Материала технологии

Многие факторы случайности можно свести к минимуму: производственные (колебания механических характеристик материала, технологические дефекты) — тщательным контролем изделий на всех этапах изготовления, эксплуатационные (перегрузки, неправильное обращение с машиной) — чисто конструктивными мерами (введением систем защиты, предохранителей, блокировок).

Норма расхода материальных ресурсов в машиностроении состоит из следующих основных частей: чистый или рецептурный расход материала; технологические отходы и потери; организационно-технические отходы и потери.

Чистый (полезный) расход включает то количество материала, которое вещественно входит в готовое изделие (чистая масса). Технологические отходы и потери характеризуют бесполезные затраты материальных ресурсов, часть этих потерь непосредственно обусловлена технологическим процессом данного производства.

Многие факторы случайности можно свести к минимуму: производственные (колебания механических характеристик материала, технологические дефекты) - тщательным контролем изделий на всех этапах изготовления, эксплуатационные (перегрузки, неправильное обращение с машиной) - чисто конструктивными мерами (введением систем защиты, предохранителей, блокировок).

Для обеспечения высокой производительности труда и точности обработки деталь должна быть надежно закреплена. Для повышения жесткости легко деформируемых деталей к ним приваривают, если позволяет марка материала, технологические стяжки и распорки или при закреплении устанавливают поддерживающие клинья и домкраты. При закреплении детали на станке ее ставят к размещенным на столе станка упорам, которые и воспринимают усилия резания. Крепление планками следует производить в местах опор, что устраняет возможность деформирования самой детали. Перед чистовым проходом рекомендуется раскреплять деталь, проверять правильность ее установки и затем снова произ-

Односторонний нагрев . Несимметричность свойств материала . . Технологические отступления * .... 0,10—0,15 0,04—0,06 0,10—0,15 0,14—0,21 0,10—0,15 0,12—0,20 0,04—0,06 0,02—0,04 0,04—0,06 0,06—0,10 0,04—0,06 0,05—0,09 0,02—0,03 0,04—0,06 0,04—0,05 0,02—0,03 0,08-0,11 0,12—0,17 0,04—0,05 0,08-0,12 0,02-0,03 0,02—0,04 0,02—0.03 0,04—0,06 0,06—0,10 0,02—0,03 0,04-0,06

Для оценки способности котельных сталей воспринимать определенную деформацию в условиях, приближенных к производственным, применяются технологические испытания. В отличие от методов механических испытаний определяются не отдельные значения свойств, а оценивается общее состояние материала. Технологические испытания носят, как правило, качественный характер. Они необходимы при определении пригодности материалов для изготовления изделий по технологии, предусматривающей значительную и сложную деформацию.

Вероятностный расчет на прочность становится весьма актуальным в связи с тем, что нагрузки являются случайными функциями времени и пределы выносливости имеют большие колебания из-за неоднородности материала, технологии изготовления и других факто-

2) допускаемое напряжение, особенно при переменной нагрузке, зависит от геометрии детали, материала, технологии изготовления, что затрудняет его использование в качестве нормативной характеристики;

Выбор материала должен производиться с учетом способа изготовления и термообработки детали. При этом необходимо учитывать: Т) габаритные размеры, конфигурацию и массу детали; 2) соответствие свойств материала главному критерию работоспособности; 3) стоимость и дефицитность материала; 4) соответствие свойств материала технологии изготовления и обработки.

По своему назначению валы и оси являются весьма ответственными деталями механизмов и машин. Случаи поломки этих деталей, как правило, вызывают разрушение других деталей и выход из строя всей машины. Поэтому к валам и осям предъявляются определенные требования, а именно: достаточные прочность и жесткость, износостойкость трущихся поверхностей, технологичность конструкции, удобство изготовления и сборки. Эти требования могут быть обеспечены при условии правильного расчета и конструирования валов и осей, а также обоснованного выбора материала, технологии изготовления и упрочнения их изнашиваемых частей.

Следует отметить, что на практике Яэф и у других модификаций вакуумной изоляции может меняться в широких пределах в зависимости от качества данной партии материала, технологии монтажа, плотности укладки и т. д. Поэтому расчетные значения могут служить лишь для ориентировки; надежное значение ЯЭф получается только по экспериментальным данным.

