Деталь имеет размер наименьшего сечения L. Материал должен иметь предел текучести σT и ударную вязкость KCU
| № | L, мм | σT, МПа | KCU Дж/см 2 |
Пример выполнения работы
По заданным критериям наиболее подходит сталь 40ХНМА ГОСТ 4543-71. (прокаливаемость стали 40ХНМА 40 мм, а стали 40ХНР – лишь 25 мм). Необходимые механические свойства обеспечиваются после улучшения: закалки от 850 °С в масло и высокого отпуска (520 °С) с охлаждением в воде или масле (во избежание отпускной хрупкости). Это сталь конструкционная высококачественная хромоникельмолибденовая.
Выбранная сталь имеет следующий химический состав.
Химический состав стали 40ХНМА
| C | Cr | Cu | Mn | Mo | Ni | P | S | Si | Ti | V | W |
| 0,37-0,44 | 0,6-0,9 | ≤0,30 | 0,5-0,8 | 0,15-0,25 | 1,25-1,65 | ≤0,025 | ≤0,025 | 0,17-0,37 | - | - | - |
Наличие в составе стали 40ХНМА хрома и молибдена позволяет проводить в качестве упрочняющей химико-термической обработки цапф азотирование. Его режим: температура 500...520 °С, продолжительность 50...60 ч, толщина упрочненного слоя 0,5...0,6 мм, поверхностная твердость 640...700 HV.
Микроструктура в готовом изделии будет однородна по сечению – сорбит отпуска и избыточный феррит.
5.2 Контрольные вопросы:
1. Какими бывают стали по химическому составу?
2. Какими бывают стали по содержанию углерода?
3. Сколько углерода содержат конструкционные стали?
4. Сколько углерода содержат инструментальные стали?
5. Как маркируются углеродистые инструментальные стали?
6. Какими бывают стали по равновесной структуре?
7. Что является количественным показателем Сталей?
8. Какими бывают стали по качеству?
9. Специальные стали, привести примеры, марки, область примененния.
6 Практическое занятие №6 «Определение свойств и расшифровка марки цветного материала» (МЕ-10 Цветные металлы и сплавы)
Задания к практическому занятию
Привести характеристику материала, расшифровать маркировку, описать основные свойства и сферу применения материала.
ХН77ТЮ, ХН70МВТЮБ, ХН55ВМТФКЮ, ВТ1, АМг3П, В96,. ВТ 9, ВТ 18. ВТ 21Л, ВТ 31Л. А8, А7, А6, А5, А0. АМг3. АК8. АЛ2. МА1, МА8, МА9, ВМ 5-1. МЛ3, МЛ5, ВМЛ–1. М2, М3. ЛАЖ60-1-1, ЛЦ23А6Ж3Мц2. БрО3Ц7С5Н1, БрО4Ц4С17, БрАЖ9-4, БрАЖ9-4Л, БрАЖН10-4-4.
Пример выполнения работы
Привести характеристику материала ЛАЖ60-1-1, расшифровать маркировку, описать основные свойства и сферу применения материала.
ЛАЖ60-1-1 ГОСТ 15527-70- Деформируемая латунь, сплав содержит 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа и 38 % цинка. Является однофазной латунью. Однофазные α–латуни используются для изготовления деталей деформированием в холодном состоянии. Изготавливают ленты, гильзы патронов, радиаторные трубки, проволоку, для изделий высокой прочности и износостойкости; нечувствительных к коррозии; горячедеформируемых.
Механические свойства при Т=20 °С материала ЛАЖ60-1-1
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| сплав мягкий | 400-450 | 45-55 | ||||||
| сплав твердый | 700-750 | 7-10 |
| Твердость материала ЛАЖ60-1-1, сплав мягкий | HB 10 -1 = 45 - 55 МПа |
| Твердость материала ЛАЖ60-1-1, сплав твердый | HB 10 -1 = 165 - 175 МПа |
Физические свойства материала ЛАЖ60-1-1
| T | E 10- 5 | a 106 | l | r | C | R 109 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 1.05 | 75.3 |
Литейно-технологические свойства материала ЛАЖ60-1-1
| Температура плавления, °C: | |
| Температура горячей обработки, °C: | 600 - 800 |
| Температура отжига, °C: | 600 - 650 |
Химический состав в % материала ЛАЖ60-1-1
| Fe | Mn | P | Al | Cu | Pb | Zn | Sb | Bi | Примесей |
| 0.75 - 1.5 | 0.1 - 0.6 | до 0.01 | 0.75 - 1.5 | 58 - 61 | до 0.4 | 34.7 - 40.4 | до 0.005 | до 0.002 |
6.2 Контрольные вопросы:
1. В чем отличие латуни от бронзы?
2. Какие свойства титановых сплавов определяет их применение?
3. Сколько меди содержит сплав М0?
4. Какие свойства магниевых сплавов определяет их применение?
5. Какой металл является основой нихромов?
6. Какими по структуре бывают цинковые сплавы?
7. Что отличает алюминиевые сплавы АК, АЛ и Д?
8. Основная проблема использования бериллиевых сплавов?
9. Бабиты – область применения.
Практическое занятие №7 «Расчет параметров композиционных материалов » (МЕ-12 Композиционные материалы)
Задания к практическому занятию
На цилиндрическую деталь летательного аппарата действует растягивающая сила N = _________H. Деталь имеет длину L = ________мм, площадь поперечного сечения S = __________ кв. мм., масса детали М = ______ г., рабочая температура детали t = _________ град. С.
Требуется:
1. Выполнить для заданной детали расчеты прочности, плотности и удельной прочности без учета материала детали.
2. Выполнить проектирование композиционного материала (КМ) для заданной детали.
Таблица
Варианты заданий
| № задания | L, мм | S, кв.мм. | М, г | N, Н | t (раб), град.С |