Стали углеродистые качественные в зависимости от химического состава разделяют на две группы: I (с нормальным содержанием марганца) и II (с повышенным содержанием марганца). В табл. П2 приведены механические свойства и примеры применения углеродистых качественных сталей.

Легированные стали применяют главным образом для деталей ответственного назначения. В табл. П2 приведены механические свойства и примеры применения некоторых, наиболее часто применяемых конструкционных легированных сталей.

Примеры применения и механические свойства стальных отливок приведены в табл. П2. Стальные отливки имеют несколько худшую структуру и соответственно более низкие механические характеристики, чем стальные детали, прошедшие обработку давлением, а также трудней обрабатываются резанием.

Б. Цветные металлы и их сплавы

Цветные металлы и их сплавы широко применяют как конструкционные материалы в машиностроении, авиастроении, электротехнике и других отраслях промышленности. Наиболее распространены сплавы на основе меди, олова, свинца, алюминия, магния и титана.

Бронзы представляют собой сплавы меди с оловом, свинцом, алюминием, кремнием, марганцем, никелем. Бронзы обладают хорошими литейными, антифрикционными и технологическими свойствами, коррозионной стойкостью, хорошо обрабатываются резанием. Примеры применения бронз и их свойства приведены в табл. ПЗ.

Латуни - сплавы меди с цинкомч С увеличением содержания цинка механические свойства латуней улучшаются. В состав латуней кроме меди и цинка входят алюминий, марганец, олово, кремний, железо. В табл. ПЗ приведены механические свойства некоторых марок латуней, применяемых в машиностроении.

Баб б и т ы представляют собой антифрикционные сплавы из легкоплавких цветных металлов на основе олова или свинца и предназначены для заливки подшипников. Эти сплавы обладают малым коэффициентом трения, пластичностью. Баббиты применяют для подшипников, авиационных двигателей, прокатных станов и т. д.

Легкие сплавы - это сплавы с плотностью до 3,5 г/см на алюминиевой или магниевой основе. Они делятся на литейные (силумин АЛ4) и деформируемые (дюралюмин Д16) на алюминиевой основе. Магниевые сплавы содержат алюминия до 11%, цинка до 4%, марганца до 45% и другие компоненты. Широко применяются и титановые сплавы, имекщие высокие показатели прочности. Применение точного литья из легких сплавов исключает механическую обработку многих поверхностей деталей.

Легкие сплавы применяют для изготовления поршней быстро* ходных двигателей, ползунов быстроходных машнн, быстробращаю-щихся деталей - шкивов, сепараторов, корпусных деталей транспортных машин, особенно самолетов, картеров авиационных и автомобильных двигателей, крышек и кожухов,

в. Немета.1ллческие материалы

Неметаллические материалы используют вместо дорогих и дефицитных металлов и сплавов, а также в качестве самостоятельных конструкционных материалов, не уступающих в ряде случаев по своим свойствам металлам и сплавам.

Пластические массы представляют собой органические материалы, получаемые соединением синтетических или природных смол и различных наполнителей (ткань, бумага, древесный шпон, древесная мука, текстильные, стеклянные и асбестовые волокна), способные под влиянием нагревания и давления формоваться в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять приданную форму.

По характеру наполнителя пластмассы делятся на слоистые (со слоистым наполнителем), композиционные (наполнитель порошок или волокна) и без наполнителя (литые).

К слоистым пластмассам относятся текстолит, гетинакс, асбесто-текстолит, древеснослоистые пластики ДСП (дельта-древесина), стеклотекстолит.

К композиционным пластмассам относятся волокнит, органическое стекло (плексиглас), винипласт, фторопласт, капрон.

Пластмассы широко применяют в машиностроении. Например, стеклопластики применяют для изготовления кузойов автомо&1лей, корпусов судов и т. д.

Зубчатые колеса в быстроходных малошумных передачах делают из текстолита, древеснослоистых пластиков и капрона; быстровращаю-пщеся детали (диски, сепараторы подшипников качения, лопатки компрессоров) из стеклопластиков, текстолита и полимеров. Для изготовления деталей, работающих на износ (вкладыши тяжелонагру-женных Подшипников, накладные направляющие), используют текстолит, древеснослоистые пластики, фторопласт-4. Тормозные детали изготовляют из асбестотбкстолита, детали фрикционных передач, ршенные шкивы из текстолита; ремни, канаты, тросы -из капрона; нз капрона изготовляют также крепежные детали (винты, гайки, шайбы, стопорные кольца). Для электроизолирующих деталей (панелей, коллекторов электромашин, изоляции кабелей и проводов) применяют гетинакс, текстолит, полиэтилен, винипласт, фторо-11ласт-4.

Детали химических аппаратов изготовляют из винипласта и фторо-пласта-4; уплотняющие устройства - из хлорвинила и фторопласта; трубы химически стойкие - из полихлорвинила и полиэтилена.

Для изготовления деталей ручного управления (маховиков, рукояток, рычагов и т. п.) часто применяют волокнит.

Резина - продукт химической переработки натурального или синтетического каучука. Резина применяется для изготовления шин, амортизаторов, упругих элементов муфт, ремней, рукавов, уплотнений, электроизоляционных изделий, защитных покрытий.

Твердая резина с содержанием серы ~ 40% называется эбонитом я широко применяется в электро- и радиопромышленности,

Графит обладает хорошей электро- и теплопроводностью, высокой температурной стойкостью (до 3850°), малым коэффициентом трения.

Применяется графит для электродов, скользящих контактов в электрических машинах, огнеупорных изделий и смазки труищх-ся поверхностей.

Древесина в машиностроении имеет вспомогательное значение. Применяются различные породы древесины для упаковки готового оборудования и иногда для вспомогательных деталей (рукояток).

Кожа применяется в машиностроении для изготовления приводных ремней (хребтовая кожа крупного рогатого скота), различных прокладок, уплотнений или в качестве обивочного материала. В последнее время для этой цели широко применяют различные кожзаменители.

Г. Виды заготовок

Заготовками в машиностроении принято называть материалы, из которых дальнейшей обработкой получают готовые детали. Заготовки деталей несколько больше окончательно обработанной готовой детали на величину припуска на обработку.

Припуском называется толщина слоя материала, удаляемого с поверхности заготовки в процессе ее обработки резанием.

В целях экономии расхода материалов и затрат на обработку заготовки должны иметь форму, сходную с формой готовой детали с наименьшими припусками.

В зависимости от назначения и конструкции деталей машины заготовки изготовляют:

а) литьем металлов различными способами: в земляные формы, в металлические формы (кокили), центробежным способом, под давлением, по выплавляемым моделям (прецизионное литье), в оболочковые (корковые) формы, методом вакуумного всасывания (литье цветных сплавов);

б) обработкой металлов давлением (пластическим деформированием), ковкой, штамповкой (горячей и холодной), прессованием (выдавливанием), прокаткой, волочением;

в) литьем из пластмасс;

г) штамповкой пластмасс.

При проектировании сложного корпуса машины выбирают литую заготовку из чугуна или стали в зависимости от требований к прочности.

Если необходимо снизить массу изделия, то отливку выполняют из легких сплавов.

Проектирование литых деталей требует выполнения ряда технологических требований (литейные уклоны, радиусы закруглений и переходов, правильный выбор толщин стенок и др.). Если будет допущена большая разница в толщине сопрягаемых стенок, то более тонкие стенки быстрее остынут (а следовательно, уменьшатся в объеме),