Методические указания
к выполнению домашних и курсовых работ
Рыбинск, 2008 г.
Домашнее задание.
«Определение показателей качества отливки и выбор методов неразрушающего контроля литейных дефектов»
Исходные данные. Задание выполняется применительно к отливке, которая выдается на курсовой проект по дисциплине «Технология литейного производства».
Содержание и порядок выполнения домашнего задания. В соответствии с чертежом отливки каждому студенту в процессе выполнения домашнего задания необходимо решить следующие вопросы.
1. Составить таблицу (см. табл.2) химического состава, механических и технологических (литейных) свойств сплава. Химический состав и механические свойства указать в соответствии с требованиями и рекомендациями ГОСТов (1-12), наиболее характерные технологические свойства сплавов (температуры ликвидуса tл, солидуса tc, заливки tз, жидкотекучесть lж, линейная усадка e, склонность к отбелу h и др.) указать с учетом рекомендаций [18-20].
2. С учетом химического состава сплава, температурного интервала кристаллизации и литейных свойств, дать оценку склонности сплава к образованию различных дефектов: 1) нарушение геометрии (незалив, неслитина, коробление); 2) поверхностных (пригар, спай); 3) внутренних (усадочные раковины, рыхлота, пористость, трещины); 4) несоответствие структуры (отбел, ликвация, флокены).
3. Выбрать наиболее приемлемый способ литья с учетом габаритов и геометрии отливки, шероховатости литой поверхности, марки сплава и его литейных свойств. Использовать рекомендации ГОСТ Р 53454-2009, табл. В1, Г1.
4. В соответствии с ГОСТ Р 53464-2009 найти требуемые характеристики точности отливки: класс размерной точности (табл. А.1), степень коробления (табл. Б.1), степень точности поверхности (табл. В.1, Г.1), класс точности массы (табл. Д.1) и указать их на эскизе отливки.
5. В соответствии с ГОСТ 4.439-86 привести показатели качества отливки. Номенклатура показателей качества выбирается в зависимости от назначения отливки и марки сплава по таблице 1. Группа сложности отливки выбирается в соответствии с таблицей 2.
6. Пользуйтесь рекомендациями ГОСТ 3.1125-88 разработать принципиальную методику литья, т.е. на чертеже отливки указать линию разъема формы, наличие и расположение стержней, места подвода литниковой системы и установки прибылей и выпоров.
7. В результате анализа геометрии отливки, способа и методики литья, типа сплава и его технологических свойств составить таблицу (см.табл.3) предполагаемых литейных дефектов. В таблице указать 3-4- наиболее вероятных литейных дефекта, причины их образования, предлагаемые мероприятия по их устранению и рекомендуемые виды неразрушающего контроля для выявления дефектов. При выборе вида неразрушающего контроля рекомендуется пользоваться таблицей П2.
8. Схематично изобразить расположение предполагаемых дефектов на эскизе отливки.
9. Выбрать методы контроля химического состава, структуры и механических свойств. Указать соответствующие ГОСТы на контроль.
10. Выбрать необходимые технологические пробы для оценки литейных свойств сплава применительно к соответствующему варианту задания.
1. ГОСТ 1583-89 Сплавы алюминиевые литейные.
2. ГОСТ 2856-79 Магниевые алюминиевые сплавы.
3. ГОСТ 613-79 Оловянные литейные бронзы.
4. ГОСТ 493-79 Безоловянные литейные бронзы.
5. ГОСТ 17711-80 Литейные латуни.
6. ГОСТ 25140-82 Цинковые литейные сплавы.
7. ГОСТ 1412-85 Серый чугун. Технические требования.
8. ГОСТ 7293-85 Чугун с шаровидным графитом для отливок.
9. ГОСТ 1215-79 Ковкий чугун.
10. ГОСТ 977-88 Отливки стальные. Общие технические условия.
11. ГОСТ 2176-77 Литейные высоколегированные стали со специальными свойствами.
12. ОСТ 1.90126-85 Сплавы жаропрочные литейные.
13. ГОСТ 19200-80 Отливки из чугуна и стали. Термины и определения дефектов.
14. ГОСТ Р 56542-2015 Контроль неразрушающий: классификация видов и методов.
15. ГОСТ 3.1125-88 Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок.
16. ГОСТ Р 53464-2009 Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, масс и припуски на механическую обработку.
17. ГОСТ 4.439-86 Отливки. Номенклатура показателей качества.
18. Цветное литье. Справочник. Авт. Галдин Н.М., Чернега Д.Ф., Иванчук Д.Ф. и др. М. 1989.
19. Чугун. Справочник. Под ред. Шермана А.Д., Жукова А.А. М.1991.
20. Литейные сплавы и технология их плавки в Машиностроении. М. 1984. Воздвиженский В.М., Грачев В.А., Спасский В.В.
