Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Материаловедение и технология металлических, неметаллических и композиционных материалов:технология изготовления заготовок и деталей. Книга 2

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 737467.04.01
Доступ онлайн
от 364 ₽
В корзину
В книге 2 представлены технологии изготовления заготовок и деталей из металлических материалов: литье, сварка, обработка давлением и резанием. Даны основы технологии нанесения гальванических покрытий. Рассмотрены технологии изготовления деталей из неметаллических материалов: пластических масс, резины, стекла, а также композиционных материалов. Показаны технологии, совмещающие изготовление композиционных материалов и деталей из них. Учебник дополнен двумя главами, отражающими тенденции развития техники и технологии (глава 28 «Наноструктурные материалы. Свойства. Технологии получения. Области применения», глава 29 «Аддитивное производство»). Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения. Для бакалавров и магистрантов, обучающихся по укрупненным группам направлений подготовки 15.00.00 «Машиностроение» и 22.00.00 «Технологии материалов». Может быть использован при обучении аспирантов машиностроительных специальностей, а также при повышении квалификации инженерно-технических работников машиностроительных предприятий.
9
141
173
210
234
Адаскин, А. М. Материаловедение и технология металлических, неметаллических и композиционных материалов : учебник : в 2 книгах. Книга 2. Технология изготовления заготовок и деталей / A.M. Адаскин, А.Н. Красновский, Т.В. Тарасова. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : ИНФРА-М, 2025. — 241 с. — (Высшее образование). — DOI 10.12737/1143897. - ISBN 978-5-16-019533-9. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/2183982 (дата обращения: 22.12.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
A.M. Адаскин, А.Н. Красновский, Т.В. Тарасова
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ 
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ, НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ 
И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
УЧЕБНИК
КНИГА 2
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК 
И ДЕТАЛЕЙ
2-е издание, исправленное и дополненное
Рекомендовано Учебно-методическим советом ФГБОУ ВО «МГТУ “СТАНКИН”»
в качестве учебника для бакалавров и магистрантов, 
обучающихся по направлениям подготовки 15.00.00 «Машиностроение»
и 22.00.00 «Технологии материалов»
Москва
ИНФРА-М
2025


УДК  620.1(075.8)
ББК  30.3я73
	
А28
Р е ц е н з е н т ы:
Ю.Ф. Набатников — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой горного оборудования, транспорта и машиностроения Национального исследовательского 
технологического университета «МИСиС»; 
Л.Г. Алехин — кандидат технических наук, доцент кафедры технической механики 
-
МИРЭА — Российского технологического университета
Адаскин А.М.
А28	
	
Материаловедение и технология металлических, неметаллических и композиционных материалов : учебник : в 2 кн. Книга 2. Технология изготовления заготовок и деталей / A.M. Адаскин, А.Н. Красновский, Т.В. Тарасова. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : 
ИНФРА-М, 2025. — 241 с. — (Высшее образование). — DOI 10.12737/1143897.
ISBN 978-5-16-016430-4 (общ.)
ISBN 978-5-16-019533-9 (кн. 2, print)
ISBN 978-5-16-108723-7 (кн. 2, online)
В книге 2 представлены технологии изготовления заготовок и деталей из металлических материалов: литье, сварка, обработка давлением и резанием. Даны основы технологии нанесения 
гальванических покрытий. Рассмотрены технологии изготовления деталей из неметаллических 
материалов: пластических масс, резины, стекла, а также композиционных материалов. Показаны технологии, совмещающие изготовление композиционных материалов и деталей из них.
Учебник дополнен двумя главами, отражающими тенденции развития техники и технологии 
(глава 28 «Наноструктурные материалы. Свойства. Технологии получения. Области применения», глава 29 «Аддитивное производство»).  
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Для бакалавров и магистрантов, обучающихся по укрупненным группам направлений подготовки 15.00.00 «Машиностроение» и 22.00.00 «Технологии материалов». Может быть использован при обучении аспирантов машиностроительных специальностей, а также при повышении 
квалификации инженерно-технических работников машиностроительных предприятий.
УДК  620.1(075.8)
ББК  30.3я73
©  Адаскин A.M., Красновский А.Н., 2016
©  Адаскин A.M., Красновский А.Н., 
Тарасова Т.В., 2021, с изменениями
ISBN 978-5-16-016430-4 (общ.)
ISBN 978-5-16-019533-9 (кн. 2, print)
ISBN 978-5-16-108723-7 (кн. 2, online)


ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
......................................................................................................................6
Часть III. Технология изготовления заготовок и деталей.
......................................................9
Глава 18. Технологические свойства металлов и сплавов..............................................9
18.1. Технологические требования к материалам для литья (литейным сплавам).
....... 10
18.2. Обрабатываемость материалов давлением. Холодная и горячая обработка 
давлением.
............................................................................................................................ 11
18.3. Свариваемость металлов............................................................................................ 16
18.4. Обрабатываемость резанием.
..................................................................................... 18
Глава 19. Литейное производство..............................................................................20
19.1. Основы литья.
............................................................................................................. 20
19.2. Литье в одноразовые формы..................................................................................... 20
19.2.1. Литье в песчаные формы.
.................................................................................... 20
19.2.2. Литье по выплавляемым моделям...................................................................... 26
19.2.3. Литье в оболочковые формы.
.............................................................................. 28
19.3. Литье в многоразовые формы................................................................................... 30
19.3.1. Литье в кокиль..................................................................................................... 31
19.3.2. Литье под давлением........................................................................................... 32
19.3.3. Центробежное литье............................................................................................ 33
19.4. Электрошлаковое литье............................................................................................. 34
19.5. Оборудование литейных производств.
...................................................................... 35
Глава 20. Обработка давлением.
................................................................................37
20.1. Основы обработки давлением................................................................................... 37
20.2. Горячая обработка давлением................................................................................... 38
20.2.1. Нагрев заготовок.................................................................................................. 38
20.2.2. Ковка.
.................................................................................................................... 39
20.2.3. Штамповка.
........................................................................................................... 41
20.3. Холодная обработка давлением.
................................................................................ 46
20.3.1. Листовая штамповка.
........................................................................................... 46
20.3.2. Объемная штамповка.
.......................................................................................... 49
20.4. Материалы для штампового инструмента.
............................................................... 50
20.5. Оборудование для обработки металлов давлением................................................. 53
Глава 21. Сварка......................................................................................................55
21.1. Классификация видов сварки................................................................................... 55
21.2. Сварка плавлением.
.................................................................................................... 55
21.2.1. Структура сварного соединения при сварке плавлением. 
Термическая обработка сварных заготовок.
.................................................................. 56
21.2.2. Электродуговая сварка.
........................................................................................ 57
21.2.3. Электрошлаковая сварка..................................................................................... 59
21.2.4. Газовая сварка...................................................................................................... 60
21.2.5. Сведения об электронно-лучевом, ионно-лучевом и лазерном нагреве 
для сварки.
........................................................................................................................ 61
21.3. Термомеханические и механические методы сварки.
............................................. 62
21.4. Резка металлов.
........................................................................................................... 65


