Решение задачи по ТКМ: Механические свойства металлов

Ниже представлены краткие и структурированные ответы на первые несколько вопросов из списка по курсу «Технология конструкционных материалов», оформленные для удобного переписывания в тетрадь. Вопрос 1. Механические и технологические свойства металлов. Виды испытания. Критерии конструкционной прочности. Механические свойства определяют способность материала сопротивляться действию внешних нагрузок: 1. Прочность — способность сопротивляться разрушению. Основной показатель — временное сопротивление \( \sigma_в \). 2. Упругость — способность восстанавливать форму после снятия нагрузки. 3. Пластичность — способность получать остаточную деформацию без разрушения. Показатели: относительное удлинение \( \delta \) и относительное сужение \( \psi \). 4. Твердость — сопротивление внедрению более твердого тела. 5. Вязкость — способность поглощать энергию при ударе. Технологические свойства характеризуют пригодность материала к обработке: литейные свойства, ковкость, свариваемость, обрабатываемость резанием. Виды испытаний: 1. Статические (растяжение, сжатие, изгиб, твердость). 2. Динамические (ударный изгиб). 3. Усталостные (при циклических нагрузках). Критерии конструкционной прочности: это комплекс характеристик, обеспечивающих надежную работу детали в конкретных условиях (жесткость, хладостойкость, износостойкость, живучесть). Вопрос 2. Основные способы получения заготовок. Факторы, влияющие на выбор способа получения заготовок. Основные способы: 1. Литье (получение отливок в формах). 2. Обработка давлением (прокатка, ковка, штамповка). 3. Сварка (изготовление комбинированных заготовок). 4. Порошковая металлургия. Факторы выбора: 1. Материал заготовки (например, чугун только льют, сталь можно штамповать). 2. Форма и размеры детали. 3. Требуемая точность и качество поверхности. 4. Серийность производства (в массовом производстве выгодна штамповка, в единичном — ковка). 5. Экономическая целесообразность. Вопрос 3. Литейное производство. Технологичность литых заготовок. Литейное производство — это процесс изготовления изделий путем заливки расплавленного металла в литейную форму. Технологичность литой детали — это соответствие ее конструкции требованиям литейной технологии. Основные требования: 1. Возможность легкого извлечения модели из формы (наличие литейных уклонов). 2. Плавные переходы между стенками разной толщины (во избежание трещин и напряжений). 3. Отсутствие массивных узлов (скоплений металла), вызывающих усадочные раковины. 4. Минимальное количество стержней. Вопрос 4. Изготовление отливок в песчаные формы. Модельный комплект. Формовочные и стержневые смеси. Литниковая система. Это самый распространенный способ литья. Модельный комплект включает: литейную модель (формирует внешний контур), стержневые ящики (для изготовления стержней, формирующих внутренние полости) и модельные плиты. Формовочные смеси состоят из кварцевого песка (основа), глины (связующее) и добавок. Стержневые смеси должны обладать более высокой прочностью и газопроницаемостью. Литниковая система — это каналы, по которым расплав поступает в полость формы. Состоит из: 1. Литейной чаши (прием металла). 2. Стояка (вертикальный канал). 3. Шлакоуловителя (задерживает примеси). 4. Питателей (вводят металл в полость). Вопрос 16. Классификация видов сварки. Виды сварных соединений. Сварка — процесс получения неразъемных соединений путем установления межатомных связей. Классификация по физическим признакам: 1. Сварка плавлением (термический класс): дуговая, газовая, лучевая, электрошлаковая. 2. Сварка давлением (термомеханический и механический класс): контактная, диффузионная, трением, ультразвуковая. Виды сварных соединений: 1. Стыковое (детали соединяются торцами). 2. Нахлесточное (плоскости деталей частично перекрывают друг друга). 3. Тавровое (торец одной детали примыкает к боковой поверхности другой под углом, обычно \( 90^\circ \)). 4. Угловое.