Применять материалы

Для изделий сложной конфигурации, для которых деформация при закалке нежелательна (например, шестерни), следует применять легированные, закаливаемые в масле стали.

В качестве материала для заклепок целесообразно применять легированные стали ,типа 40Х. Если заклепка перед установкой нагрета до температуры, превышающей температуру фазового превращения, т. е. до 750-800° С, и охлаждение происходит достаточно быстро, то сталь в процессе остывания подвергается мягкой закалке на сорбит, что значительно увеличивает прочность соединения. Изготовляя заклепки из легированной стали состава, применяемого для НТМО, можно в процессе деформации заклепок во время остывания получить значительное упрочнение заклепок. ;.

Пластины выполняют-из среднеуглеро-дистых или легированных закаливаемых сталей: 45, 50, 40Х, 40ХН, ЗОХНЗА твердостью преимущественно 40...50HRC,; пластины зубчатых цепей — преимущественно из стали 50. Изогнутые пластины, как правило, изготовляют из легированных сталей. Пластины в зависимости от назначения цепи закаливают до твердости 40...50 HRC4. Детали шарниров — валики, втулки и призмы — выполняют преимущественно из цементуемых сталей 15, 20, 15Х, 20Х, 12ХНЗ, 20ХНЗА, 20Х2Н4А, ЗОХНЗА и подвергают закалке до 55...65 HRC,. В связи с высокими требованиями к современным цепным передачам целесообразно применять легированные стали. Эффективно применение газового цианирования рабочих поверхностей шарниров. Многократного повышения ресурса цепей можно достигнуть диффузионным хромированием шарниров. Усталостную прочность пластин роликовых цепей существенно повышают обжатием краев отверстий. Эффективна также дробеструйная обработка.

При электроплавке жаропрочных сплавов, кроме ранее рассмотренных требований, к шихтовым материалам предъявляют особые дополнительные требования. Основными материалами для производства жаропрочных сплавов являются легирующие металлы (присадки), окислители, восстановители, ферросплавы и раскисли-тели. При выплавке жаропрочных сталей, кроме ферросплавов и стального лома, эффективно применять легированные стальные отходы литейного (собственный возврат) и кузнечного производств.

В качестве материала для заклепок целесообразно применять легированные стали ,типа 40Х. Если заклепка перед установкой нагрета до температуры, превышающей температуру фазового превращения, т. е. до 750 — 800°С, и охлаждение происходит достаточно быстро, то сталь в процессе остывания подвергается мягкой закалке на сорбит, что значительно увеличивает прочность соединения. Изготовляя заклепки из легированной стали состава, применяемого для НТМО, можно в процессе деформации заклепок во время остывания получить значительное упрочнение заклепок.

В котлостроении углеродистые трубы применяются для работы при температурах рабочей среды не выше 425 -н 450° С. Для работы при более высоких температурах среды надо применять легированные стали. Содержание углерода в стали не должно превышать 0,25%, так как в противном случае не будет обеспечена качественная сварка стыков без подогрева их. Иначе говоря, при отборе и приемке труб следует обращать самое серьезное внимание на соответствие марки стали проекту.

Корпусы обычно отливают из чугуна или стали, а также выполняют в виде сварной конструкции. При температуре пара •свыше 565° С необходимо применять легированные стали аустенитной структуры (если только не использовано искусственное охлаждение корпуса).

При более высокой температуре следует применять легированные теплоустойчивые ста-

ние толщины стенок элементов котла и применять легированные стали. Развитие котельной техники в сторону применения все больших давлений пара и послужило одной из основных причин появления прямоточных котлов и их внедрения в промышленную практику.

Применение пароперегревателей из обыкновенной углеродистой стали возможно при температурах перегретого пара 425—250° С и температуре стенки до 500° С. При более высоких температурах необходимо применять легированные хромистые стали.

При этом применять легированные конструкционные стали по ГОСТ 4543—61 в необработанном (горячекатаном) состоянии запрещается.

При температурах свыше 150°С для легких сплавов и 300°С для конструкционных сталей в затянутых соединениях становятся существенными явления релаксации и заедания. Релаксация связана с ползучестью материала при высоких температурах. Она проявляется в постепенном ослаблении затяжки соединения. При этом нарушается одно из главных условий прочности и герметичности соединения. Для уменьшения релаксации необходимо повышать упругую податливость деталей соединения, применять материалы с высоким пределом ползучести (например, хромистые и хромоникелевые стали [181), снижать допускаемые напряжения для болтов.

