Размеры образца

До испытания

После испытания

диаметр, мм

6,00

4,10

длина, мм

30,00

39,50

площадь сечения, мм²

28,3

13,2

абсолютное удлинение, мм

9,50

№ п/п

Обработка литьем

Обработка давлением

Обработка резанием

1

Принцип

обработки

В процессе литья металлические изделия или заготовки производят путём заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию детали. После затвердения металла в форме получается готовая деталь или заготовка, которую называют отливкой.

Основано на пластической деформации заготовки без нарушения ее целостности под воздействием внешних сил. Холодная и горячая обработка давлением.

Механическая обработка резанием заключается в удалении поверхностного слоя металла, который называется технологическим припуском.

2

Требования к
материалам

температура плавления, жидкотекучесть, малая усадка, малая склонность к ликвации

Применяется только для пластичных материалов.

Твёрдость, теплостойкость, механическая прочность, износостойкость, технологичность, прочность, низкая физико-химическая активность инструментального материала по отношению к обрабатываемому

3

Виды обработки,
инструмент

Термическая обработка - отжиг. Литьё в кокиль, центробежное литьё, литьё в оболочковые формы

Прокатка-валки. ковка-бойки, подкладные штампы. Штамповка-штамп, матрица, пуансон. Прессование-матрица, пуансон. Волочение-волока. Профилирование-фигурные ролики

Токарная обработка(резцы бывают проходные, подрезные, отрезные, расточные и фасонные; свёрла, зенкеры, резцы, метчики), фрезерная обработка(фреза бывает цилиндрическая, дисковая, торцевая, концевая, фасонная), сверлильная обработка, строгальная обработка, слесарная обработка.

4

Достоинства

Льтьё позволяет отливать детали сложной конфигурации и любого веса из разнообразных литейных сплавов. Несмотря на повышенное качество отливок и более высокую производительность, специальные виды литья связаны с применением более сложной оснастки и оборудования, что экономически себя оправдывает в большинстве случаев в условиях серийного и массового производства. Отливки в кокилях имеет ряд преимуществ: металлическая форма выдерживает большое количество заливок, структура металла получается более мелкозернистой, в следствии чего повышаются его механические свойства, повышается производительность изготовления отливок, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.

Прокатка-удовлетворительная точность и качество производства. Ковка- единственный способ изготовления тяжелых заготовок. Штамповка-точность размеров и качество поверхности заготовок. Прессование-возможность получения сложных профилей. Волочение- упрочнение металлов, калибровка заготовок. Профилирование-высокая производительность.

широкими возможностями формообразования (резанием можно получить как форму простейшего ступенчатого валика, так и форму лопатки турбины)

относительно низкими энергозатратами процесса

высокой точностью и низкой шероховатостью поверхностей, достижимой в процессах резания

достаточно широким спектром обрабатываемых материалов

возможностью применения универсального режущего инструмента

наличием широкой номенклатуры оборудования, обеспечивающего получение различных по форме поверхностей.

5

Недостатки

Ликвация вызывает неоднородность механических свойств по объёму отливки и снижение качества металла.
Литьё в песчаные формы имеют большие припуски на механическую обработку и невысокую точность.

Прокатка- большой объем последующей механической обработки. Ковка-низкая производительность. Штамповка-большие усилия при деформировании. Прессование- значительный износ инструмента. Волочение-большие усилия для деформирования

Профилирование-сложность оборудования.

большой, в ряде случаев, отход материала в виде стружки, низкую производительность, сложности автоматизации (из-за сложной кинематики процесса и трудностей контроля параметров изделия в процессе резания)

6

Область применения, вид получаемой
заготовки

Способы изготовления отливок делятся на две группы: литьё в обычные песчаные формы и специальные способы ситья

Прокатка-заготовка для деталей с последующей механической обработкой. Ковка-используют в качестве заготовок для других видов обработки давлением и для изготовления деталей с применением последующей механической обработки. Штамповка-серийное и массовое производство заготовок с конфигурацией будущих деталей с небольшим объемом механической обработки или используемых без последующей механической обработки. Прессование- массовое и серийное производство заготовок высокой точности. Волочение-изготовление проволоки, труб, фасонных профилей. Профилирование-производство заготовок простой и сложной формы с высокой точностью и частотой поверхности.

