Иван Старостин – КОДЕКС СЛЕСАРЯ: ПОЛНЫЙ СПРАВОЧНИК ТЕХНОЛОГИЙ, БЕЗОПАСНОСТИ И МАСТЕРСТВА (страница 2)

Для улучшения свойств в сталь добавляют хром, никель, молибден, ванадий и другие элементы. Легированные стали обладают повышенной коррозионной стойкостью, жаропрочностью или износостойкостью. Нержавеющие стали содержат много хрома. Они вязкие, при сверлении сильно наклепываются, требуют острого инструмента и охлаждения. Быстрорежающие стали используются для режущего инструмента, они сохраняют твердость при нагреве.

Чугуны.

Чугун отличается от стали более высоким содержанием углерода. Он хрупкий, не пластичный, не поддается ковке и прокатке. Однако чугун обладает отличными литейными свойствами и хорошо гасит вибрации. Серый чугун легко обрабатывается резанием, образуя ломкую стружку, но плохо сваривается. При рубке или ударных нагрузках чугунные детали могут расколоться. Слесарь должен помнить о хрупкости чугуна при монтаже и демонтаже узлов. Не допускается нанесение прямых ударов молотком по чугунным поверхностям без использования мягких прокладок или проставок.

Идентификация сталей.

Если маркировка стерлась, слесарь может использовать метод искровой пробы. При касании точильного круга разные стали дают разный сноп искр. Низкоуглеродистая сталь дает длинные прямые исклы желтого цвета. Высокоуглеродистая сталь дает много мелких ветвящихся искр белого цвета. Чугун дает короткие красные искры с большим количеством звездочек. Этот метод требует опыта и не является точным лабораторным анализом, но помогает грубо классифицировать материал в мастерской.

Глава 1.2. Цветные металлы и сплавы

Цветные металлы отличаются от черных отсутствием железа в основе, коррозионной стойкостью и специфическими механическими свойствами.

Алюминий и его сплавы.

Алюминий легкий, мягкий, обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью. Чистый алюминий вязкий, при сверлении он может налипать на сверло, забивая канавки. Для обработки алюминия требуются сверла с острой заточкой и большим углом наклона винтовой канавки. Поверхность алюминия быстро окисляется, образуя защитную пленку. Алюминиевые сплавы, такие как дюралюминий, значительно прочнее чистого алюминия и могут подвергаться термообработке. При работе с алюминием важно не допускать контакта с медью во влажной среде, чтобы избежать электрохимической коррозии.

Медь.

Медь очень мягкая, пластичная, отлично проводит электричество и тепло. Она трудно обрабатывается резанием, так как материал тянется за инструментом, создавая неровную поверхность. При рубке медь сильно деформируется. Медные трубки широко используются в холодильном и сантехническом оборудовании. Они легко гнутся, но требуют аккуратности, чтобы не сплющить профиль. Пайка меди осуществляется легко с использованием оловянно-свинцовых или серебряных припоев.

Латунь и бронза.

Латунь — это сплав меди с цинком. Она прочнее меди, лучше обрабатывается, обладает золотистым цветом. Латунь часто используется для изготовления арматуры, фитингов, декоративных элементов. Бронза — сплав меди с оловом или другими элементами. Бронза обладает низким коэффициентом трения, поэтому из нее часто изготавливают втулки скольжения и подшипники. При обработке бронзы и латуни стружка получается ломкой, что облегчает работу, но требует осторожности из-за остроты стружки.

Свинец и цинк.

Эти металлы используются реже, в основном для специфических задач. Свинец очень мягкий, тяжелый, используется для балансировки или защиты от излучения. Цинк применяется преимущественно для антикоррозионных покрытий.

Глава 1.3. Неметаллические материалы

В современных механизмах широко используются неметаллы. Слесарь должен уметь отличать их и знать особенности работы с ними.

Пластмассы и полимеры.

Пластмассы делятся на термопласты и реактопласты. Термопласты при нагреве размягчаются и плавятся, их можно формовать повторно. Реактопласты после отверждения не плавятся, а при сильном нагреве обугливаются. При механической обработке пластмасс важно не перегревать зону резания. Перегрев приводит к оплавлению материала, который затем застывает, затрудняя дальнейшую обработку или сборку. Некоторые пластики хрупкие, другие вязкие. При сверлении пластика деталь необходимо надежно закреплять, так как сверло может захватить материал и провернуть заготовку, что приведет к травме или поломке.

Резина и эластомеры.