Оглавление
Глава 22. Пайка и склеивание материалов.
................................................................68
22.1. Пайка металлов.
.......................................................................................................... 68
22.1.1. Технология пайки................................................................................................ 68
22.1.2. Обработка деталей после пайки.
......................................................................... 71
22.2. Склеивание материалов............................................................................................. 72
Глава 23. Обработка резанием.
..................................................................................75
23.1. Особенности обработки резанием............................................................................ 75
23.2. Основы обработки резанием..................................................................................... 75
23.2.1. Геометрические параметры режущего инструмента......................................... 75
23.2.2. Режимы резания.
.................................................................................................. 78
23.2.3. Процесс резания.
.................................................................................................. 80
23.3. Оценка точности обработки и качества поверхности.
............................................ 84
23.3.1. Точность размеров и формы.
.............................................................................. 84
23.3.2. Оценка качества поверхности.
............................................................................ 91
23.4. Инструментальные материалы.................................................................................. 93
23.4.1. Материалы для лезвийного инструмента.
.......................................................... 93
23.4.2. Материалы абразивных инструментов.
.............................................................100
23.5. Технология обработки на металлорежущих станках.
.............................................102
23.5.1. Технология лезвийной обработки.
.....................................................................102
23.5.2. Абразивная обработка.
........................................................................................110
23.6. Металлорежущие станки.
..........................................................................................114
Глава 24. Основы электрофизических и электрохимических методов обработки.
........ 117
24.1. Электроэрозионная обработка.................................................................................117
24.2. Электрохимическая обработка.................................................................................118
24.3. Анодно-механическая обработка.............................................................................120
24.4. Ультразвуковая обработка.
........................................................................................120
24.5. Лучевая обработка.....................................................................................................121
24.6. Плазменная обработка.
.............................................................................................122
Глава 25. Технология нанесения гальванических покрытий.
...................................... 123
25.1. Физико-химические основы нанесения гальванических покрытий.
....................123
25.2. Подготовка поверхностей деталей под покрытие.
..................................................123
25.2.1. Требования к поверхностям.
..............................................................................123
25.2.2. Технология подготовки поверхности................................................................124
25.3. Технология нанесения покрытий.
............................................................................125
25.3.1. Влияние на качество поверхности технологии нанесения покрытий.
...........125
25.3.2. Гальванические покрытия: свойства, область применения............................126
Глава 26. Изготовление деталей из неметаллических материалов.
............................ 131
26.1. Изготовление деталей из пластических масс и резины.
........................................131
26.1.1. Особенности изготовления деталей из пластических масс и резины............131
26.1.2. Технология изготовления объемных (трехмерных) деталей.
...........................132
26.1.3. Технология изготовления деталей из листового материала............................135
26.1.4. Оборудование для переработки пластмасс.......................................................137
26.1.5. Штамповка и обработка резанием пластмасс и резины.
.................................138
26.2. Изготовление деталей из стекла.
..............................................................................138
Глава 27. Технология изготовления деталей (заготовок) из композиционных материалов....141
27.1. Технология изготовления композитов с полимерной матрицей.
..........................141
27.1.1. Формообразование прессованием в формах.
....................................................142
27.1.2. Контактное формование.
....................................................................................145
27.1.3. Формообразование давлением. Технологии RTM 
(Resin Transfer Moulding) и Light RTM.
........................................................................147
27.1.4. Вакуумное формование......................................................................................149
27.1.5. Намотка.
...............................................................................................................152
27.1.6. Пултрузия.
............................................................................................................158
27.1.7. Технология изготовления деталей и заготовок из препрегов и премиксов.....160
27.1.8. Технология изготовления сборных конструкций из композитов 
с полимерной матрицей.
................................................................................................161