Точение, фрезерование, сверление, рассверливание, зенкерование, нарезание резьбы, обработка ступенчатых отверстии, строгание, круглое и плоское шлифование, протягивание

7

Примеры
получаемых изделий

Фасонные отливки из чугуна, стали, алюминиевых, медных, магниевых сплавов. Фундаментные рамы, блоки, крышки и поршни судовых ДВС

Трубы, обшивка судна, переборки, палубы, корпус автомобилей, шестерни, коленчатые валы, рычаги, детали для машиностроения, проволоку, листы

Болты, гайки, шурупы, шпильки, штифты, шайбы, саморезы, дюбели, заклёпки

№ п/п

Сварка

Пайка

Склеивание

1

Принцип сборки

Сварка - процесс соединения металлических и неметаллических материалов, при котором в результате сближения поверхностей соединяемых тел в них устанавливаются межмолекулярные и межатомные связи притяжения.

Пайка - соединение металлических заготовок без их расплавления с помощью присадочного сплава, имеющего температуру плавления ниже основного металла.

Склеиванием можно получать соединения резин и пластмасс между собой, а также с металлом, деревом и кожей.

2

Достоинства

Обеспечивает защиту от окисления и азотирования металла шва и некоторое легирование наплавленного металла для улучшения его механических свойств, а также придаёт устойчивость горению дуги.

простота и дешевизна технологического процесса, широкие возможности его механизации и автоматизации, возможность соединения всех металлов и разнородных материалов (металл с керамикой, стеклом, резиной), малые остаточные температурные напряжения и деформации, малое электросопротивление мест соединения.

В соединяемых швах обеспечивается прочность и плотность на уровне молекулярных соединений. Высокая технологичность, экономичность, достаточная прочность.

3

Недостатки

Способность наплавленного металла шва давать трещины. Это явление часто наблюдается при сварке малоуглеродистой стали кипящей плавки из-за неравномерного распределения в слитке, а затем в прокате вредных примесей. Отсутствие простого и надежного способа контроля качества швов.

Образование в конструкции остаточных сварочных напряжений от неравномерного нагрева изделий в процессе сварки.
Деформация металла от усадки сварных швов, приводящая к искажению первоначальной формы изделий.

По прочности паяные соединения уступают сварным. Невысокая механическая и термическая прочность

Необходимость подготовки (очистки) поверхностей перед склеиванием. Длительное время отверждения некоторых клеев приводит к необходимости применения приспособлений для поддержания нагрузки при склеивании. Невозможность получения номинальной прочности соединения сразу же после проведения работ, как это происходит при сварке (необходимость высыхания или отверждения клея). Низкая теплостойкость клеевых соединений. Низкая стойкость некоторых клеев к ударным нагрузкам. Трудность контроля качества неразъемных клеевых соединений. Невозможность демонтажа клеевых соединений. Токсичность и пожароопасность большинства клеевых материалов. Термопластичные клеи имеют склонность к ползучести. Термореактивные клеи имеют низкую прочность на отдир. Невозможно точно определить долговечность клеевого соединения в реальных эксплуатационных условиях.

Прочность клеевых соединений ниже, по сравнению со сварными.

4

Область применения

Сварка тонколистовых сталей и некоторых цветных металлов, ручная дуговая сварка плавящимися толстопокрытыми электродами, ручная дуговая сварка угольными электродами. Сварка низколегированных углеродистых и некоторых марок высоколегированных сталей. Сварка химически активных сплавов с атмосферным воздухом, таких как титан, цирконий, алюминий, магний.

Электротехника, радиотехника. Детали из меди, латуни, бронзы, стали, чугуна.

Соединение различных материалов для уплотнения. Используют в быту и промышленности.

5

Примеры применения

Питание дуги осуществляется от сварочного генератора постоянным током или от сварочного трасформатора - переменным током. На металлический пруток элеткрода наносится обмазка. Разрезаемый металл нагревают в начальной точке реза подогревающим ацетилено-кислородным пламенем, затем подаётся струя режущего кислорода, и нагретый металл начинает гореть. Горение металла сопровождается выделением теплоты, которая вместе с подогревающим пламенем разогревают нижележащие слои на всю толщину металла. Образующиеся оксиды расплавляются и выдуваются струёй режущего кислорода из зоны реза

Перед пайкой соединяемые поверхности тщательно зачищают от грязи, окислов и обезжиривают. Затем покрывают их слоем флюса, чтобы предохранить от окисления при пайке. Разогрев припоя и соединяемых деталей производится паяльником или в индукционной печи.

