Технологические свойства материалов

1. Технологические свойства материалов:

– Это свойства, определяющие возможности литья,
обрабатываемости
давлением
и
резанием,
свариваемости, упрочняемости, восприимчивости
к закалке и др.
– Отличительной
чертой
технологических
испытаний является определение возможности
применения материала в данном способе
производства или для специальных целей
использования.

2. Основные технологические свойства

Свойства
Характеристика
Литейные свойства
Определяются совокупностью показателей, включающей: температуры плавления, кипения, заливки
и кристаллизации; плотность и жидкотекучесть расплава; литейную усадку и др.
Обрабатываемость давлением
В горячем и холодном состояниях оценивают: различными технологическими пробами (на
осадку,изгиб,вытяжку сферической лунки и др.); характеристиками пластичности,твердости и
упрочнения материала при температуре обработки
Обрабатываемость резанием
Оценивается скоростью затупления резца при точении на заданных режимах резания с обеспечением
необходимых параметров шероховатости поверхности и выражается в процентах от
обрабатываемости стандартного материала. На основании данных об обрабатываемости
различных материалов составляются нормативы режимов резания или рекомендации по
выбору режимов резания для конкретных условий обработки
Обрабатываемость камня
Оценивается их податливостью механическому, термическому, электрическому и другими
воздействиям для придания им необходимой формы, размеров и фактуры. В качестве
показателя обрабатываемости камня используют коэффициент обрабатываемости,
представляющий собой отношение трудозатрат при обработке единицы продукции из данного
вида камня к аналогичному показателю, соответствующему эталонному материалу. В
зависимости от вида воздействия выделяют конкретные характеристики обрабатываемости:
пилимость, полируемость, истираемость, шлифуемость и др. Общепринятого метода оценки
обрабатываемости камня не существует
Свариваемость
Способность материала образовывать неразъемные соединения с требуемыми механическими
характеристиками. Ее оценивают сравнением свойств сварных соединений со свойствами
основного материала, количеством способов сварки, диапазоном допускаемых режимов сварки
и др. Свариваемость считается тем выше, чем больше способов сварки может быть применено,
шире пределы допускаемых режимов сварки; для технологической оценки свариваемости
определяют структуру, механические свойства и склонность к образованию трещин материала
шва и околошовной зоны

3. Литейные свойства

1.Жидкотекучесть - способность жидкого металла полностью
заполнять щелевидные полости литейной формы и четко
воспроизводить очертания отливки.
2. Усадка - уменьшение объема металла и линейных размеров
отливки в процессе ее кристаллизации и охлаждения в твердом
состоянии.
3. Ликвация - неоднородность химического состава сплава по
сечению отливки.
4. Газопоглощение - способность литейных сплавов в жидком
состоянии растворять кислород, азот и водород.
Технологичные литейные сплавы должны обладать хорошей
жидкотекучестью, малой усадкой и не ликвировать.

4. Жидкотекучесть

• На жидкотекучесть влияют условия плавки и
заливки, перегрев металла, насыщение
металла посторонними включениями,
условия подвода металла к форме.
• Чем выше температура заливки сплава, тем
больше его жидкотекучесть.
• Жидкотекучесть чугуна увеличивается с
увеличением содержания в нем фосфора,
кремния и углерода. Сера и марганец
понижают жидкотекучесть.

5. Усадка

• Уменьшение объема сплава при охлаждении до
температуры затвердевания и при затвердевании объемная усадка. Уменьшение линейных размеров
отливки по сравнению с размерами модели линейная усадка.
• Среднее значение линейной усадки серого чугуна
около 1%, стали — 2%, медных сплавов — 1,5%.

6. Ликвация

В процессе кристаллизации образуются
кристаллы, неоднородные по
своему химическому составу.
Следствия дендритной ликвации:
• уменьшение коррозионной стойкости сплава;
• понижение пластичности сплава;
• образование строчечной структуры при
обработке давлением;
• понижение температуры солидуса, опасность
оплавления границ зерна при
термообработке;
• нестабильность структуры и свойств металла
во времени.

7. Газопоглощение

• Степень растворимости газов зависит от состояния
сплава: с повышением температуры твердого сплава
увеличивается незначительно; возрастает при
плавлении; резко повышается при перегреве
расплава. При затвердевании и последующем
охлаждении растворимость газов уменьшается, в
результате их выделения в отливке могут
образоваться газовые раковины и поры.
• Растворимость газов зависит от химического состава
сплава, температуры заливки, вязкости сплава и
свойств литейной формы.

8. Обрабатываемость давлением

Виды обработки металлов давлением:
1. Прокатка - процесс пластического деформирования тел между
вращающимися приводными валиками.
2. Прессование - заключается в продавливании заготовки, находящейся в
замкнутой форме, через отверстие матрицы, причём форма и размеры
поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют
форме и размерам отверстия матрицы.
3. Волочение - заключается в протягивании заготовки через сужающуюся
полость матрицы или через межвалковое пространство образованное
двумя или более валками.
4. Ковка высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и
её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной
температуры.
5. Штамповка - процесс пластической деформации материала с
изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке
подвергаются металлы или пластмассы.
6. Листовая штамповка - получают плоские и пространственные полые
детали из заготовок, у которых толщина значительно меньше размеров
в плане (лист, лента, полоса).
7. Комбинации - например, метод прокатка-волочение, прокаткапрессование и т.п.

9. Обрабатываемость резанием

Обрабатывамость резанием определяется рядом факторов:
• производительностью обработки;
• качеством обработанной поверхности (шероховатость);
• видом образующейся стружки.
Обрабатываемость резанием сталей тем ниже, чем
больше в них содержится углерода и легирующих
компонентов. Так, доля обработки резанием составляет,
примерно:
• углеродистых и низколегированных сталей – 70%;
• высоколегированных сталей – 8%;
• чугунов – 14%;
• цветных металлов – 4%;
• прочих материалов – 4%.

10. Обрабатываемость камня

• Обрабатываемость камня прямо или косвенно
связана с удельной энергоёмкостью выполнения
отдельных операций обработки (резание,
распиливание, тесание, долбление, шлифовка,
лощение, полировка) либо их совокупности.
• В зависимости от вида воздействия на горные
породы выделяют конкретные характеристики
обрабатываемости камня:
полируемость, истираемость, шлифуемость камня.
Высокая обрабатываемость камня характерна
для гипса, мрамора, известняка-ракушечника, низкая
— для гранитов, диабазов, кварцитов, различных
трещиноватых пород.

11. Свариваемость

• Физическая свариваемость подразумевает
возможность получения монолитных сварных
соединений с химической связью. Такой
свариваемостью обладают практически все
технические сплавы и чистые металлы, а также ряд
сочетаний металлов с неметаллами.
• Технологическая свариваемость — это
характеристика металла, определяющая его
реакцию на воздействие сварки и способность
образовывать сварное соединение с заданными
эксплуатационными свойствами. В этом случае
свариваемость рассматривается как степень
соответствия свойств сварных соединений
одноименным свойствам основного металла или их
нормативным значениям.

12.

Поскольку рассмотренные потребительские и
технологические свойства нередко противоречат
друг другу (например, более прочные материалы
менее технологичны, труднее обрабатываются
при резании, холодной объемной штамповке,
сварке и др.), решение при выборе материала
обычно
основывается
на
компромиссе
потребительских и технологических требований.