Шрифт:
Обрабатываемость металла давлением (деформируемость) – способность материалов пластически деформироваться в процессе видоизменения формы при гибке, ковке, штамповке, прокатке и прессовании без нарушения целостности.
Свариваемость – свойство материалов в нормированных условиях сварочных процессов (газовой, дуговой и других видов сварки) образовывалось сварное неразъемное соединение, соответствующее качеству основного металла, подвергнутого сварке. Свариваемость определяют при испытании натурных сварочных образцов по соответствующим стандартам.
Паяемость – свойство материалов образовывать неразъемные соединения с помощью промежуточного вещества – припоя (адгезива), который имеет температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых материалов, что и препятствует нежелательным структурным изменениям, имеющим место при расплавлении и затвердевании во время сварки.
К каждому материалу, используемому в технологическом процессе предъявляются определенные требования. Не являются исключением и жестяницкие работы.
Материал жестяницких изделий должен иметь достаточно высокие механические, технологические и физико-химические свойства.
Кроме того, учитывая специфические свойства эксплуатации таких изделий, как воздуховоды и вентиляционные системы, материал должен быть:
Огнестойким.
Морозостойким.
Атмосферостойким.
Указанным требованиям наиболее полно удовлетворяют металлы и их сплавы, а также некоторые неметаллические материалы. При этом требуемый уровень качества изделия может быть обеспечен при использовании для изготовления изделия различных материалов. В этой связи возникает задача оптимизации выбора материала для конкретных условий изготовления и эксплуатации изделия.
При выборе материала для жестяницких изделий учитывают:
Требования к массе и габаритным размерам проектируемого изделия.
Соответствие механических и физико-химических свойств материала готового изделия (с учетом изменений этих свойств в процессе предшествующей обработки и покрытий) главному критерию работоспособности (жесткости, коррозионной стойкости, прочности, износостойкости и т.п.) и требуемому сроку службы (долговечности).
Специфические условия работы изделий (запыленность, повышение температуры и т.п.).
Соответствие технологических свойств материала (свариваемость, обрабатываемость на станках, штампуемость и т.п.) конструктивной форме, предлагаемому способу получения заготовки и готового изделия и требуемым параметрам качества поверхности.
Стоимость и дефицитность материала.
Требования эстетики.
Возможность унификации материала данной модели материалу других деталей проектируемого изделия.
Окончательное решение о выборе того или иного материала принимается на основе технико-экономического расчета с учетом возможности экономии материала и повышения эффективности производства.
Для изготовления жестяницких изделий используют черные сплавы (прежде всего, стали), которые обладают высокой прочностью (особенно после термохимической, механической и термической обработки), износостойкостью, огнестойкостью и морозостойкостью, жескостью, имеющие достаточно хорошие технологические свойства и невысокой стоимости, при этом.
Основными недостатками черных сплавов являются их низкая коррозионная стойкость (кроме специальных сталей) и большая плотность.
Цветные металлы и их сплавы применяют, прежде всего, для жестяницких изделий, к которым предъявляют требования высокой коррозионной стойкости и взрывопожарной безопасности в различных средах.
Большинство сплавов цветных металлов имеют хорошие и удовлетворительные технологические свойства. Основной недостаток цветных сплавов – сравнительно высокая стоимость.
Неметаллические материалы (резину, пластмассы, асбест и др.) широко используют при изготовлении систем вентиляции.
Современное развитие химии высокомолекулярных соединений позволяет получать пластмассы, которые обладают такими ценными свойствами, как прочность, стойкость, против действия агрессивных сред, теплоизоляционная и электроизоляционная способность, легкость и т.п.
Практически все пластмассы имеют хорошие технологические свойства. Эти материалы формуют при невысоких температурах и давлениях, что позволяет получить из пластмасс изделия любой сложной формы высокопроизводительными методами: штамповкой, вытяжкой и т.п.
Технико-экономическая эффективность применения пластмасс определяется в основном значительным снижением массы изделий и повышением их эксплуатационных качеств, а также экономией сталей и легких сплавов. Замена металла на пластмассу позволяет значительно снизить себестоимость и трудоемкость изделий.
Основным недостатком пластмасс является их склонность к так называемому старению, выражающемуся в постепенном изменении механических характеристик и размеров изделий в процессе эксплуатации.Характеристики конструкционных материалов
Условные обозначения основных элементов в марках металлов и сплавов:
Черных: А – азот, Ви – висмут, Кд – кадмий, К – кобальт, Ш – магний, С – углерод, П – фосфор, Х – хром, Н – никель, С – кремний, Г – марганец, М – молибден, Ю – алюминий, Д – медь, Р – бор, В – вольфрам, Ф – ванадий, Т – титан.
Цветных: А – алюминий, Ж – железо, Кд – кадмий, Кр – кремний, Мг – магний, Мц (Мр) – марганец, М – медь, Н – никель, О – олово, С – свинец, Ср – серебро, Ф – фосфор, Х (Хр) – хром, Ц – цинк.Основные характеристики материалов, используемых для жестяницких изделий
Для изготовления жестяницких изделий применяют различные материалы, в том числе сплавы черных и цветных металлов и неметаллы.
Стали. Основным конструкционным материалом для жестяницких изделий является сталь. Сталью называют сплав железа с углеродом и другими элементами.
Стали подразделяют:
По химическому составу – на углеродистые и легированные.
По способу получения – на бессемеровские, мартеновские, конверторные, электростали и т.д.
По качеству – на обыкновенного качества, качественные, повышенного качества и высококачественные.
По методам придания формы – литые, кованые, катаные (прокат), при этом различают холоднокатаные и горячекатаные стали.
Жестяницкие изделия изготовляют, в основном, из углеродистых сталей обыкновенного качества, используемых в виде проката. В технически обоснованных случаях применяют качественные углеродистые и легированные стали.
Таблица 1.