Оглавление
27.2. Òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ äåòàëåé èç óãëåðîä-óãëåðîäíûõ êîìïîçèòîâ 
..............165
27.3. Èçãîòîâëåíèå äåòàëåé èç êîìïîçèòîâ ñ ìåòàëëè÷åñêîé ìàòðèöåé ......................166
27.3.1. Òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ äåòàëåé è çàãîòîâîê 
èç äèñïåðñíî-óïðî÷íåííûõ êîìïîçèòîâ 
......................................................................166
27.3.2. Òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ äåòàëåé è çàãîòîâîê 
èç âîëîêíèñòûõ êîìïîçèòîâ .........................................................................................167
27.3.3. Ìåòîä ïðîïèòêè 
.................................................................................................169
27.3.4. Ìåòîä íàïðàâëåííîé êðèñòàëëèçàöèè .............................................................170
27.3.5. Ïîëó÷åíèå äåòàëåé èç ïñåâäîñïëàâîâ 
...............................................................171
Ãëàâà 28. Íàíîñòðóêòóðíûå ìàòåðèàëû. Ñâîéñòâà. Òåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ. 
Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ 
.............................................................................................. 173
28.1. Íàíîñòðóêòóðíûå ìàòåðèàëû. Ïðèíöèïèàëüíûå îñîáåííîñòè 
............................173
28.2. Êëàññèôèêàöèÿ íàíîñòðóêòóðíûõ ìàòåðèàëîâ ......................................................175
28.2.1. Íóëüìåðíûå íàíîìàòåðèàëû (0D) 
....................................................................175
28.2.2. Îäíîìåðíûå íàíîìàòåðèàëû (1D) 
....................................................................177
28.2.3. Äâóõìåðíûå íàíîìàòåðèàëû (2D) 
.....................................................................181
28.2.4. Òðåõìåðíûå íàíîìàòåðèàëû (3D) 
.....................................................................182
28.3. Òåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ íàíîìàòåðèàëîâ 
.................................................................184
28.3.1. Çîíäîâûå òåõíîëîãèè 
.........................................................................................185
28.3.2. Çîëü-ãåëü ìåòîäû 
................................................................................................188
28.4. Òåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ íàíîìàòåðèàëîâ ðàçíîé ðàçìåðíîñòè 
..............................192
28.4.1. Òåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ 0D-ìàòåðèàëîâ 
............................................................192
28.4.2. Òåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ 1D-ìàòåðèàëîâ 
............................................................194
28.4.3. Òåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ 2D-ìàòåðèàëîâ 
............................................................197
28.4.4. Òåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ 3D-ìàòåðèàëîâ 
............................................................199
28.5. Íàíîêîìïîçèòû è òåõíîëîãèè èõ èçãîòîâëåíèÿ 
....................................................202
28.6. Ñâîéñòâà è îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ íàíîðàçìåðûõ ìàòåðèàëîâ ...............................203
28.6.1. Ìàøèíîñòðîèòåëüíûå ìàòåðèàëû 
.....................................................................203
28.6.2. Ôóíêöèîíàëüíûå ìàòåðèàëû 
.............................................................................205
28.6.3. Ñòàáèëüíîñòü ñòðóêòóðû è ñâîéñòâ íàíîìàòåðèàëîâ 
......................................207
Ãëàâà 29. Àääèòèâíîå ïðîèçâîäñòâî  
....................................................................... 210
29.1. Õàðàêòåðèñòèêà àääèòèâíîãî ïðîèçâîäñòâà ...........................................................210
29.2. Êëàññèôèêàöèÿ àääèòèâíûõ òåõíîëîãèé 
................................................................214
29.3. Òåõíîëîãèè è îáîðóäîâàíèå àääèòèâíîãî ïðîèçâîäñòâà èçäåëèé 
èç ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ ..............................................................................................215
29.3.1. Ôîòîïîëèìåðèçàöèÿ â âàííå. Ñòåðåîëèòîãðàôèÿ (SLA —Stereolithography). 
Öèôðîâàÿ ñâåòîäèîäíàÿ ïðîåêöèÿ (DLP — Digital Light Processing) 
..........................215
29.3.2. Ýêñòðóäåðíîå îñàæäåíèå (FDM Fused Deposition Modeling) .............................216
29.3.3. Ñòðóéíîå íàíåñåíèå ìàòåðèàëà. Òåõíîëîãèÿ PolyJet (ìíîãîñòðóéíàÿ) 
..........217
29.3.4. Ñòðóéíîå íàíåñåíèå ñâÿçóþùåãî âåùåñòâà. 
Ñòðóéíàÿ òðåõìåðíàÿ ïå÷àòü (3DP)..............................................................................218
29.3.5. Ëèñòîâîå ëàìèíèðîâàíèå ïëàñòèêîâûõ ëèñòîâ 
(PSL — Plastic Sheet Lamination) 
....................................................................................219
29.3.6. Ñåëåêòèâíîå ëàçåðíîå ñïåêàíèå (SLS) 
.............................................................220
29.4. Òåõíîëîãèè è îáîðóäîâàíèå àääèòèâíîãî ïðîèçâîäñòâà èçäåëèé 
èç ìåòàëëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ...........................................................................................221
29.4.1. Ìåòàëëîïîðîøêè äëÿ àääèòèâíîãî ïðîèçâîäñòâà. Õàðàêòåðèñòèêè. 
Òåõíîëîãèÿ ïîëó÷åíèÿ 
...................................................................................................221
29.4.2. Òåõíîëîãèè ñåëåêòèâíîãî ëàçåðíîãî è ýëåêòðîííî-ëó÷åâîãî ïëàâëåíèÿ 
......224
29.4.3. Òåõíîëîãèè ëàçåðíîé è ýëåêòðîííî-ëó÷åâîé íàïëàâêè 
..................................227
29.5. Îáëàñòü ðàöèîíàëüíîãî ïðèìåíåíèÿ àääèòèâíûõ òåõíîëîãèé 
.............................230
Òåìû ðåôåðàòîâ è äîêëàäîâ 
............................................................................................. 233
Òåñò 
..........................................................................................................................234
Ïðàâèëüíûå îòâåòû ê òåñòó 
............................................................................................. 238
Áèáëèîãðàôè÷åñêèé ñïèñîê 
.............................................................................................. 239


