Материалы, применяемые в машиностроении, и факторы, учитываемые при их выборе.

· Стали – железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода до 2 %;

· Чугуны – железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода более 2 %;

· Сплавы цветных металлов;

· Пластмассы – материалы на основе синтетических или природных высокомолекулярных смол;

· Дерево, резина, кожа и другие материалы.

 

Конструкционные стали:

· Углеродистая конструкционная сталь: низкоуглеродистые (до 0,25 %), среднеуглеродистые (0,25…0,6 %), высокоуглеродистые (0,6…0,2 %);

o Обыкновенного качества (ГОСТ 380-71): по механическим требованиям, химическим требованиям и механическим с дополнительными требованиями с химическому составу; для термически необрабатываемых деталей;

o Качественная (ГОСТ 1050-74): с нормальным и высоким содержанием марганца; для деталей, подвергаемых термообработке;

· Легированные конструкционные стали (ГОСТ 4543-71): хромистая, хромоникелевая и др.; качественная и высококачественная; применяют для особо ответственных деталей или деталей, которым необходимы специфические свойства – жаропрочность, коррозионная стойкость и т.д.;

o Низколегированные – общее содержание легирующих присадок до 2…5 %;

o Среднелегированные – присадок до 2,5…10 %;

o Высоколегированные – присадок больше 10 %.

Чугуны:

· Серый чугун (ГОСТ 1412-79), углерод в нем находится в виде графита. Хорошие литейные свойства и удовлетворительные механические свойства;

· Модифицированный чугун, с добавкой графитизирующих присадок, повышающих литейные и механические свойства;

· Высокопрочный чугун (ГОСТ 7293-79), с присадками магния, повышающими механические свойства;

· Белый чугун, худшие литейные свойства, трудно поддается резанию. Применение в деталях машин, работающими на износ (тормозные колодки и т.д.) или находящимися под воздействием высоких температур, подвергаемыми химическим воздействиям.

· Ковкий чугун (ГОСТ 1215-79), для деталей машин, получаемых отливкой, на которые могут действовать ударные нагрузки.

· Антифрикционный чугун (ГОСТ 1585-79), для подшипниковых узлов трения.

 

Сплавы цветных металлов.

 

· Медные сплавы:

o Бронзы – делятся по содержанию в них основного легирующего элемента: оловянные, свинцовые, алюминиевые и т.д.; обладают высокими антифрикционными и антикоррозионными свойствами, широко применяются в узлах трения, в водяной, паровой и масляной арматуре;

o Латуни – делятся на двойные (сплавы меди с цинком) и сложные, в которых кроме меди и цинка содержится свинец, кремний, марганец, алюминий, железо, олово, никель; обладают хорошим сопротивлением коррозии, антифрикционными свойствами, электропроводностью, технологическими свойствами; применяются для изготовления проволоки, гильз, деталей электрических машин;

· Баббиты – сплавы цветных металлов с высокими антифрикционными свойствами; применяются для заливки вкладышей подшипников скольжения, что допускает их работу при значительных скоростях и давлениях.

o Высокооловянные баббиты – сплав олова (больше 70 %) с сурьмой и медью; в подшипниках мощных и ответственных машин;

o Оловянно-свинцовые баббиты: 5…20% олова, 15 % сурьмы и 65…75 % свинца; подшипники среднего и тяжелого машиностроения;

o Свинцовые – более 80 % свинца; подшипники среднего и тяжелого машиностроения;

· Легкие сплавы – имеют алюминиевую или магниевую основу, плотность не более 3,5 г/см³. Из литейных алюминиевых сплавов наиболее распространены силумины (кремний до 20 %); из сплавов для обработки давлением – дуралюмины (сплавы из алюминия, меди, магния и марганца);

· Пластмассы. Могут состоять только из полимеров (высокомолекулярных смол) или из полимеров с наполнителями, которые придают материалу различные свойства. Наполнителями могут быть древесная мука, хлопковые очесы, бумага, х/б ткань, древесный шпон, асбест, графит и др. В машиностроении применяют фенопласты, амидопласты, винипласты, этиленопласты, фторопласты, акрилопласты и стеклопластики.

· Резина изготавливается на основе натурального или синтетического каучука. допускает большие обратимые деформации, хорошо гасит колебания, хорошо сопротивляется износу и действию многих агрессивных сред и обладает высокими диэлектрическими свойствами. Из резины изготовляют шины, амортизаторы, упругие элементы муфт, ремни, уплотнения, электроизоляционные детали и т. п. Твердая резина, содержащая 40...60% серы, называется эбонитом. Его применяют в электрической промышленности.

· Кожа благодаря высокой прочности и эластичности применяется для изготовления ремней, амортизационных деталей муфт, манжет, прокладок и т. п.

· Графит обладает хорошими электропроводностью и теплопроводностью, высокой температурной стойкостью (температура плавления около 3850 °С) и малым коэффициентом трения. Его применяют для изготовления электродов, огнеупорных изделий, вкладышей подшипников скольжения и других антифрикционных деталей, а также для смазки трущихся поверхностей деталей машин.