Химико-термическая обработка сталей. Классификация. Назначение, области применения.

ХТО- процесс изменения химического состава, структуры и свойств поверхности стальных деталей за счет насыщения ее различными химическими элементами. При этом достигается значительное повышение твердости и износостойкости поверхности деталей при сохранении вязкой сердцевины. К видам ХТО относятся: цементация, азотирование, цианирование и др.

Цементация – процесс насыщения поверхностного слоя стальных деталей углеродом. Цементация проводится при температуре 880- 950˚С. Различают 2 осн.вида цементации- газовую и твердую.

Газовая – проводится в газе, содержанием метан и оксид углерода. Твердая цементация проводится в стальных ящиках, куда укладываются детали вперемешку с карбюризатором (порошок древесного угля с добавкой солей натрия или бария). Цементация подвергают, стали с низким содержанием углерода (0,1-0,3%). В результате на поверхности концентрация углерода возрастает до 1,0- 1,2%. Толщина цементируемого слоя составляет 1-2,5мм. После цементации обязательно проводят закалку, а затем низкий отпуск. Азотированием – процесс насыщения поверхности стали азотом. При этом повышается не только твердость и износостойкость, но и коррозионная стойкость. Проводится азотирование при температуре 500-600˚С в среде аммиака, в течении длительного времени (до 60 ч). Твердость стали повышается за счет образования нитридов легирующих элементов. Азотирование подвергаются, легированные стали, среднеуглеродистые стали. Глубина азотированного слоя достигает 0,3-0,6мм, твердость поверхностного слоя по Виккерсу доходит до 1200 (при цементации 900). Цианирование – (нитроцементация)- процесс одновременного насыщения поверхности сталей углеродом и азотом. Проводится цианирование в расплавах цианистых солей натрия или калия или газовой среде, содержащей смесь метана и аммиака. Низкотемпературное цианирование проводится при температуре 500-600˚С. Глубина цианированного слоя 0,2- 0,5 мм. При высокотемпературном – температура составляет 800-950С. Глубина цианированного слоя составляет 0,6- 2мм. За ним следует закалка с низким отпуском. Чаще всего применяются цементация и нитроментация.

Разрезы. Классификация разрезов. Отличие разрезов от сечений. (Плакаты: 4-1; 4-2: 4-3; 4-4; 4-5; 4-6; 4-7; 4-8; 4-9).

 Для получения представления о внутренней форме предмета на чертеже применяются линии невидимого контура. Это затрудняет чтение чертежа и может привести к ошибкам. Применение разрезов упрощает чтение и построение чертежей.

Разрезом называется изображение предмета, полученное при мысленном рассечении его одной или несколькими секущими плоскостями. При этом часть предмета, расположенная между наблюдателем и секущей плоскостью, мысленно удаляется, а на плоскости проекций изображается то, что получается в секущей плоскости, и то, что расположено за ней. В зависимости от количества секущих плоскостей разрезы бывают простые и сложные.

           Простые разрезы – применяется одна секущая плоскость. В зависимости от положения секущей плоскости разрезы могут быть вертикальные (фронтальные и профильные) и горизонтальные (плакат 4-2; 4-3).

           Местный разрез – разрез отдельного ограниченного участка детали (плакат 4-5), применяется, когда не имеет смысла разрезать всю деталь. Ограничивается тонкой волнистой линией.

           Наклонные разрезы относятся к простым разрезам (плакат 4-8).

Наклонными называются разрезы, образованные секущими плоскостями, составляющими с горизонтальной плоскостью проекций угол, отличный от прямого. Положение секущей плоскости отмечается линией сечения со стрелками, указывающими направление взгляда. Эти разрезы должны располагаться в соответствии с направлением взгляда. При необходимости разрез допускается помещать на любом месте чертежа, но с учетом направления взгляда, указанного стрелками на линии сечения.

           Сложные разрезы получаются с помощью двух или более секущих плоскостей. К ним относятся ступенчатый и ломаный разрезы.

           Ступенчатый разрез – это разрез, выполненный двумя или более параллельными секущими плоскостями (плакат 4-9). Параллельные плоскости, образующие разрез, как бы сливаются в одну и проецируются на фронтальную плоскость проекций.

           Ломаный разрез – это разрез, полученный от рассечения предмета двумя или более секущими плоскостями, расположенными друг к другу под углом, отличным от прямого (плакат 4-9). Образуется ломаный разрез следующим образом: секущие плоскости условно поворачивают около линии взаимного пересечения до совмещения с плоскостью, параллельной какой либо из основных плоскостей проекций, поэтому ломаные разрезы могут быть горизонтальные, фронтальные и профильные.

Б-18

Производство отливок из чёрных и цветных металлов. Современные технологические процессы литья.