Резина используется для уплотнений, прокладок, демпферов. Главное свойство резины — эластичность. При монтаже резиновых уплотнений нельзя использовать острые инструменты, которые могут нанести порез. Даже микроскопический порез может привести к утечке жидкости или газа под давлением. Резина стареет со временем, теряя эластичность и трескаясь. При ремонте всегда рекомендуется заменять старые резиновые изделия на новые. Важно учитывать стойкость резины к маслу и бензину. Обычная резина разрушается в агрессивных средах, поэтому используются специальные маслостойкие сорта.

Композитные материалы.

Композиты состоят из основы и армирующего наполнителя. Они обладают высокой прочностью при малом весе. Обработка композитов требует специального инструмента, так как наполнитель (например, стекловолокно или углеволокно) быстро изнашивает режущие кромки. При обработке композитов образуется вредная пыль, поэтому обязательно использование респиратора и вытяжной вентиляции.

Глава 1.4. Термическая обработка

Термическая обработка изменяет внутреннюю структуру металла, придавая ему необходимые свойства. Слесарю не обязательно быть термообработчиком, но он должен понимать суть процессов и уметь определять состояние материала.

Основные виды термообработки.

Отжиг применяется для снятия внутренних напряжений и смягчения металла. Деталь нагревают и медленно охлаждают. После отжига металл легче обрабатывается резанием. Закалка применяется для повышения твердости и износостойкости. Деталь нагревают до высокой температуры и быстро охлаждают в воде или масле. После закалки сталь становится твердой, но хрупкой. Отпуск следует после закалки. Деталь нагревают до более низких температур, чтобы снизить хрупкость, сохранив твердость. Цвета побежалости на поверхности стали помогают определить температуру нагрева. Например, светло-соломенный цвет соответствует температуре около 200 градусов, синий цвет — около 300 градусов.

Определение твердости напильником.

Это практический метод, доступный в любой мастерской. Возьмите личный напильник высокой твердости. Проведите им по обрабатываемой поверхности под углом. Если напильник скользит, не оставляя следов, и слышен звонкий звук, значит, деталь закалена. Обрабатывать такую деталь обычным сверлом или метчиком нельзя. Если напильник оставляет заметные риски и цепляется за металл, значит, материал мягкий и поддается механической обработке. Если напильник скользит, но звук глухой, материал может быть средней твердости или иметь упрочненный поверхностный слой.

Безопасность при термообработке.

Нагрев металла связан с рисками ожогов и возгорания. При работе с горнами или печами используйте термостойкие перчатки и защитные очки. При закалке в масле возможно воспламенение масла при попадании раскаленной детали, поэтому держите под рукой огнетушитель или плотную ткань. При нагреве некоторых металлов могут выделяться вредные пары, работайте в проветриваемом помещении.

Заключение к разделу

Понимание материаловедения позволяет слесарю предвидеть поведение детали в процессе работы. Знание марки стали помогает выбрать режим сверления. Понимание свойств резины предотвращает утечки. Умение определить твердость спасает инструмент от поломки. Не полагайтесь только на интуицию. Если есть сомнения в материале, проконсультируйтесь с технологом или используйте справочные данные. Правильный выбор материала и метода его обработки — залог долговечности ремонтируемого узла.

РАЗДЕЛ 2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ГРАМОТНОСТЬ

Введение к разделу

Техническая грамотность — это способность читать и понимать язык инженеров. Для слесаря чертеж и схема являются таким же инструментом, как молоток или ключ. Ошибка в чтении чертежа приводит к изготовлению бракованной детали. Ошибка в чтении схемы может привести к аварийной ситуации при ремонте оборудования. В этом разделе мы разберем основы чтения конструкторской документации, систему допусков и посадок, а также принципы чтения кинематических и гидравлических схем.

Глава 2.1. Чтение чертежей

Чертеж — это графический документ, содержащий изображение изделия и данные, необходимые для его изготовления, контроля и эксплуатации. Главное правило чтения чертежа: изображение должно давать полное представление о форме и размерах детали.

Проекция и виды.

Основой чертежа является метод прямоугольного проецирования. Деталь воображаемо помещается между наблюдателем и плоскостью проекции. Стандартный набор видов включает вид спереди (главный вид), вид сверху и вид слева. Главный вид должен давать наиболее полное представление о форме и размерах детали. Линии на чертеже имеют разное значение. Сплошная основная линия обозначает видимый контур детали. Штриховая линия обозначает невидимый контур (например, внутреннее отверстие, скрытое стенкой). Штрихпунктирная линия обозначает оси симметрии и центры окружностей. Понимание типа линии критически важно для представления объемной формы детали по плоскому изображению.