2. Технология конструкционных материалов

2.1 Программа и варианты контрольных работ для студентов заочной формы обучения

2.1.1 Современные методы формообразования заготовок сваркой, давлением, обработка резанием и литьем

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Физико-химические основы металлургического производства. Понятие о рудах различных металлов. Принципы получения металлов из руд восстановлением, электролизом и металлотермией.

Производство чугуна. Исходные материалы для доменной плавки. Подготовка руд к плавке. Основные физико-химические процессы получения чугуна в современных доменных печах. Продукция доменного производства. Процесс прямого (внедоменного) получения железа из руд.

Производство стали. Исходные материалы для плавки стали. Основные физико-химические процессы получения стали. Производство стали в основных мартеновских печах, кислородных конверторах и электродуговых печах. Сравнение процесса плавки по производительности, автоматизации и качеству стали. Способы разливки стали в изложницы. Строение слитков спокойной и кипящей стали. Непрерывность разливки стали. Сравнительная оценка способов разливки и качества получаемых слитков.

Способы повышения качества стали: обработка стали синтетическими шлаками в ковше, вакуумирование жидкой стали, электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплавы. Сравнительная оценка способов повышения качества стали.

Производство цветных металлов. Производство меди, алюминия, магния, титана и их сплавов. Физико-химические процессы получения металлов. Способы плавки и рафинирования цветных металлов и сплавов.

Порошковая металлургия. Виды и свойства металлических и металлокерамических порошковых материалов. Методы получения порошков и изготовление из них полуфабрикатов и изделий. Продукция и технико-экономические характеристики порошковой металлургии.

Перспективы развития металлургического производства. Вопросы техники безопасности и охраны окружающей среды.

Технология литейного производства

0бщая характеристика литейного производства. Современное состояние, место и значение литейного производства в машиностроении. Классификация способов изготовления отливок, объем их применения и степень полезного использования металла. Диалектика развития литейного производства. Роль отечественных ученых в развитии литейного производства.

Физические основы производства отливок. Тепловое, силовое и физико-химическое взаимодействие отливки и литейной формы, процессы, происходящие при заполнении литейной формы, затвердевании расплавленного металла и его охлаждении. Влияние структуры отливок на их свойства.

Способы изготовления отливок. Литейная форма, ее элементы и назначение. Требования, предъявляемые к литейным формам. Классификация литейных форм.

Изготовление отливок в песчаных формах. Сущность способа. Литейная оснастка. Формовочные и стержневые смеси. Влияние состава формовочных смесей на качество отливок.

Изготовление песчаных форм вручную. Механизация и автоматизация изготовления литейных форм. Влияние способа уплотнения литейных форм на качество отливок.

Изготовление стержней с отвердением тепловой сушкой, в нагреваемой оснастке, из холоднотвердеющих и жидких самотвердеющих смесей.

Сборка и заливка литейных форм. Выбивка отливок из литейных форм и стержней из отливок. Очистка поверхности отливок, обрубка заливов, исправление дефектов отливок. Изготовление литейных форм для крупных отливок.

Технологические возможности литья в песчаные формы и области его применения. Перспективы совершенствования литья в песчаные формы.

Изготовление отливок литьем в оболочковые формы. Сущность способа и его особенности. Литейная оснастка и оборудование. Формовочные смеси и их свойства. Последовательность изготовления отливок литьем в оболочковые формы.

Изготовление отливок по выплавляемым моделям. Сущность способа и его особенности. Материалы для изготовления выплавляемых моделей и приготовление модельных составов. Оснастка и оборудование для изготовления отливок по выплавляемым моделям. Последовательность изготовления отливок литьем по выплавляемым моделям.

Изготовление отливок литьем в кокиль. Сущность способа и его особенности. Основные типы кокилей и материалы для их изготовления. Теплоизоляционные покрытия и их назначение. Последовательность изготовления отливок литьем в кокиль.

Изготовление отливок литьем под давлением. Сущность способа и его особенности. Схема процессов изготовления отливок на машинах литья под давлением с холодной и горячей камерами прессования. Литейная оснастка, оборудование и материалы для изготовления отливок. Последовательность изготовления отливок литьем под давлением.

Изготовление отливок центробежным литьем. Сущность способа и его особенности. Схема процессов изготовления отливок на центробежных машинах с горизонтальной и вертикальной осями вращения. Применение центробежного литья при изготовлении фасонных отливок. Технологические возможности и области применения центробежного литья. Изготовление отливок литьем под низким давлением, непрерывным, горизонтальным, вакуумными способами, жидкой штамповкой и кристаллизацией под давлением. Сущность способов, литейная оснастка, оборудование и материалы.

Технологические возможности специальных видов литья и области их применения. Перспективы совершенствования специальных видов литья.

Изготовление отливок из различных сплавов. Литейные свойства сплавов. Технологические факторы, влияющие на литейные свойства сплавов. Влияние литейных сплавов на качество отливок.

Изготовление отливок из чугуна. Структура, механические и эксплуатационные свойства серого высокопрочного и ковкого чугуна. Факторы, влияющие на формообразование структуры и свойств чугуна. Литейные и механические свойства чугунов. Плавка чугунов и плавильные печи. Особенности изготовления отливок из серого, высокопрочного и ковкого чугунов различными способами литья. Легированные и модифицированные чугуны. Области применения отливок из чугунов.

Особенности изготовления отливок из стали, медных, алюминиевых, магниевых и тугоплавких сплавов. Плавка сплавов и подготовка их к заливке. Особенности изготовления отливок различными способами литья. Области применения отливок из стали, медных, алюминиевых, магниевых и тугоплавких сплавов.

Технологичность конструкций литых деталей. Особенности конструирования литых деталей с учетом литейных свойств сплавов (жидкотекучести, усадки), уровня напряжений в отливке, направленности затвердевания отливки, технологии изготовления литейных форм (выбора разъема литейных форм, конструктивных уклонов, крепления литейных стержней в литейной форме, удобства извлечения модели из литейной формы и стержней из отливки) при литье в песчаные формы и специальными способами литья из различных сплавов.

Особенности технологии изготовления отливок в условиях автоматизированного производства.

Техника безопасности и охрана окружающей среды в литейном производстве.

Вопросы для самопроверки.

Каковы основные требования к отливкам? Как увеличивается качество поверхности отливок? В чем сущность специальных требований к отливкам? Какую конструкцию отливки называют технологичной? Как обеспечивается оптимальная геометрия отливки и ее элементов? Какие способы литья позволяют получать крупногабаритные отливки? Современные способы литья. Сущность литья в разовые песчаные формы. Что такое литниковая система? Какие вы знаете ГОСТы, которые требуется соблюдать при расчете технологического процесса отливки?