Page 57 - 4421

6 РОЗРАХУНОК ПРИСТРОЇВ

6.1 Вибір матеріалів для пристроїв

Матеріали, з яких виготовляють деталі, у великій мірі визначають якість
машин і складають значну частку їх вартості (наприклад, в автомобілях до 65-
70 %). Під час проектування пристроїв необхідно вибирати відповідний
матеріал для забезпечення міцності і зносостійкості елементів пристрою і
назначити відповідну термічну або хімікотермічну обробку.
Матеріали повинні відповідати таким основним вимогам: бути міцними,
легкими, зносостійкими, корозійностійкими, дешевими.
У випадку вибору матеріалу застосовують принцип оптимальності і
доцільності. Способи вирішення проблем вибору матеріалу:
- відбір основної вимоги і підхід з цієї позиції;
- вибір недорогого матеріалу з наступним покращенням його
властивостей;
- вибір конструктивних заходів зміни напруженого стану, умов роботи.
Найбільш поширеними конструкційними матеріалами у пристроях і
технологічному обладнанні є сплави на основі заліза і вуглецю – сталі і чавуни.
Сплави заліза з вуглецем у кількості, що не перевищує 2 % - це сталі.
Чавунами називають сплави заліза, які вміщують більше 2 % вуглецю.
За вмістом вуглецю сталі поділяють: на низьковуглецеві до 0,2-0,3 %,
середньовуглецеві і 0,2-0,6 %, високовуглецеві 0,6-2,0 %. Крім цього у
вуглицевих сталях міститься марганець (0,1-1,5%), кремній (0,05-0,35%), сірка і
фосфор (0,01-0,1 %), а також кисень, азот і водень (не більше 0,01 %) у сумі.
Сплави, в яких вуглецю менше ніж 0,1 %, називають також технічним залізом.
Залежно від насичення сталі киснем розрізняють киплячі, напівспокійні і
спокійні сталі. Їх механічні властивості За однакового вмісту вуглецю майже
співпадають, але киплячі сталі мають меньший вміст кремнію і неметалічних
домішок.
Вуглицеві сталі у залежності від вмісту сірки і фосфору поділяють на:
звичайної якості (до 0,05 %), якісні конструкційні (не більше 0,35 %) і
високоякісні (меньше 0,025 %). Сталь звичайної якості має сім марок – Ст0
– Ст6 (вміст вуглецю зростає від 0,06 до 0,5 %, але цифри не відображають
вміст вуглецю, а є лиш порядковим номером сталі). Сталі звичайної якості
залежно від міцності і хімічного складу поділяються ще на три групи – А, Б, В.
Сталі групи А мають відповідні механічні властивості без визначеного
хімічного складу. Їх використовують без термообробки (Ст1пс). Сталі Б мають
визначений хімічний склад без визначеня механічних властивостей (Б Ст3сп).
Сталь В має визначені хімічний склад і механічні властивості. Високоякісні
сталі відрізняються низьким вмістом шкідливих домішок. У позначенні це
відображається буквою А у кінці позначення.
Окрему групу складають леговані сталі, в яких крім вищезгаданих
домішок, містяться інші елементи – Н-нікель, Х-хром, Т-титан, А-азот, Ф-

56