Если перепад температур неустраним по функциональному назначению детали (трубы теплообменных аппаратов), то выгодно применять материалы с благоприятным сочетанием прочности, теплопроводности и теплового расширения. Например, трубы из ситаллов с нулевым; коэффициентом линейного расширения совершенно не подвержены термическим напряжениям.

Трущиеся и подверженные износу части целесообразно выполнять в виде отдельных легкосменяемых деталей. Для изготовления деталей в этом случае можно применять материалы со специальными свойствами, какими не обладает основной материал детали, ~ _ 1 Ошибочна установка клапана двигателя внутреннего сгорания непосредственно в чугунной головке (рис. 436, а). Целесообразно установить клапан в направляющей втулке, выполненной из материала повышенной износостойкости и .ввести съемное седло из материала высокой жаропрочности (рис. 436, б). «'

Упругое скольжение возникает в результате упругой деформации материала рабочих поверхностей катков (рис. 170). Поверхностные слои материала ведущего катка, нагруженного движущим моментом Мг, под действием силы трения, по мере приближения к точке контакта р сжимаются, а проходя эту точку растягиваются. Поверхностные слои материала ведомого катка под влиянием реактивного момента Л12 получают противоположные деформации. Для уменьшения упругого скольжения необходимо применять материалы с большими модулями упругости. Величина упругого скольжения ? не велика, и не превышает для стали и чугуна 0,002 — 0,005; для текстолита 0,01; для резины 0,03. При обильной смазке передач » 0,05.

При конструировании соединений заформовкой надо учитывать, что процесс остывания изделий сопровождается усадкой формуемого материала и арматуры, а приборы и их детали могут работать при перепаде температур до 120° С и более. Поэтому для заформовки следует применять материалы с близкими коэффициентами теплового расширения и проектировать соединения так, чтобы усадка и тепловые деформации не нарушали прочность деталей и соединений. В частности, по возможности надо уменьшать размеры заформовываемых деталей, а толщину пластмассовых деталей назначать такой, чтобы исключалась опасность появления трещин и разрывов. При соединении материалов с большой разностью коэффициентов теплового расширения следует применять формовку

Для уменьшения влияния температурных деформаций величину минимальных зазоров следует назначать из расчета направляющих на нагрев и применять материалы с одинаковыми или близкими коэффициентами линейного расширения. Если последнее условие выдержать невозможно, то охватывающую деталь следует изготовлять из материала с большим коэффициентом линейного расширения.

Рассмотренный пример позволяет лучше понять следующие общие закономерности процесса коррозионно-механического изнашивания. Агрессивные среды, разрыхляя поверхности трения, усиливают процесс изнашивания; температура в зоне трения значительно активизирует процесс коррозии и тем самым интенсифицирует процесс изнашивания. Увеличение контактного давления и скорости скольжения повышает температуру на поверхности трения и интенсивность изнашивания. С увеличением нагрузки возрастает напряжение в областях фактического контакта, что может привести к пластическому взаимодействию выступов шероховатых поверхностей и даже к схватыванию или микрорезанию. Для снижения возможности развития таких явлений необходимо разрабатывать узлы трения с минимальными нагрузками в паре и применять материалы с высокой твердостью.

При выборе материала заготовки учитывают его эксплуатационные характеристики (прочность, коррозионную стойкость, жаропрочность и др.), пластические свойства и обрабатываемость резанием. Материал должен обладать высокой пластичностью (относительное сужение при одноосном растяжении не менее 20%). Предпочтительно применять материалы, хорошо освоенные в производстве. Выбор материала в значительной мере определяет материалоемкость изделия. Она может быть снижена в результате применения прогрессивных материлов, отличающихся повышенными

Из-за большого перепада температур между холодной проточной частью и силовой частью машины, находящейся, как правило, в зоне температур окружающей среды, в детандерах требуется применять материалы с низкой теплопроводностью. По этой же причине необходимо отделять и тщательно изолировать проточную часть от подшипникового узла и тормоза.

рабатывать поверхности витков и зубьев, применять материалы/ с высокими антифрикционными свойствами.

Любой материал, облученный потоком нейтронов, имеет некоторую радиоактивность. Обычно эта наведенная радиоактивность не мешает работе трансформатора в качестве электрического прибора. Однако она может создать определенную опасность для обслуживающего персонала. Поэтому необходимо по возможности применять материалы с относительно малым сечением поглощения нейтронов.