Сведения о машиностроительных материалах, применяемых в сельскохозяйственном машиностроении.

Материалы характеризуются физическими, химическими и технологическими свойствами.

Физические свойства: плотность, тепло-, электропроводность, цвет, температура плавления и т.д.

Химические: стойкость к химическому разрушению.

Технологические: ковкость, жидкотекучесть, свариваемость, обрабатываемость резанием, литьем, износостойкость.

Металлы машиностроительные делятся на черные (железо и его сплавы), цветные (все остальные металлы и их сплавы).

Железо – блестящий серебристо-белый металл с сероватым оттенком. В чистом виде практически не встречается и не используется. Сталь – сплав железа, с углеродом (до 2,14 %) и другими элементами. Содержание углерода определяет свойства стали. С возрастанием количества углерода увеличивается прочность и твердость стали, но уменьшаются пластичность и вязкость стали.

По химическому составу стали разделяются на углеродистые и легированные. Углеродистые наряду с железом и углеродом содержит марганец и кремний, а также вредные примеси в виде серы и фосфора. В составе легированных сталей в процессе выплавки вводят легирующие материалы (хром, никель, молибден, магний и др.).

По назначениюразличают стали конструкционные, инструментальные и специальные. Конструкционные стали применяют для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений.

Наиболее часто в машиностроении применяются:

Углеродистые обыкновенного качества конструкционные С_т0, С_т1, С_т2, С_т3, С_т4, С_т5, С_т6. Здесь и далее в обозначении марки стали цифра после знака «С_т» или слова «Сталь» определяют среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Углеродистые качественные конструкционныестали С_т08, 15, 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 60г, 70г. Здесь буква Г соответствует содержанию марганца – около 1%, в сталях для изготовления пружин.

Легированно-конструкционныестали 20х, 30х, 35х, 40х, 45х, 50х, 30х 3А. Здесь цифры определяют содержание углерода в сотых долях процента; Х – содержание легирующего хрома, Н – никеля, А – алюминия. Цифра после буквы – содержание в процентах. При отсутствии цифры – до 1,5%.

Применяя марку стали руководствуются следующим:

1. По возможности шире используют углеродистую обыкновенного качества сталь С_т3, 4, углеродистые качественные С_т15, 35, 45.

Из стали С_т3 изготавливают детали не требующие большей прочности.

В сварных конструкциях применять углеродистые стали марок С_т0, С_т3, С_т5, С_т6, 15, 35, 45, 50г. Сварка легированных сталей затруднена из-за склонности к закалке околошовной зоны и образования в ней хрупких структур.

Инструментальные стали У4÷У10, Р2÷Р12 обладают высокой твердостью, прочностью, износостойкостью и используются для производства инструмента – режущего и измерительного.

Специальные стали отличаются особыми физическими и химическими свойствами приобретенными за счет особенностей выплавки и наличия легирующих элементов. Пример – нержавеющие стали Х13 Н18; подшипниковые – ШХ-15.

Чугун – сплав железа с углеродом (более 2,14% углерода, обычно 3-4,5%), некоторым количеством марганца, серы, кремния. Чугун хрупок, плохо сваривается, но обладает хорошими литейными свойствами и хорошо режется.

В зависимости от технологии различают:

Серыйчугун С4-00, С4-12-28, С44-64 и др.. Здесь цифры – первая – предел прочности при растяжении в кгс/мм², вторая – при изгибе. Применяется для изготовления объемных, неответственных деталей – корпуса, плиты, станины.

Ковкийчугун – более улучшенные характеристики. Ответственные и тонкостенные детали: корпуса подшипников, редукторов, звездочки.

Высокопрочныйчугун – получают внесением специальных присадок. Использование – поршневые кольца, коленчатые валы и т.п.

Цветные металлы - в основном используются: медь и ее сплавы: бронзы, латуни; алюминийв виде деформируемыхсплавов (Al+Cu+Mg) для производства листа, прутков, поковок.; в виде литейных жестких и хрупких сплавов (силумины Al+Si). Удельная прочность – отношение прочности к массе. Сплавы алюминиевые в 5 раз выше по удельной прочности стальных.

Баббиты – антифрикционные сплавы олова со свинцом. Б-88 – 88% олова.