Определение способов изготовления детали и установление ее качества

ЛИТЬЕ. Характерным признаком макроструктуры отливки является наличие в ней дендритов. Это зерна, имеющие пирамидальную конструкцию, высота каждой пирамидки ориентирована перпендикулярна контуру изделия (рисунки 1, 2).

Рисунок 1 – Схема дендритных кристаллов

Каждый дендрит оканчивается острой кромкой, на которой могут концентрироваться высокие внутренние напряжения. Поэтому литые структуры обладают пониженной пластичностью, но повышенной хрупкостью. Они плохо работают при ударных нагрузках.

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ. Характерным признаком структуры, прошедшей обработку давлением, является наличие в ней четко различаемых волокон. Поэтому такие структуры получили название волокнистых.

Волокна в этих структурах могут располагаться или упорядоченно, имея однонаправленный характер, или повторять контур детали. Однонаправленные волокна свидетельствуют о том, что заготовка была получена методом проката.

На рисунке 3 показана макроструктура болта, изготовленного из круглого проката методом резания. На это указывает однонаправленное расположение волокон, которые под головкой болта оказались перерезанными. Любое волокно в такой структуре представляет собой границы зерен, на которых скапливаются различные неметаллические примеси, в том числе и вредные. Поэтому волокна являются наименее прочными элементами структуры.

При закручивании гайки в головке болта создаются внутренние силы, приводящие к появлению внутренних касательных напряжений. Эти напряжения стремятся «расслоить» металл, тем более, что сопротивление такому «расслоению» невелико. Отсюда можно сделать вывод: такая конструкция не может обеспечить надежной прочности.

Рисунок 2 – Заготовка, полученная литьем	Рисунок 3 – Заготовка из проката после обработки резанием

Рисунок 4 – Заготовка из проката после высадки

На рисунке 4 показана макроструктура болта, где в качестве заготовки также использовался круглый прокат. Об этом свидетельствуют однонаправленные волокна в стержне болта. Однако в головке болта волокна не перерезаются, а продолжают повторять контур детали. Это возможно только в одном случае, когда головка формировалась в результате высадки, используемой или при горячей штамповке, или при свободной ковке.

При закручивании гайки в головке болта, так же как и в предыдущем варианте, будут создаваться касательные напряжения. Однако в рассматриваемом варианте они будут распространяться вдоль волокон, т.е. в направлении самых малопрочных элементов структуры. Поскольку волокна в такой структуре ни где не перерезаются, эти напряжения будут постепенно гаснуть. Таким образом, прочность данной конструкции будет гораздо выше, чем той, которая показана на рисунке 3.

Отсюда можно сделать вывод: для достижения наибольшей прочности детали следует изготавливать только методом обработки металлов давлением.

Поиск по сайту: