![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
К автомобильным конструкционным материалам относятся материалы, из которых изготавливают разнообразные детали и узлы автомобилей: коробоки передач, задние и передние мосты, рулевые механизмы, карданные передачи, колесные тормоза, подвески, рам, двигателей.
Большую часть деталей автомобилей изготавливают из металлических материалов: углеродистых и легированных конструкционных сталей общего и специального назначения, чугунов и цветных сплавов на основе алюминия, цинка. Пластмассы в современном автомобилестроении вытесняют металлические материалы, но пока в качестве конструкционных материалов для основных деталей автомобилей используются в небольшом объеме.
Для изготовления деталей машин используется широкая номенклатура конструкционных материалов:
• конструкционные стали;
• серые чугуны;
• цветные сплавы;
• синтетические материалы.
Учитывая условия эксплуатации автомобильных материалов и повышенные требования к ним по основным и технологическим свойствам, в автомобильной промышленности в основном применяют конструкционные стали и серые чугуны.
В автомобилестроении ведущими по использованию являются легированные конструкционные стали общего назначения, которые применяются для изготовления основных несущих конструкций и нагруженных деталей автомобилей. Объясняется это тем, что они обеспечивают в небольших сечениях повышенную конструкционную прочность, кроме того, они технологичны: хорошо куются, обрабатываются резанием, свариваются, имеют повышенную прокаливаемость, невысокую деформацию при термической обработке. Как правило, содержание углерода в конструкционных сталях не выше 0,5 %, а сумма легирующих элементов - не более 5 %. Это стали перлитного класса.
Стоимость легированных сталей выше, чем у углеродистых, поэтому для деталей автомобилей применяют и углеродистые качественные, низколегированные стали. Замена легированных сталей на углеродистые допускается, если она не приводит к снижению надежности идолговечности узлов и возможна, например, для автомобилей меньшей грузоподъемности. Углеродистые конструкционные слали обыкновенного качества для деталей автомобилей используют редко, из-за пониженной прочности и повышенного температурного порога хладноломкости.
К некоторым деталям автомобилей предъявляются дополнительные требования по основным и технологическим свойствам, например, по пружинящим свойствам, коррозионной стойкости, жаропрочности, износостойкости, обрабатываемости резанием. В этом случае применяют стали со специальными свойствами соответственно: рессорнопружинные, коррозионностойкие, жаропрочные, износостойкие, автоматные.
Не менее важным конструкционным материалом в автомобилестроении являются серые чугуны. Их применение оправдано, т.к. они обладают хорошим комплексом технологических свойств - хорошими литейными свойствами, обрабатываемостью резанием. Некоторые сложные детали автомобилей можно изготовить только методом литья из серых чугунов. Серые чугуны по основным свойствам уступают сталям, хотя имеют существенные преимущества при эксплуатации: менее чувствительны к концентраторам напряжений, хорошо гасят вибрационные нагрузки, обладают высокими антифрикционными свойствами. Другим важнейшим преимуществом серых чугунов является меньшая себестоимость изготовления литых заготовок по сравнению с металлопрокатом и поковками из сталей.
Свойства серых чугунов зависят от формы и размера графита. Серые чугуны с пластинчатым графитом уступают ковким чугунам с хлопьевидным и особенно высокопрочным с шаровидным графитом. В настоящее время в автомобильной промышленности преимущественно применяются модифицированные серые чугуны с мелким пластинчатым графитом, ковкие с хлопьевидным и существует тенденция увеличения использования высокопрочных чугунов. Они вытесняют в том числе и ковкие, как менее технологичные.
В автомобильной промышленности используют специальные, дополнительно легированные чугуны. Эти чугуны обладают повышенными износостойкостью и коррозионной стойкостью, жаростойкостью и жаропрочностью. Они в основном применяются в двигателестроении.
В автомобилестроении постоянно стоит задача снижения массы автомобиля. Для ее решения заменяют черные сплавы на легкие цветные сплавы или синтетические материалы. Однако эти материалы не могут вытеснить в значительной мере стали и чугуны в виду их дороговизны и дефицитности. Часто цветные сплавы и синтетические материалы уступают и по комплексу основных свойств, хотя являются достаточно технологичными. Преимуществом цветных сплавов и синтетических, особенно алюминиевых, является их высокая удельная прочность.
В автомобильной промышленности нашли особенно широкое применение в качестве конструкционного материала сплавы на основе алюминия, используются также сплавы на цинковой и магниевых основах, но объемная их доля невелика.
В настоящее время в современной автомобильной промышленности существует тенденция замены металлических материалов альтернативными синтетическими. В основном применяют термопластмассы, полиэтилены, керамику и композиционные материалы на их основе.
Пластмассы имеют ряд преимуществ: однородны по свойствам, термостабильны до 300-400 °С, химически стойки, обладают электроизоляционными свойствами и другими специфическими свойствами. Применение пластмасс повышает надежность конструкции, снижает вес, стоимость, а также шумы при работе. Но они склонны к старению и уступают многим по основным свойствам.
Классификация:
1. Конструкционные стали
• низколегированные качественные и высококачественные перлитные стали общего назначения;
• углеродистые качественные стали, реже обыкновенного качества;
• специальные и специализированные стали (рессорно-пружинные, подшипниковые, автоматные, нержавеющие, жаропрочные).
2. Чугуны
• серые с пластинчатым графитом;
• высокопрочные с шаровидным графитом;
• ковкие с хлопьевидным графитом;
• специальные чугуны (жаропрочные, коррозионно-стойкие).
3. Цветные сплавы
• алюминиевые сплавы;
• магнитные сплавы;
• цинковые сплавы.
4. Пластмассы
• термопласты;
• полиэтилены;
• керамические материалы;
• композиты и др.
В автомобильной промышленности используются как стандартные конструкционные материалы, так и материалы, изготавливаемые по нормативным документам автомобильных предприятий. Необходимость в использовании нормалей предприятий объясняется повышенными требованиями к материалам по основным и технологическим свойствам. Чаще всего предприятия идут по пути ужесточения требований к ним.
Дата публикования: 2015-01-25; Прочитано: 5421 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!