На морских судах водонепроницаемые и металлические двери и люковые закрытия трюмов уплотняются резиной, которая укладывается в технологический паз и плотно приклеивается к металлу клеем БФ 88. Для этого предварительно пазы зачищают от ржавчины и окалины, обезжиривают бензином или уайт-спиртом и затем волосяной кистью наносят тонкий слой клея, выдерживая его 15-20 мин до полного высыхания. Одновременно обезжиривают уплотнительную резину и на ее поверхность наносят тонкий слой клея, выдерживая 4-8 мин до состояния липкости. Затем резину заводят в пазы, прижимают скобами и выдерживают в течении 24 ч

доэвтектоидная сталь

эвтектоидная сталь

заэвтектоидная сталь

структура стали

Ф+П

П

П+Ц”

фазовый состав стали

Ф+(Ф+Ц)

Ф+Ц

(Ф+Ц)+Ц”

Обозначение

Химический состав

Физич. свойства

Механич. свойства

Методы обработки

Область примен., примеры

Преимущества

Недостатки

Сплавы на основе меди

Латуни-простыелатуни(Л96,90,85,80,70,68,63),специальнодеформируемые(ЛО70-1,ЛА-77-2,ЛН65-5,ЛС74-3),Специальныелитейные(ЛЦ16К4,ЛЦ25С2)Медно-цинковые припои(ПМЦ36,ПМЦ48,ПМЦ54)Бронзы-литейные(БрО8Ц4С3.Аллюминевыебронзы.(БрО11С3Н1,БрОС5-25)Кремнистыебронзы(БрА9Ж4).Бериллиеваябронза(БрБ2).Медно-никелевые сплавы(МНЖ5-1

Простая и специальная.ПМЦ36-содержит Cu-36%,Zn-64%.Бронзы-аллюминевые,кремнистые,марганцовистые,беррилиевые. БрО8Ц4С3-Sn-8%,Zn-4%,Pb-3%. Аллюминевые бронзы-до 11% Al. МНЖ5-1-ХС- от 5 до 6,5% Ni-от 1 до 1,4%, Fe-до 1%Mn-остальное

Литейно оловянные бронзы-высокое литейное и антифрикционное свойство.ФСв-чистая медь имеет цвет красных оттенков, а в свежем изломе розовый температура плавления 1356К, плотность-8,9.

Латуни-литейная и деформируемая. Простая-при увеличении цинка до 30-35% пластичность и прочность растут.бронзы-литейные и диформируемые. Аллюминевые бронзы-высокие. Кремнистые бронзы-высокие.

ТСв-хорошая обрабатываемость давлением,резанием,хорошо полируется,паяются,при сварке частично. Бронзы-давление.литейно оловянные бронзы-резание. Кремнистые бронзы-термообработка. Бериллиевая бронза-резание.

Л96-токопроводящие детали,кабельные наконечники,ножи рубильников,Л90-штуцеры медных и медноникелевых трубопроводов пресной и морской воды, Л86-трубки теплообменников, детали паровых турбин,ЛО70-1-детали работающие в морской воде с применением протекторной защиты,ЛМц58-2,ЛС59-1-детали судовой арматуры в системах воздуха, детали иллюминаторов,ЛМцЖ55-3-1-гребные венты, тарелки клапанов,ЛН65-5-трубки конденсаторов.БрО10Ц2-детали судовой арматуры. Кремнистые бронзы-гребные винты,арматура. МНЖ5-1-судостроение.

Латунь- добавка лигерующих элементов значительно увеличивает прочность и сохраняется высокая пластичность что является ценным свойством. ТСв-при хорошем химическом составе хорошие литейные свойства. ЭСв- хорошая сопротивляемость коррозии на воздухе и в пресной воде,. литейно оловянные бронзы-хорошо лудятся,хорошо сопротивляются коррозии в морской воде. Аллюминевые бронзы-хорошая свариваемость,имеют высокую сопротивляемость. Кремнистые бронзы-высокие антикоррозионные свойства,легко свариваются и паяются. Бериллиевая бронза-хорошо свариваема. Бериллиевая бронза-имеет хорошую сопротивляемость коррозии

ЭСв-в морской воде подвержены в разной степени обесцинкованию-избирательной электрихимической коррозии. литейно оловянные бронзы-высокая стоимость и небольшая прочность. Аллюминевые бронзы-литейные свойства хуже,чем у литейных оловянных бронз,при больших скоростях движания морской воды возможно обезаллюминивание. Бериллиевая бронза-высокая стоимость сплава.

