|
Тема "Выбор стали для рессор больших грузовых автомашин", на мой взгляд, является одной их наиболее актуальных, поскольку стали и сплавы с высокими упругими свойствами в настоящее время находят широкое применение в машино- и приборостроении. В машиностроении их используют для изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, в приборостроении - для многочисленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, сильфонов, растяжек, подвесок и т.п.
Пружины, рессоры машин и упругие элементы приборов характеризуются многообразием форм, размеров, различными условиями работы. Особенность их работы состоит в том, что при больших статических, циклических или ударных нагрузках в них не допускается остаточная деформация. В связи с этим все пружинные сплавы кроме механических свойств, характерных для всех конструкционных материалов (прочности, пластичности, вязкости, выносливости), должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям. В условиях кратковременного статического нагружения сопротивление малым пластическим деформациям характеризуется пределом упругости, при длительном статическом или циклическом нагружении - релаксационной стойкостью.
Релаксационная стойкость оценивается сопротивлением релаксации напряжений. Релаксация напряжений характеризуется снижением рабочих напряжений в изделии от ?1 до ?2 при заданной упругой деформации ?1 (рисунок 0). Релаксация напряжений опасна тем, что при переходе части упругой деформации в пластическую (?ост.) упругие элементы после разгрузки изменяют размеры и форму. Например, долгое время сжатая пружина или изогнутая пластина реле при снятии нагрузки полностью не распрямляются и теряют упругие и эксплуатационные свойства.
Релаксация напряжений происходит путем микропластической деформации, которая совершается в отдельных зернах и накапливается во времени. При напряжении ниже предела упругости микропластическая деформация может быть вызвана: при малых напряжениях изгибом дислокации или срывом отдельных из них с мест закрепления, при повышенных напряжениях - перемещением заторможенных дислокации.
Рисунок 0. Диаграмма деформации, объясняющая релаксацию и упругое последействие
В связи с этим для достижения в сплаве высокого предела упругости и релаксационной стойкости необходимо создать стабильную дислокационную структуру, в которой прочно заблокированы не большинство, а практически все дислокации. Кроме того, такая структура должна иметь невысокий уровень микронапряжений, которые, суммируясь с рабочими напряжениями, облегчают перемещение дислокации.
Для закрепления дислокации используют все средства создания эффективных барьеров: легирование, повышение плотности дислокации, выделение дисперсных частиц вторичных фаз. Наиболее благоприятную субструктуру, с точки зрения упругих свойств, формирует термомеханическая обработка. Ее успешно применяют для всех пружинных сплавов.
При выборе стали для рессор больших грузовых автомобилей, следует учитывать также основные требования, предъявляемые к конструкционным материалам.
Конструкционными называют материалы, предназначенные для изготовления деталей машин, приборов, инженерных конструкций, подвергающиеся механическим нагрузкам. Дета
|
|
Металлургия, 1985. 252 с.
7. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1980. 493 с.
8. Материалы в приборостроении и автоматике. Справочник. // Под ред. Ю.М. Пятина. М.: Машиностроение, 1982. 527 с.
9. Металловедение и термическая обработка стали. Справочник. // Под ред. М.Л. Бернштейна, А.Г. Рахштадта. М.: Металлургия, 1983, т. II. 365 с.
10. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1978. 391 с.
11. Новиков И.И. Дефекты кристаллического строения металлов. М.: Металлургия, 1983. 232 с.
12. Постников В.С. Физика и химия твердого состояния. М.: Металлургия, 1978. 544 с.
13. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные сплавы. // С.Г. Алиева, М.Б. Альтман, С.М. Амбарцумян и др.; Под ред. Ф.И. Квасова, И.Н. Фридляндера. М.: Металлургия, 1984. 528 с.
14. Структура и свойства композиционных материалов. // К.И. Портной, С.Е. Салибеков, И.Л. Светлов, В.М. Губарев. М.: Машиностроение, 1979. 252 с.
15. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов. // Под ред. Б.Я. Любова. М.: Мир, 1972. 408 с.
|
На уровень вверх
Купить