Литейное производства – это область машиностроения и приборостроения, занимающаяся изготовлением деталей машин, путем заливки жидкого металла в форму, кристаллизация в ней и извлечение. В результате получается заготовка, которая называется – отливка. Литейное производство развито и освоено человечеством, как технологический процесс, с древних времен, наиболее широкое распространение получило с широким распространением чугуна и стали.

До 70% по объему это чугунное литье, 20%- стальное литье, 10% - литье цвети металлов и сплавов.

Технологический процесс литья в земляную форму (операция): - приготовление формы;

- приготовление жидкого металла; - охлаждение металла в форме; - извлечение отливки из формы; - обрубка заусенцев и литниковой системы; - термическая обработка; - очистка от окалины.

Достоинства литья в земляные формы:

- простота технологии; - возможность изготавливать мелкие детали и крупные (до 100т); - не требует дорогостоящего оборудования, высокой квалификации работников;

- ход газопроницаемость земляных форм, что повышает качество литья, хорошая структура металла.

Недостатки:

- вредное воздействие на работников и окружающую среду; - большая переработка формовочных материалов(земли); - невысокая точность изделия по размерам.

Чтобы добиться более высокой точности изделий, применяют современные методы литья. Это литье под давлением, литье в кокиль, центробережное литье. Они позволяют повысить производительность труда, и повысить точность отливок. Недостатком всех этих методов является достаточно сложное оборудование и оснастка. 

Цепная, зубчатая и червячная передачи. Общие сведения, классификация, достоинства, недостатки, области применения. 

Цепные передачи(плакат)

Передачу механической энергии между параллельными валами, осуще­ствляемую с помощью двух колес — звездочек 1 и 2 и охватывающей их цепи 3, называют цепной передачей.

Классификация.

1. По типу цепи: Роликовая, Втулочная, Зубчатая

2. По числу рядов: Однорядные и многорядные

3. По расположению звездочек: Горизонтальные, наклонные, вертикальные

4. По числу ведомых звездочек: двухзвенные и многозвенные

Достоинства:большая прочность стальной цепи по сравнению с ремнем позволяет передать цепью большие нагрузки с постоянным передаточным чис­лом и при значительно меньшем межосевом расстоянии (передача более компактна); возможность передачи движения одной цепью нескольким звездоч­кам; по сравнению с зубчатыми передачами — возможность передачи вра­щательного движения на большие расстояния (до 7 м); меньшая, чем в ременных передачах, нагрузка на валы; сравнительно высокий КПД ( ).

Недостатки:сравнительно высокая стоимость цепей;вытягивание цепей вследствие изнашивания в шарнирах;повышенный шум вследствие удара звена цепи при входе в зацепле­ние и дополнительные динамические нагрузки из-за многогранности звездочек;необходимость высококачественного монтажа передачи и тщательно­го ухода за ней;невозможность использования передачи при реверсировании без ос­тановки;сложность подвода смазочного материала к шарнирам цепи.

Область применения.Современные цепные передачи могут передавать большие мощности (до 5 тыс. кВт) при сравнительно высоких скоростях (до 25—30 м/с). Этот вид передачи выбирают, когда применение зубчатой передачи нецелесообразно из-за слишком большого межосевого расстояния, а ременные для проектируемой машины недостаточно надежны. Широко распространены в транспортирующих устройствах (конвейерах, элеваторах, мотоциклах, велосипедах), в приводах станков и с/х машин и др.

Среднее передаточное число

.

В цепной передаче , т.е. .

Зубчатые передачи(плакат)

Зубчатая передача – механизм для передачи вращательного движения между валами и изменения частоты вращения, состоящий из зубчатых колес (или зубчатого колеса и рейки) или из червяка и червячного колеса.

Достоинства: постоянство передаточного числа, высокая нагрузочная способность, высокий КПД, малые габаритны размеры, большая надежность и долговечность в работе, простота обслуживания, сравнительно малые нагрузки на валы и опоры.

Недостатки:невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа; высокие требования к точности изготовления и монтажа; шум при больших скоростях.

Применение: от часов и приборов до самых тяжелых машин. К зубчатым передачам относятся коробки скоростей, планетарные передачи, дифференциальные механизмы и др.

Классификация

1. По взаимному расположению осей: цилиндрические (с параллельными осями), конические (с пересекающимися осями), винтовые (со скрещивающимися осями)

2. По расположению зубьев на ободе: прямозубые, косозубые, шевронные, с криволинейным зубом

3. По конструктивному оформлению: открытые, закрытые

4. По числу ступеней: одноступенчатые, многоступенчатые

5. По взаимному расположению колес: внешнее зацепление, внутренне зацепление, реечное зацепление

6. Форма профиля зуба: - эвольвентное зацепление, циклоидальное зацепление, зацепление Новикова

7. Характер движения осей: обычные , планетарные

Передаточное число

Червячные передачи(плакат)

Червячная передача— механизм для передачи вращения ме­жду валами посредством винта (червяка 1) и сопряженного с ним червячного колеса 2.