Сплавы на основе алюминия

Нпр, ФСв, МСв, ТСв, ЭСв, Пл, Маркировака аллюминия А (А995, А99, А97, А95, А85, А8, А7), Пр

ВАЛ6 - Si -12%, Cu - 3,5%, Mg - 1%, Ni - 2,5%, Mn - 0,5%, Ti - 0,2%
Al-Si -(силумины, содержание кремня до 13%) - АК9, АК7, АК12 (кремния 12%).
Al-Mg - (мангалии, содержание магния до 11%) - Амг10, Амг5К ( с небольшой добавкой кремния)
Al-Cu - AM5(меди 5%)
Дюралюмины (ХС - 2,2 - 4,9% Сu, 1,15 - 18% Mg, 0,2 - 0,8 Mn, ХС - 3,9 - 4,5% Cu, 0,3 - 0,5% Mn, 0,15 - 0,3% Mg

Малая плотность (2.7 г/см3) Высокая пластичность Низкое удельное электрическое сопротивление (0,027 Ом·мм2/м) Высокая теплопроводность (203.5 Вт/(м·К) Высокая светоотражательная способность. Низкая температуру плавления (660°С).

Сплав ФМц в отожженном состоянии имеет предел прочности при растяжении 90 - 150 Мпа и относительное удлинение 18-20%. Сплав В95Б в отожженном состоянии имеет предел прочности при растяжении 500 Мпа и относительное удлинение 3%. Высокопрочные многокомпонентные сплавы с добавкой 5-7% цинка - В95, В96. После закалки и последующего искуственного старения сплав В95 имеет предел прочности при растяжении 600 Мпа при относительном удлинении 8%

Обработка прокаткой, Обработка прессованием, обработка давлением, обработка сваркой, термообработка, штамповка, клепание, отливка

Пр - АМц, АМг2 - сварные переборки, емкости для масла, топлива, кожухи дымовых труб, декоративные изделия. АМг3 - сварные детали и конструкции судов, радиаторы, трубы систем воды, масла, топлива, дельные вещи. АМг5, АМг6 - корпуса речных судов, надстройки и другие корпусные конструкции морских судов, спасательные шлюпки, катера, сварные мачты, трапы, сходни, крышки люков, иллюминаторы, заклюпки. Д16 - детали и изделия, не контактирующие с морской водой и соединяемые клепкой(переборки, легкие двери, настил, металлическая мебель). АК4 - поршни высокооборотных двигателей внутреннего сгорания, крыльчатки центробежных компрессоров. В95 - детали холодильной техники. АК6, АК8 - штампованные и кованные детали сложной формы.

ФСв - Высокая электро- и тепловодность, малая плотность, хорошая отрательная способность. МСв - Высокая пластичность. ТСв - хорошая обрабатываемость давлением, хорошая свариваемость, хорошие литейные свойства. ЭСв - высокая коррозионная стойкость в пресной воде, топливе, масле, нечувствительность к царапинам, неохрупчиваемость при низких температурах.

МСв - низкие показатели прочности. ТСв - плохая обрабатываемость резанием, плохие литейные свойства, при сварке плавлением имеют место специфические трудности: деформации и возможность прожогов.

Титан и его сплавы

НПр,ФСв,МСв,ТСв,ЭСв,Пл,Пр.Марки:ВТ1-0,ВТ1-1,ВТ1-2Сплавытитана(ВТ3-1,ВТ6,ВТ5-1

Почти все сплавы содержат алюминий .Mn до 2%,Mo до 4%, Sn до 3%, V до 5%, Cr, Si ВТ3-1-XC-5,5-7%,Al-0,8%-2,3%,Сr-2-3%, Mo- менее 1%, Fe и Si

Серебристо-белый цвет,температура плавления около 1940К,плотность 4,5, немагнитен,имеет низкую электропроводнсть.физический придел текучести 350-650Мпа.модуль упругости 112000МПа.

Предел прочности при растяжении 450-700Мпа

Давлением, резанием

Изготовление гребных винтов, насосов,корпусов ПЛ и некоторых типов сцдов. В медицине используют как имплантант, в электронике- как гетер для увеличения вакуума в электонных лампах. Гражданское судопроизводство, а так же промышленность авиационная, космическая, химическая, медицинская, атомная.

Хорошая свариваемость.хорошие литейные свойства. Весьма высокая сопротивляемосткоррозии в морской и пресной воде.не подвержена обрастанию ракушками и другими морскими организмами в отличии от стальной обшивки судна

Высокая чувствительность к надрезам вызывает охрупчивание. Квитационная эрозия, склонен к наклепу, в сочетании с низким модулем упругости E это приводит к необходимой дополнительного увеличения толщины и массы деталей, высокая окисляемость и газопоглощаемость. Высокая стоимость.