Прокатка — один из важнейших способов обработки металла давлением. Им обрабатывается более 75% всей получаемой стали. Прокаткой получают из слитков стали или цветных металлов сортовые материалы круглого, квадратного, полосового и фасонного профиля (тавровый, корытный, зетовый), а также листы и трубы. На рисунке приведены некоторые профили проката: круглый, квадратный, полосовой, угловой, тавровый, двутавровый, корытный, рельсовый, зетовый.

Прокатка металлов осуществляется на специальных машинах, называемых прокатными станами. В прокатном стане металл пропускается в нагретом или холодном виде менаду вращающимися в разные стороны стальными или чугунными валками. Прижатый к валкам слиток увлекается силой трения, возникшей между валками и слитком. Валки обжимают слиток и придают ему требуемый профиль. На рисунке показана схема прокатки.

Первичную про... Читать далее »

Штамповка в десятки раз производительнее свободной ковки, и, кроме того, дает более высокую точность и чистоту поверхности. Нередко после штамповки детали не требуют дальнейшей обработки. Но для штамповки требуется изготовление стальных форм (штампов), и эти затраты могут оправдаться только при выпуске большого количества поковок.

Штамп представляет собой два стальных кубика или бруска (рис. 20), имеющих полости, точно воспроизводящие форму изделия, которые называются ручьями (4). Верхняя часть штампа (1) крепится к бабе молота, нижняя (2) — на наковальне. Заготовка (3) предварительно нагревается в горне до температуры ковки и помещается в нижнюю часть штампа. Одним или несколькими ударами молота она заполняет ручей штампа и принимает необходимую форму (б).

Штамповка с предварительным нагревом заготовок называется горячей в отличие от холодной, к... Читать далее »

Обработка металлов давлением основана на способности металлов изменять свою форму под действием силы не разрушаясь, не давая трещин и разрывов (пластичность). В нагретом состоянии у металлов увеличивается пластичность, и они легко поддаются ковке. Обработке ковкой подвергают главным образом стальные изделия.

Ковка, наиболее древний способ обработки металла давлением состоит в следующем: стальная заготовка нагревается в горне или нагревательной печи до температуры выше 900°, при которой металл становится пластичным. После этого ударами молота металлу, лежащему на наковальне, придается необходимая форма. Изделие, полученное в результате ковки, называют поковкой.

Различают ручную и машинную ковку. Ручная ковка применяется для мелких ремонтных работ. Машинная ковка — ковка на молотах и прессах. Она во много раз производительнее ручной и позволяет обрабатывать очень к... Читать далее »

Процессы литья непрерывно совершенствуются. Теперь, кроме обычной заливки, о которой мы говорили, все шире применяют литье в металлические формы (кокильное литье). Кокильное литье позволяет получать отливки, выполненные с большой точностью и высокой чистотой поверхности, так что эти отливки уже не требуют последующей обработки. Кроме того, металлические формы могут служить для производства многих тысяч отливок, в то время как земляные — только для одной отливки.

Одним из широко применимых способов кокильного литья является литье под давлением, при котором расплавленный металл заливает форму не столько под давлением силы тяжести, сколько под давлением сжатого воздуха. Благодаря этому заполнение форм происходит очень быстро, металл не успевает при этом охладиться и легко проникает в полости очень сложных форм. Этим методом изготовляют мелкие фасонные детали из сплавов цветных металлов ... Читать далее »

Заливку металла производят как в сырые, так и предварительно высушенные формы.
Сушку форм и стержней применяют при сложных отливках, где требуется высокая их прочность и хорошая газопроницаемость. Сушка производится в сушильных камерах и шкафах. Собранные и подготовленные к заливке формы устанавливают в литейном цехе в порядке, удобном для заливки.
Предназначенный для литья металл расплавляют в специальных печах. Например, чугун плавят в вагранках — печах, которые напоминают по устройству маленькую доменную печь. Для плавки сталей применяют малые бессемеровские конвертеры, а для легированных сталей — дуговые и индукционные электрические печи. Для плавки алюминиевых и цинковых сплавов, требующих более низкой температуры, широко применяются электропечи сопротивления, где нагревание производится спиралями сопротивления.

