовой модели,  по
   которой из жидких формовочных смесей изготавливается неразъемная
   керамическая форма. Перед заливкой металла в форму модель из неё
   выплавляется. Выплавляемые модели изготавливают из легкоплавкого сплава.
   В модели собирают звенья вместе с элементами литниковой системы. Звенья
   собирают в блоки, наносят слой огнеупорного покрытия
  16. Литьё в оболочковые формы
   Формовочная смесь, состоящая из кварца, песка и 6-8%термореактивной смолы
   засыпают в поворотный бункер, на который крепятся нагретые модельная
   плита  с моделью. Затем бункер переворачивают, формовочная смесь
   покрывает модель, на которой образуется слой спекшейся смеси. Бункер
   возвращают в исходное положение. Плиту с оболочковой полуформой помещают
   в печь для окончательного затвердевания оболочки. Затем полуформы
   скрепляют и помещают в опоки. Плюсы – отливки имеют повышенную точность и
   частоту поверхности, формы при затвердевании легко разрушаются. Минус –
   дефицитные материалы, ограничена сложность отливок.
  17. Литьё в металлические формы
   Этим способом получают отливки из различных сплавов. Стойкость
   металлических форм – от 100 до нескольких тысяч заливок. Плюс – получение
   точных отливок с высокими механическими свойствами. Минус – ограничены
   габариты и сложность отливок, быстрое охлаждение приводит к потере
   жидкотекучести, высокая стоимость форм.
  18. Литьё в кокиль
   Кокиль – разъемная металлическая форма, состоящая в зависимости от
   сложности отливки из двух или нескольких разъемных частей. Для
   предохранения внутренней поверхности кокиля от разъедания жидким металлом
   и снижения скорости охлаждения отливок внутреннюю поверхность кокиля
   покрывают огнеупорными материалами – облицованный кокиль.
  19. Литьё под давлением
   Самый высокопроизводительный способ получения отливок в основном из
   цветных сплавов. Машины литья под давление имеют холодные или горячие
   камер прессования, расположенные вертикально или горизонтально. Минусы –
   может наблюдаться газовая пористость в толстостенных отливках.