Введение
Книга 2 представляет третью часть учебника «Материаловедение и технология 
металлических, неметаллических и композиционных материалов», посвященную 
технологиям изготовления заготовок и деталей, являющихся «предметами труда» 
по терминологии ГОСТ 3.1109–82 «Единая система технологической документации (ЕСТД). Термины и определения основных понятий».
Заготовка — промежуточный продукт производства, из которого изготавливают детали. В качестве заготовок может использоваться продукция металлургических комбинатов (прутки, профильный прокат, трубы, слитки), а также предприятий, производящих неметаллические и композиционные материалы (например, 
препреги и премиксы).
Чаще, однако, эта продукция является исходной для  получения заготовок 
на машиностроительных предприятиях (например, получение штамповки определенной формы из прутка). Производство именно таких заготовок рассматривается в  третьей части книги. Любое изделие является заготовкой до  тех пор, 
пока оно не приобрело форму, размеры и свойства, определенные технической 
документацией — чертежом детали. Только после этого заготовка превращается 
в деталь. Деталь — сборочная часть узла или машины (агрегата).
Содержание и последовательность действий, позволяющих получить заготовку, деталь, являются технологическим процессом — это часть производственного 
процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Технологический процесс может быть отнесен к изделию, его составной части или к методам обработки, формообразования и сборки (ГОСТ 3.1109–82 «Единая система технологической документации 
(ЕСТД). Термины и определения основных понятий»).
Главная задача, решаемая при разработке технологического процесса изготовления детали, заключается в достижении технических требований, определяемых 
условиями эксплуатации и заданных конструкторской документацией.
При этом необходимо обеспечить меньшую трудоемкость изготовления детали (заготовки), лучшее использование материала (наибольший коэффициент 
использования материала — КИМ), минимизировать энергетические затраты.
Это сложная задача, по-разному решаемая для производств разного типа. Так, 
например, создание специальной оснастки (например, штамповой) целесообразно в крупносерийном производстве и неэффективно в условиях единичного производства.
В современном машиностроительном производстве используются разнообразные методы формообразования заготовок и  деталей машин: литье; обработка давлением; механическая обработка; физические и  химические методы, 
используемые для получения заготовок и деталей из металлических, неметаллических и композиционных материалов. В учебнике рассмотрены эти технологии, 
а также определены области их рационального применения.


