Судовые стальные поковки
В числе деталей корпуса судна, выполняемых коваными, входят фор- и ахтерштевни небольших судов, детали судовых устройств (баллеры рулей, румпели, якоря, элементы якорных цепей), дельные вещи. Простые по форме поковки изготовляют свободной ковкой, более сложные — прессовой штамповкой. При дальнейшем усложнении формы деталей применяют отливку или изготовляют литосварные и литолистосварные конструкции.
Для получения поковок обычно используют слитки или кузнечную заготовку квадратного и иногда круглого сечения. Из 100 кг заготовки получают до 75 кг поковок, а после механической обработки — 30—50 кг деталей.
Кованая сталь, претерпев горячее деформирование, приобретает анизотропию свойств в направлении приложения ковочных усилий, которая характеризуется коэффициентами анизотропности — отношением показателей механических свойств, получаемых при приложении нагрузки во взаимно перпендикулярных направлениях. Коэффициенты анизотропности зависят от степени деформации, называемой уковом. Уков — отношение площади поперечного сечения заготовки Fз к площади наименьшего поперечного сечения поковки Fп: У=Fз/Fп. Под влиянием укова значительно отличаются относительное удлинение и ударная вязкость и не изменяются показатели прочности. У поковки, полученной из слитка, коэффициент анизотропности относительного удлинения меняется от 1,1 до 1,8 при укове 1,6 и 6,1. При тех же значениях укова коэффициент анизотропности ударной вязкости равен 1,2 и 3,0, а временного сопротивления разрыву—1,01 и 1,0. В связи с этим допустимую величину укова ограничивают до 3—6 в зависимости от размера заготовки. Однако, назначая эти ограничения, следует помнить, что абсолютная величина показателей прочности в направлении ковки с ростом укова возрастает, в связи с чем, получая поковки из слитков, устанавливают нижний предел укова, меньше которого он быть не должен. Анизотропию необходимо учитывать уже при проектировании кованых изделий, выбирая их форму и располагая в конструкции таким образом, чтобы волокна оказывались параллельными наибольшим действующим усилиям. Соответственно и технология ковки должна способствовать подобной ориентации.
В зависимости от назначения и условий работы изделий поковки, из которых их изготовляют, испытывают по-разному. По виду испытаний установлены пять групп поковок: I — без испытаний (проводится только внешний осмотр); II и III — испытывается твердость; IV и V — определяются предел текучести, относительное сужение и ударная вязкость. Различия в смежных группах обусловлены требованиями к проведению термической обработки (совместно для партии деталей или индивидуально). Принадлежность поковки к той или иной группе определяет конструктор в зависимости от условий работы и формы детали. Группу поковки он указывает в чертеже.
В зависимости от механических свойств металла поковки разделяют на 16 категорий прочности, обозначаемых КП (от КП18 до КП80). Цифры указывают предел текучести после термической обработки стали, гарантируемый стандартом. Для каждой категории прочности σв и σТ неизменны. Показатели же пластичности δ и ψ, ударной вязкости ан и твердости НВ изменяются в зависимости от диаметра или толщины поковки. Например, относительное удлинение поковок категории прочности КП40 равно 17% при диаметре до 100 мм и 11 % при 500—800 мм. Для каждой категории прочности рекомендованы марки сталей, поставляемых по обычным стандартам, с необходимыми значениями показателей механических свойств. Таким образом, конструктор при проектировании изделий избавлен от перебора всех известных ему сталей. Круг его поиска значительно сужается, и складывается определенная схема действий конструктора (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Схема действий конструктора при проектировании поковок
Страницы: 1 2