При относительном перемещении твердых тел, прижатых друг к другу силой Р, возникают силы трения и часть механической энергии, затрачиваемой на преодоление силы трения, превращается в тепловую. Количество выделяемой теплоты пропорционально скорости относительного перемещения Vот и величине нормального давления ρ где kт — коэффициент, учитывающий долю механической энергии, превращающейся в теплоту; f — коэффициент трения. При определенных […]
Машиностроение
Комбинирование процессов литейного производства и обработки давлением
Можно выделить четыре основных группы комбинирования процессов литья и обработки давлением: литьё-прокатка; литьё- прессование; литьё-прессование-прокатка, литье-прокатка-армирование. Литьё—прокатка является одним из первых реализованных совмещенных процессов. Процесс осуществляется в режиме непрерывно отливаемой заготовки и в нагретом состоянии подачи её в прокатный стан, где заготовка подвергается пластическому формоизменению. Для реализации процесса были созданы мощные технологические линии, совмещающие плавку, […]
Непрерывное литье монолитных заготовок
Сущность непрерывного литья заключается в получении длинномерных отливок послойного поперечного сечения непрерывной заливкой литейных форм-кристаллизаторов на вертикальных или горизонтальных установках непрерывного действия. Процесс непрерывного литья осуществляется следующим образом (рис. 1). Расплав из ковша 1 равномерно и непрерывно поступает в водоохлаждаемую металлическую форму-кристаллизатор 2. Частично затвердевшая часть 3 отливки (слитка, прутка, заготовки прямоугольного, квадратного сечения, трубы) […]
Электрошлаковое литье
Производство отливок включает ряд последовательных процессов: плавка металла, транспортировка к форме, ее заполнение и кристаллизация. В течение всего производственного цикла в жидком металле интенсивно протекают окислительные процессы газонасыщения, а также взаимодействия с материалами формы. Это неизбежно приводит к ухудшению качества отливок. Сущность электрошлакового литья заключается в том, что плавка, транспортировка металла и заполнение формы происходят […]
Литье под регулируемым давлением
В процессе заливки формы жидким металлом заполнение, охлаждение и кристаллизация металла по объему формы происходит неравномерно. В первую очередь металл заполняет, охлаждается и затвердевает в полостях, предназначенных для формообразования тонких ребер, стенок, перегородок и т. д. В силу интенсивного теплообмена между металлом и стенками формы температура металла понижается, жидкотекучесть уменьшается, металл затвердевает раньше, чем произойдет […]
Литье изделий с аморфной структурой
1. Аморфное состояние сплавов Аморфное состояние – это одна из форм существования твёрдых тел. Веществом в аморфном состоянии называется твёрдое некристаллическое вещество, образующееся в результате охлаждения жидкости со скоростью, 104 — 106 Cº/c при условии содержания достаточного количества аморфизаторов, которыми являются металлы и неметаллы: бор, фосфор, кремний, углерод. Считается, что в принципе расплав любого вещества можно […]
Производство отливок с монокристаллической структурой
К ряду изделий машиностроительного производства предъявляются особо высокие требования. Типичными представителями таких изделий являются энергетические установки и, в частности, лопатки газотурбинных двигателей. Условия работы лопаток сверхтяжелые: высокая температура, напряжения растяжения, вибрация, коррозия и эрозия. Разумеется, для изготовления лопаток используются только жаропрочные, жаростойкие, обладающие продолжительной прочностью материалы. Температура газового потока реактивных турбовинтовых двигателей превышает температуру плавления […]
Литье с направленной кристаллизацией
Для получения плотных отливок из сплавов, характеризующихся большой объемной усадкой при кристаллизации, необходимо создать направленное затвердевание по направлению к прибыли. Кристаллизация является направленной, если процесс распространяется от тонких частей отливки к толстым или от наиболее удаленных мест отливки (периферии) по направлению к прибыли. В этом случае температурный градиент в системе «отливка – прибыль» остается по […]
Суспензионное литье
Процесс кристаллизации жидкого металла в форме протекает в следующей последовательности. При начальном соприкосновении жидкого металла со стенками формы в прилегающем слое металла возникает резкий градиент температур и происходит переохлаждение, ведущее к возникновению большого количества центров кристаллизации. Образуется корка затвердевшего металла, характеризующаяся мелкозернистой структурой. После образования корки условия теплоотвода изменяются, градиент температур в прилегающих слоях уменьшается. […]
Производство высокоточных сложных отливок по разовым моделям
Особенность литья по разовым моделям заключается в однократном использовании модели, которая остается в форме и удаляется из нее путем выплавления, газофицирования, растворения, испарения или размораживания. Наиболее эффективными для применения в литейном производстве оказались выплавляемые и газофицируемые модели. 1. Литье по выплавляемым моделям Сущность процесса заключается в следующем. Модели или звено моделей 2 изготовляют в разъемной […]
Вакуумная формовка
Широко распространено производство отливок в разовых песчаных формах. Этот способ применяется для изготовления из различных сплавов отливок широкого диапазона размеров и конфигураций. Технологический процесс литья в песчаные формы состоит из ряда последовательных операций: подготовка материалов, приготовление формовочных и стержневых смесей, изготовление форм и стержней, установка стержней и сборка форм, плавка металла, и заливка его в […]
Обработка материалов с памятью формы
1. Механизмы образования эффекта памяти формы Преобладающее большинство металлов и сплавов при напряжениях, превышающих предел упругости, после снятия нагрузки не воспроизводят первоначальных размеров и формы. В настоящее время достаточно широкое применение в различных отраслях современной техники и промышленности находят сплавы, проявляющие эффект памяти формы (ЭПФ). Образцы, изготовленные из этих сплавов после пластической деформации, восстанавливают свою […]
Обработка сплавов в состоянии сверхпластичности
Состояние сверхпластичности определяется тремя основными признаками: Аномально высокий ресурс деформационной способности ( δmax = 2100 %). Повышенная по сравнению с обычным пластическим состоянием чувствительность внутренних напряжений к изменению скорости деформации. Напряжения течения материала в состоянии сверхпластичности в несколько раз меньше предела текучести материала, характеризующего пластическое состояние данного материала. Перечисленные признаки состояния сверхпластичности проявляются в определенных условиях, […]
Объёмная штамповка на базе многоплунжерных гидравлических прессов
Конструкции многоплунжерных гидравлических прессов предполагают наличие вертикальных, горизонтальных ползунов, а при необходимости дополнительно могут устанавливаться и наклонные ползуны. Формообразование поковок осуществляется в закрытых (безоблойных) штампах с разъемными матрицами, в условиях всестороннего объемного сжатия материала. Разъем матриц может производиться по вертикальной, горизонтальной или одновременно по той и другой плоскостям. Технологические возможности многоплунжерного пресса с возможностями штампов […]
Процессы прокатки материалов
1. Поперечно—клиновая прокатка заготовок Сущность процесса поперечно-клиновой прокатки заключается в следующем: штучная заготовка, как правило, отделенная от прутка, укладывается поперек заходной части неподвижного инструмента (рис. 1). Подвижный инструмент с аналогичным профилем, перемещаясь параллельно неподвижному, внедряется в заготовку, вызывая ее вращение. Оба инструмента имеют наклонные боковые грани, которые заставляют перемещать избытки металла по направлению к торцам, […]