Следовательно, свариваемость зависит, с одной стороны, от материала, технологии сварки, конструктивного оформления соединений, а с другой — от требуемых эксплуатационных свойств сварной конструкции. Если эти требования удовлетворяются, то свариваемость материалов считается достаточной. Если не обеспечивается минимальный уровень хотя бы одного из эксплуатационных свойств сварного соединения, то она считается недостаточной. При этом свариваемость одного и того же материала может быть оценена как достаточная или недостаточная в зависимости от назначения изделия. >-,_.

При испытаниях на замедленное разрушение нагружение малогабаритного образца 3 можно осуществить механическим путем (рис.6.5.1,6) при помощи винта 1 через опорый диск 2. Выпукл; я поверхность образца 3, ограниченная диаметром опорного диска, находится в условиях двухосного осесимметричного напряженного состояния с растягивающими компонентами напряжения [289]. Дисковый образец может иметь диаметральный прямой или круговой шов. Заданный уровень напряжения на поверхности обеспечивают либо расчетным определением требуемого изгиба, либо тензометрированием. Результаты таких испытаний позволяют судить о стойкости сварных соединений против замедленных разрушений в зависимости от материала, технологии сварки, уровня остаточных напряжений, присутствия коррозионной среды.

При определении условий применения концепции ТПР на стадии проектирования имеется возможность выбора (варьирования) геометрических размеров, трассировки и опор трубопровода; конструкционного материала; технологии изготовления; режимов эксплуатации; технологии эксплуатационного обслуживания; систем контроля течи с достаточным уровнем чувствительности.

Соотношение между Стр(7) и стср(7) зависит от температуры, структуры материала, технологии его обработки и истории нагружения. Увеличение размера зерен поликристаллического материала, ослабление прочности их границ, накопление микротрещин и повреждений в материале понижает <тр(7), но мало влияет на сгср(Т). Уровень ар(7) также зависит от размеров элемента конструкции, так как для больших размеров выше вероятность появления микротрещин или структурных неоднородностей. На рис. 4.1,3,д штрихпунктирной линией условно показано положение вертикальной границы предельных состояний, сместившейся вследствие снижения сГр(Т) по указанным причинам. Теперь и при напряженном состоянии, соответствующем лучу 3, разрушение носит хрупкий характер. Легирование и термообработка металлов, направленные на повышение пределов текучести ат и временного сопротивления сгвр, обычно мало влияют на стр и также приводят к росту отношения сгср/стр, что в конечном счете увеличивает опасность хрупкого разрушения.

Следовательно, свариваемость зависит, с одной стороны, от материала, технологии сварки, конструктивного оформления соединений, а с другой — от требуемых эксплуатационных свойств сварной конструкции. Если эти требования удовлетворяются, то свариваемость материалов считается достаточной. Если не обеспечивается минимальный уровень хотя бы одного из эксплуатационных свойств сварного соединения, то она считается недостаточной. При этом свариваемость одного и того же материала может быть оценена как достаточная или недостаточная в зависимости от назначения изделия.

Соотношение между сгр (Т) и аср (Т) зависит от температуры, структуры материала, технологии его обработки и истории нагруже-ния. Увеличение размера зерен поликристаллического материала, ослабление прочности их границ, накопление микротрещин и повреждений в материале понижает ар (Т), но мало влияет на сгср (Т). Уровень Ор (Т) также зависит от размеров элемента конструкции, так как для больших размеров выше вероятность появления микротрещин или структурных неоднородностей. На рис. 3.12, а штрих-пунктирной линией условно показано положение вертикальной границы предельных состояний, сместившейся вследствие снижения Ор (Т) по указанным причинам. Теперь и при напряженном состоянии, соответствующем лучу 3, разрушение носит хрупкий характер. Легирование и термическая обработка металлов, направленные на повышение пределов текучести ат и временного сопротивления °в. р, обычно мало влияют на сгр и также приводят к росту отношения оГдр/сГр, что, в. конечном счете, увеличивает опасность хрупкого разрушения.