Введение
Рассмотрены «прорывные» технологии. Это нанотехнологии, позволяющие 
получить материалы и изделия с уникальными механическими и функциональными свойствами. Это аддитивные технологии, применяя которые можно изготовить 
металлические и неметаллические детали весьма сложной формы, производство 
которых традиционными методами весьма трудоемко или просто невозможно.
В учебнике приведены сведения о технологическом оборудовании, на котором реализуются технологические процессы изготовления заготовок и деталей.
Учебник предназначен для бакалавров и магистрантов высших учебных заведений, обучающихся по укрупненным группам направлениий подготовки 15.00.00 
«Машиностроение», 22.00.00 «Технологии материалов», также будет интересен 
и специалистам машиностроительных предприятий.
В результате освоения материала, изложенного в  учебнике «Материаловедение и технология металлических, неметаллических и композиционных материалов. 
Книга 2. Технология изготовления заготовок и деталей» бакалавр (магистр) должен:
знать
•	
технологические свойства материалов;
•	
литейные свойства и материалы литейного производства;
•	
технологическую пластичность в холодном и горячем состоянии;
•	
свариваемость материалов, их склонность к образованию холодных и горячих трещин;
•	
обрабатываемость резанием;
•	
технологические процессы изготовления заготовок и деталей из металлических, неметаллических и композиционных материалов;
•	
технологии литейного производства;
•	
технологии обработки давлением;
•	
технологические процессы и материалы сварки и пайки;
•	
технологические операции обработки резанием;
•	
основы нанотехнологий и аддитивных технологий;
•	
специальные технологии изготовления изделий из неметаллических и композиционных материалов;
•	
производственное оборудование;
•	
основное оборудование и его технологические возможности;
•	
технологическую оснастку и инструмент;
•	
требования к точности — систему допусков и посадок;
уметь
•	
использовать конструкторскую документацию при разработке технологических процессов изготовления деталей;
•	
выбирать метод получения заготовок;
•	
разрабатывать технологические маршруты изготовления заготовок и деталей;
•	
проектировать технологические операции изготовления и контроля деталей;
•	
проектировать технологические процессы;
•	
выбирать материалы с лучшими технологическими свойствами для конкретных условий производства заготовок и деталей;
•	
выбирать инструментальные материалы для  конкретных технологических 
процессов;
владеть
•	
знаниями в области технологических свойств конструкционных металлических, неметаллических и композиционных материалов;


Введение
•	
знаниями типовых технологических процессов изготовления отливок, поковок, обработки резанием;
•	
принципами выбора инструментальных материалов для различных формообразующих технологических операций;
•	
техникой определения линейных и угловых размеров;
•	
техникой анализа данных шероховатости обработанной поверхности (анализ 
данных профилограмм).


Часть III  
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 
ЗАГОТОВОК И ДЕТАЛЕЙ
Глава 18. 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Выбор материала детали, в первую очередь, определяется эксплуатационными 
требованиями – деталь должна быть работоспособной в конкретных условиях, которые могут быть весьма разнообразными: различные нагрузки, температура, среда и 
т.д. В ряде случаев необходимыми являются специальные физические свойства, так, 
материал должен быть немагнитным или, напротив, обладать высокими магнитными свойствами, низкой или высокой электропроводностью и т.д.
На практике деталь одного и того же назначения может быть изготовлена из 
разных материалов, удовлетворяющих эксплуатационным требованиям. В этом 
случае выбор материала определится его технологическими свойствами. Например, по условиям эксплуатации деталь сложной конфигурации можно изготовить 
из стали или чугуна. Этот выбор определяет различные технологии – сварку для 
стальной или литье для чугунной детали. Решение будет принято в зависимости 
от серийности производства, технологических возможностей предприятия и т.д. 
Очевидно, если необходима только одна деталь, ее проще изготовить сваркой, т.е. 
из стали.
Технологические свойства материала характеризуют поведение материалов в 
процессе изготовления из них заготовок и деталей. Низкая технологичность материала вызывает снижение производительности. Более того, она может являться 
причиной брака. В ряде случаев именно технологические свойства определяют возможность применения того или иного материала. Приведем некоторые примеры. В 
условиях массового производства при обработке деталей на металлорежущих станках-автоматах важнейшим требованием к материалу является хорошая обрабатываемость резанием. При этом достигается высокая производительность обработки, 
высокая стойкость режущего инструмента, хороший отвод стружки из зоны резания. Без соблюдения этих условий невозможна автоматизация технологического 
процесса. Если деталь целесообразно изготавливать методами пластического деформирования, следует выбирать материал, обладающий высокой пластичностью.
Окончательный выбор материала для конкретных условий определяется экономическими соображениями. Из всех возможных вариантов, удовлетворяющих 
эксплуатационным и технологическим требованиям, естественно, выбирается 
наименее дорогостоящий.
Основные технологические процессы, применяемые при изготовлении заготовок и деталей: литье, обработка давлением, сварка, обработка резанием. Рассмотрим технологические требования к материалам при реализации этих технологий.