  20. Центробежное литьё
   Перед началом заливки металла форма приводится во вращение. Формирование
   отливки происходит под действием центробежных сил. Отливки получаются
   плотными, а все газовые и шлаковые включения скапливаются на внутренних
   поверхностях. Машины имеют горизонтальную или вертикальную ось вращения.
  21. Сплавы, применяемые для изготовления отливок
   ~75% - Чугун, ~23% - Сталь, ~2% - Цветные сплавы
  22. Основные литейные свойства сплавов
   Жидкотекучесть, усадка (линейная, объемная). Наилучшей жидкотекучестью
   обладают силумины, серый чугун, углеродистая сталь, белый чугун,
   магниевые сплавы. Усадка: чугун – 1%, сталь-2,5%, цветные сплавы-1,5%.
   Меры борьбы с усадками: равномерное охлаждение различных сечений,
   установка прибылей в местах толстых сечений. Тогда раковина образуется в
   прибыли.
  23. Усадка литейных сплавов
   Усадка – уменьшение литейных и объемных размеров отливок при их
   кристаллизации и охлаждении. Обозначается в процентах. Зависит от
   температуры металла и его химического состава. В связи с линейной усадкой
   возможно коробление и образование трещин. Для предотвращения этого
   предусматривают галтели, а так же равномерное охлаждение различных
   сечений за счёт установки холодильников. Объемная усадка – в результате
   неравномерного охлаждения различных сечений отливки.
  24. Жидкотекучесть литейных сплавов
   Жидкотекучесть – способность жидкого металла свободно течь в литейной
   форме, полностью заполняя её объём и точно воспроизводя её рельеф. При
   недостаточной жидкотекучести возможен недолив или образование холодных
   спаев. Зависит от температуры металла и его химического состава.
  25. Серый чугун  Серый чугун – сплав железа с углеродом и другими
      примесями, в котором большая часть углерода находится в свободном виде
      в виде графитов пластинчатой формы. Оставшаяся часть углерода
      находится в связанном состоянии в виде цементита. Механические
      свойства СЧ зависят от величины зерна металла, размера, формы и
      характера распределения включений графита, а так же от соотношения
      между связанным и свободным углеродом. Различают: ферритные серые
      чугуны, перлитно-ферритные, перлитные.
  26. Высокопрочный чугун
   Содержит весь углерод или часть его в свободном виде в виде графита
   шаровидной формы. В зависимости от содержания связанного углерода ВЧ как
   и СЧ может иметь ферритную, ферритно-перлитную, перлитную структуру
   металлической матрицы. Получают ВЧ путём модифицирования (введения малых
   добавок) серого чугуна магнием, церием и другими редкоземельными
   металлами. При этом образуется не пластинчатая, а шаровидная форма
   графита, которая является меньшим концентратором напряжения и поэтому ВЧ
   имеет большую прочность и повышенную пластичность по сравнению с СЧ. В
   ряде случаев ВЧ заменяет сталь и из него изготавливают коленчатые валы,
   зубчатые колёса и т.д.
  27. Ковкий чугун
   КЧ получается в результате специального графитизирующего отжига отливок
   из белого чугуна в котором весь углерод находится в связанном виде в виде
   цементита. Следовательно белый чугун имеет очень высокую твёрдость и
   практически не обрабатывается резанием. Ковкий чугун имеет повышенную
   пластичность по сравнению с СЧ. Из него изготавливают детали, работающие
   с ударными и знакопеременными нагрузками.
  28. Литейные стали
   Литейные стали по назначению делятся на конструкционные (углеродистые и
   низколегированные) и стали со специальными физ., хим., другими свойствами
   (легированные и высоколегированные).
  29. Плавильные агрегаты
   Шихта для чугунного литья состоит из доменного литейного чугуна,
   ферросплавов, возврата собственного производства (брак и литники),
   чугунного и стального лома, брикетированной чугунной, стальной стружки.
   Основным плавильным агрегатом в чугунно-литейном цехе является вагранка
   (вертикальная печь шахтного типа, шахта которой установлена на плите,
   плита – на 4 колоннах; в плите имеется рабочее окно для ремонта
   плавильного пояса вагранки). КЧ и ВЧ очень часто плавят дуплекс-
   процессом: вагранка – электропечь, электропечь – электропечь. Дуплекс
   процессом получают чугуны более точные по химическому составу и имеющим
   большую температуру расплава.


   Маркировка
   СЧ серый чугун
   СЧ 21
   - серый чугун со временным сопротивлением разрыву 21 мПа*1/10 кгс/мм2

   ВЧ высокопрочный чугун
   ВЧ35
         - высокопрочный чугун со временным сопротивлением разрыву 35
   мПа*1/10 кгс/мм2

     КЧ ковкий чугун
     КЧ37-12
   - ковкий чугун со временным сопротивлением разрыву 37 мПа*1/10 кгс/мм2 и
   минимальным относительным удлинением 12%.

   Углеродистые стали
   Сталь 30Л
    - углеродистая конструкционная сталь, содержащая 0,3% углерода,
   литейная.

   Легированные стали
   Сталь 30ХГСА
   - легированная конструкционная сталь с содержанием углерода – 0,3%, 1%
   хрома, 1% марганца, 1% кремния, высококачественная (А).
   А – Азот (если стоит в середине марки)
   Б - Ниобий
   В - Вольфрам
   Г - Марганец
   Л - Медь
   К - Кобальт
   М - Молибден
   Н - Никель
   С - Кремний
   Т - Титан
   Х - Хром
   Ц - Церий
   Ф - Ванадий
   Ю - Алюминий

   Cталь 12Х18Н9М3ТЛ
   - лергированная конструкционная сталь, содержащая 0,12% углерода, 18%
   хрома, 9% никеля, 3%молибдена ,1% титана, литейная.