книги из ГПНТБ / Ростовцев Г.Г. Выбор конструкционных материалов

щая 0,15%' углерода, литейная, обыкновенного качества.

„пружинная . . . 9689-60, 1769-53, 1435-54

57

2, Выбор чугуна

Для деталей конструкций используют, как правило, хорошо обрабатываемый резанием серый, высокопроч­ ный и ковкий чугун.

Серый чугун применяют для плотных, но хрупких от­ ливок любых размеров и формы с пределом прочности на растяжение до 38 кг/мм2, на сжатие — до 140 кг!мм2 и на изгиб — до 60 кг/мм2.

Отливки серого чугуна маркируются буквами СЧ и

Выбор марки серого чугуна производят в зависимо­ сти от назначения отливки в соответствии с данными табл. 5.

Прочные нехрупкие отливки, мелкие и средние, из­ готовляют из ковкого чугуна, а крупные, с толщиной

. стенки больше 10 мм, — из высокопрочного и маркируют двумя буквами (КЧ, ВЧ) и двумя числами: первое — это предел прочности на растяжение (в кг/мм2), второе — относительное удлинение при растяжении (в %!). При­ меры: КЧ37-12, ВЧ45-5.

Ковкий и высокопрочный чугун с повышенной пла­ стичностью и пониженной твёрдостью, марок КЧЗО-6, КЧЗЗ-8, КЧ25-10, КЧ37-12 и ВЧ40-10, применяют для деталей, не работающих на истирание (рычаги, вилки, крестовины, фланцы, фитинги и др.), а с повышенной твердостью, марок КЧ45-5, КЧ50-4, КЧ56-4, КЧ60-3, КЧ63-2 и ВЧ45-5, ВЧ50-1, ВЧ60-2, — для трущихся дета­ лей (коленчатые и кулачковые валы, кулачки, муфты, тормозные барабаны и диски, гильзы, детали штампов и др.).

' 5 8

59

Марку ковкого и высокопрочного чугуна берут тем выше, чем выше расчетные напряжения, требуемая на­ дежность и возможные погрешности расчета.

Чугунные детали толщиной 4 мм и более, трущиеся по стали (втулки, подшипники, кольца, поршни и др.), выполняют из антифрикционного чугуна (ГОСТ 1585-57), причем при трении по закаленной стали — из чугуна по­ вышенной твердости, а по незакаленной — из более мягкого. Требуемая структура чугуна (с измельченным графитом) обеспечивается легированием его добавками хрома, никеля, меди и титана. При повышенных нагруз­ ках применяют медистый чугун, содержащий до 2%' ме­

прочный нержавеющий чугун ЖЧНДХ 15-7-2, легиро­ ванный 15%' никеля, 7% меди и 2% хрома. Марки и предельные режимы работы антифрикционного чугуна приведены в табл. 6.

При сухом трении антифрикционный чугун исполь­ зуют в качестве фрикционного материала. Для повыше­ ния фрикционных свойств чугуна его иногда дополни­ тельно легируют 0,2—0,5% молибдена.

В большинстве случаев серый, ковкий и высокопроч­ ный чугун применяют в отожженном состоянии, но для повышения твердости и износостойкости его можно под­ вергнуть нормализации, закалке и отпуску.

Закалке и отпуску обычно подвергают легированный чугун, содержащий хром, никель, медь и другие добавки, так как из-за хрупкости чугуна охлаждение его в воде неприменимо, а получение структур закалки при охла­ ждении в масле или горячнх средах (изотермическая закалка) возможно лишь при достаточно большой прока­ ливаемое™, характерной для легированной металличе­ ской основы. Поцерхностной закалке для повышения

60

износостойкости можно подвергать и нелегированный чугун.

Для жаростойких, нержавеющих и других отливок с особыми свойствами применяют высоколегированный чу­ гун (табл. 7).

3. Выбор легкого сплава

Легкие алюминиевые и магниевые сплавы превосхо­ дят сталь по удельной прочности, обрабатываемости, тепло- и электропроводности, но уступают ей по твердо­ сти, жесткости, прочности и теплостойкости. Алюминие­ вые сплавы более стойки против коррозии, чем сталь, а магниевые — менее стойки; кроме того, магниевые спла­ вы менее жестки (модуль упругости алюминия 7100— 7200 кг!мм2, магния — 4500 кг!мм2), из-за горючести маг­ ния сложнее в обработке и используются реже, чем бо­ лее тяжелые — алюминиевые.

Цена 1 м3 легких сплавов близка цене 1 мг среднеле­ гированной качественной стали, следовательно, и изде­ лия из легких сплавов по стоимости примерно равны стальным (среднелегированным) равного объема.

Для штамповок, прутков, поковок, листов, фасонных профилей и труб применяют деформируемые сплавы, а для отливок — литейные.

Деформируемые алюминие'вые сплавы значительно прочнее и пластичнее литейных, а для магниевых спла­ вов это различие меньше.

Все легкие сплавы маркируются по химическому со­ ставу, но в обозначении марки сплава состав его не от­ ражается.

Для легких изделий сложной формы, получаемых глубокой вытяжкой, применяют наиболее мягкие алюми-

64

ниевые сплавы: технически чистый алюминий марок АД-1 и АД или его сплавы с малыми добавками марган­ ц а — АМц или магния—АМг1.

Для пластичных и коррозионностойких сварных из­ делий повышенной прочности применяют сплавы с по­ вышенным содержанием магния марок АМгЗ, АМг5 и АМгб. Для прочных изделий применяют дисперсионнотвердеющие после закалки при 500° алюминиевые спла­ вы средней и высокой прочности. К ним относятся спла­ вы марок АД31, АДЗЗ, АВ, АД35, ВД17, Д1, Д16, Д19,

ВАД1, М40, АК2, АК4, АК4-1, АК6, АК6-1, АКД Д20,

ВАД23, В93, ВЭБ, В96. Наименее прочные из них — спла­ вы АД31, АДЗЗ и АВ — стойки против коррозии, очень пластичны в горячем состоянии и хорошо сварива­ ются.

Сплавы для нагреваемых до 200° поковок марок АД35, АК6, АК6-1, АК4, АК4-1, ВД17, АК2, В93 и АК8 также пластичны в горячем состоянии, но менее стойки против коррозии и свариваются лишь контактной сваркой. Высо­ копрочные сплавы ВЭБ, В96, ВАД21, ВАД23, М40, Д16, Д19 и ВАД1 труднее поддаются ковке и идут для сило­ вых деталей из прессованных и катаных профилей, ли­ стов и труб.

Из них наиболее прочен сплав В96, но лишь до тем­ пературы 120°, сплавы ВАД23 и М40 удовлетворительно свариваются всеми способами сварки, а Д20 и ВАД23 выдерживают нагрев до 250°.

Отожженные и свежезакаленные сплавы пластичны и поддаются холодной вытяжке.

Наиболее жаропрочные изделия прессуют и спекают из порошков алюминиевых сплавов марок САП-1, САП-2, САС и др.

Для очень легких изделий, защищаемых от кор­ розии стойкими покрытиями, применяют пластичные

Основные данные деформируемых легких сплавов

П р и м е ч а н и е . В графах „Свариваемость", „Обрабатываемость давлением" и „Коррозион­ ная стойкость" обозначены: 5 — отличные, 4 —хорошие, 3 —удовлетворительные и 2 —плохие зна­ чения характеристик.

/

П р и м е ч а н и е . В графах „Литейные свойства* и „Коррозионная стойкость* обозначены: 5 —отличные, 4 —хорошие, 3 —удовлетворительные, 2 — плохие и 1 —очень плохие значения харак­ теристик.