Часть III. Технология изготовления заготовок и деталей
18.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ 
К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ЛИТЬЯ (ЛИТЕЙНЫМ СПЛАВАМ)
Литую заготовку – отливку – получают заливкой расплавленного металла в литейную 
форму. Для получения качественной отливки 
металл должен легко заполнять форму и точно 
воспроизводить ее конфигурацию. Это достигается при хорошей жидкотекучести сплава и его 
малой усадке. Именно эти свойства характеризуют технологичность литейных сплавов.
Жидкотекучесть (способность металлов заРис. 18.1. Спиральная технологическая проба на жидкополнять форму) оценивают с помощью специальных технологических проб. Используют, 
в частности, спиральную пробу (рис. 18.1). 

текучесть
В пробу заливают жидкий металл, который остывает по мере того, как он течет по спирали. Течение прекращается, когда металл затвердевает. Жидкотекучесть оценивают по длине 
спиралевидного прутка, т.е. по величине перемещения жидкого металла. Очевидно, что жидкотекучесть сплава тем лучше, чем ниже температура его затвердевания. Такой металл затвердеет позже, т.е. протечет по спирали дальше.
Анализ диаграмм состояния показывает, что наименьшую температуру затвердевания имеют сплавы эвтектического состава. Так, в системе Al – Si (рис. 18.2) – 

это сплав, содержащий 11,7 % Si. Сплавы с близким содержанием кремния (литейные сплавы) называют силуминами. Именно наличие эвтектики в структуре чугунов определяет их более низкую температуру кристаллизации и высокие 
литейные качества в отличие от сталей, в структуре которых эвтектики нет (см. 
рис. 10.1). Чугунное литье составляет около 70 % литья черных металлов (правда, 
следует учитывать, что именно из чугуна изготавливают массивные отливки – 
станины станков, прессов и др.).
При затвердевании объем металла уменьшается, т.е. происходит усадка. Различают объемную и линейную усадку – это, соответственно, разница (%) в объемах и линейных размерах формы (размеры формы соответствуют размерам расплавленного металла) и твердого металла. 
Для определения линейной усадки используют технологические пробы. Металл заливают в формы определенных размеров (например, с квадратным сечением 20×20 мм и 
длиной от 130 до 400 мм). Линейная усадка 
составит (lф – lотл) / lф×100 % (lф и lотл – длина формы и отливки соответственно).
Малая усадка весьма важна при проРис. 18.2. Литейные сплавы в системе 
изводстве фасонного литья, т.е. изделий 
сложной формы. Объем сплава в этом случае должен мало изменяться (уменьшаться) 
при затвердевании. Это возможно, если 
в структуре сплава имеются фазы малой 
плотности, т.е. имеющие большой удельAl – Si


Доступ онлайн
от 364 ₽
В корзину