Металл для литья нагревается несколько выше температу... Читать далее »

Литейная форма представляет собой две опоки — металлические ящики без дна, заполненные формовочной землей, с пустотой, имеющей форму детали для отливки, и отверстиями для заливки формы жидким металлом (литники). Положение опок фиксируется штырями (4). Формовочная земля состоит из смеси речного песка (до 90 — 95%), глины (2—10%) и связывающих веществ (формовочная смесь). Формовочная земля должна быть пластичной, достаточно прочной после утрамбовки, огнеупорной и газопроницаемой. Формовку по модели производят, иногда не в опоках, а прямо в почве (для крупных отливок).

В стержневом ящике формуют стержни, которые затем высушиваются. Стержни служат для образования пустот в отливке.

Для ручной формовки применяются следующие инструменты : трамбовка (1), лопата (7), карасик (2), гладилка (5), крючок (4), душник (6), подъемник (3).

Последовательность операций при изготовлении литейной... Читать далее »

Для изготовления деталей машин и механизмов металлы и их сплавы подвергают различным видам обработки. Форма и размеры изготовляемых деталей, требования, предъявляемые к ним, и свойства металла определяют виды обработки.

В машиностроении широко распространены следующие виды обработки металлов: литье, давление (ковка, штамповка, прокатка, волочение), резание (точение, фрезерование, сверление, строгание и другие), сварка, пайка и термообработка.

Литье является одним из древнейших способов изготовления деталей. Литье заключается в том, что расплавленный металл заливают в специальную литейную форму, в которой он, остывая, затвердевает и сохраняет ее очертания. Деталь, полученная таким образом, называется отливкой. С помощью литья изготовляют отливки из чугуна, стали, алюминия, бронзы, латуни и других металлов и сплавов.

Процесс получения отливки состоит из следующих операций:

... Читать далее »

Коррозией называется процесс разрушения металлов и сплавов под воздействием внешней среды. Типичными примерами коррозии является ржавление стали, разъедание подводных частей- судов морской водой, разрушение деталей химической аппаратуры под влиянием растворов солей и кислот, от действия высокой температуры и т. д.

Известно, что от коррозии ежегодно пропадает до 10% всех добываемых металлов. Это огромные потери, и борьба с ними приобретает серьезное значение. Для борьбы с коррозией применяют следующие способы:

Легирование — процесс сплавления стали с другими металлами, значительно улучшающими ее свойства. Коррозионная стойкость стали возрастает, если в ее состав входят не поддающиеся окислению на воздухе металлы. Таким путем получают нержавеющую сталь, в которой легирующими элементами являются охром (12—18%) или никель (4—8%).

Оксидиро... Читать далее »

В процессах обработки металлов и сплавов их свойства не остаются постоянными, а изменяются и иногда весьма значительно. Эти изменения приводят к повышению или уменьшению твердости металла или к изменению других свойств. Намеренное изменение свойств металлов производится термической обработкой.
Термической обработкой металлов и сплавов называют изменение их свойств путем нагревания, выдержки и охлаждения. Изменение внутреннего строения металлов приводит к изменению их механических свойств: твердости, прочности,, пластичности, вязкости.
Не все металлы в одинаковой степени поддаются термической обработке. Некоторые из них почти не изменяют свои свойства при термической обработке, другие изменяют их очень мало, третьи — весьма значительно. Наиболее чувствительна к термической обработке сталь. Низкоуглеродистые стали, содержащие менее 0,3% углерода, слабо изменяют свои свойства,... Читать далее »

Металлы и сплавы можно различать по внешнему виду, например чугун от стали, сорта чугуна между собой. Благодаря большому содержанию углерода серый чугун в отличие от белого (передельного) имеет темно-серый цвет. Углерод в сером чугуне находится в виде мельчайших чешуек графита, и поэтому свежеобработанная поверхность чугуна пачкает руки.

Значительно труднее различать стали разных марок. Наиболее распространенный признак отличия — величина зерен (кристаллов) в месте излома. Крупные зерна бывают у сталей с малым содержанием углерода. С повышением процентного содержания углерода в стали ее строение становится мелкокристаллическим.

Другой, более верный, но также довольно грубый способ различия марок сталей состоит в пробе "на искру". Для этого стальной образец затачивают на наждачном круге. Мелкие частички стали нагреваются и, отделяясь от образца, светятся и сгорают в воздухе. По дл... Читать далее »