21. Воздвиженский В.М., Жуков А.А., Бастраков В.К. Контроль качества отливок, М.1990.
22. Жуков А.А. Физические методы контроля качества отливок. Учебное пособие, Ярославль, 1988.
23. ГОСТ 12344…12361 – Контроль химического состава.
24. ГОСТ 22536.0… ГОСТ 22536.7…ГОСТ 225.14 – Методы определения химсостава для углеродистой стали и нелегированного чугуна
25. ГОСТ 7565-81 – Чугун, сталь, сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава.
26. ГОСТ 1585-79. Отливки из антифрикционного чугуна. Общие технические условия.
27. ГОСТ 25086, ГОСТ 11739.1 – ГОСТ 11739.24, ГОСТ 7727 – Методы определения химического состава Al сплавов.
28. ГОСТ 1497 – Испытания на растяжение (ГОСТ 24806-81).
29. ГОСТ 9012 – Определение твердости по Бриннелю (ГОСТ 24805-81).
30. ГОСТ 9013 – Определение твердости по Роквеллу.
31. ГОСТ 1763 – Определение глубины обезуглероженного слоя.
32.ГОСТ 9454-78 – Испытания на ударную вязкость.
33. ГОСТ 6130 – Испытания на жаростойкость.
34. ГОСТ 6032 – Испытания на межкристаллитную коррозию.
35. ГОСТ 9651 – Испытания на растяжение при повышенных температурах.
36. ГОСТ 11150 – Испытания на растяжение при пониженных температурах.
Таблица 1- Применяемость показателей качества
| № и наименование показателя качества по ГОСТ 4.439-86 | Номенклатура применяемых показателей для отливок | ||
| из чугуна | из стали | из цветных сплавов | |
| 1. Классификационные показатели | |||
| 1.1. Марка сплава | + | + | + |
| 1.2. Класс точности | + | + | + |
| 1.3. Группа сложности | + | + | + |
| 1.4. Масса отливки, кг | + | + | + |
| 1.5. Габаритные размеры, мм | + | + | + |
| 2. Показатели назначения | |||
| 2.1. Временное сопротивление, МПа | + | + | + |
| 2.2. Предел текучести, МПа | ± | + | ± |
| 2.3. Относительное удлинение, % | ± | + | ± |
| 2.4. Относительное сужение,% | – | + | – |
| 2.5. Ударная вязкость, кДж/м2 | ± | + | ± |
| 2.6. Верхний предел твердости, НВ | + | ± | ± |
| 2.7. Нижний предел твердости, НВ | + | ± | + |
| 2.8. Неравномерность твердости НВ | ± | ± | ± |
| 2.9. Микроструктура | + | ± | - |
| 3. Показатели технологичности и экономного использования металла | |||
| 3.1. Припуски на механическую обработку, мм | + | + | + |
| 3.2. Допуски размеров, мм | + | + | + |
| 3.3. Толщина необрабатываемых стенок и ребер, мм | + | + | + |
| 3.4. Допуск по толщине необрабатываемых стенок и ребер, мм | + | + | ± |
| 3.5. Смещение, мм | + | ± | – |
| 3.6. Допуск массы отливки, % | + | + | + |
| 4. Показатели качества поверхности | |||
| 4.1. Шероховатость поверхности, мкм | + | + | + |
(+) применяемость, (–) неприменяемость, (±) ограниченная применяемость соответствующего показателя.
Таблица 2 – Химический состав, механические и технологические свойства сплава
| Марка сплава | Химический состав | Механические свойства | Технологические свойства |
Таблица 3 – Характеристика дефектов
| № п/п | Наименование дефекта* | Возможные причины образования дефекта | Предлагаемые мероприятия по устранению дефекта | Вид неразрушающего контроля* |
* Наименование дефекта указывать в соответствии с ГОСТ 19200-80
* Вид неразрушающего контроля указать в соответствии с ГОСТ Р 56542-2015
Таблица 4 – Зависимость сложности отливки от ее параметров
| № п/п | Параметр отливки | Группа сложности | |||||
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. | Масса без литников и прибылей, кг Габаритные размеры, мм Толщина стенки, мм Число размеров, определяющих отливку Класс точности размеров по ГОСТ 26645-85 Число стержней Категория ответственности | 400-1600 4,5-7,0 6-13т I | 400-1000 4,5-6,0 150-200 5т-13т I | 250-1000 4-6 100-150 5т-13т I, II | 100-400 1,5-5,0 3т-13т I, II | 100-250 Не огранич. 3т-13т II, III | Не огранич. 3т-13т Нет II, III |
Отливки I категории ответственности работают в неблагоприятных условиях под значительными статическими и динамическими нагрузками.
Отливки II категории работают в нормальных условиях под средними нагрузками.
Отливки III категории работают в легких условиях под низкими статическими нагрузками, динамические нагрузки отсутствуют.