Tratat de Tehnologia Materialelor-curs

Prof. dr. ing. Gheorghe Amza Prof. dr. ing. Gabriel Marius Dumitru Conf. dr. ing. Viorel Ovidiu Rândaşu As. dr. ing. Cătălin Gheorghe Amza

TRATAT DE

TEHNOLOGIA MATERIALELOR

EDITURA ACADEMIEI ROMÂNE Bucureşti, 2002

uprins C uprins

___ ___________ _______________ _______________________________ _______________________________ _______________ 5

CUPRINS

Prefaţă ................................ ................ ................................. ................................. .................. ................................. ................ ................................. ................................ .......................... .......... L Rolul şi importanţa tehnologiei. Principiile tehnologiei

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(prof. dr. ing. Gh. Amza).................... ................................. ................ ................................. ................................ ....................... ....... 19 1.1. Generalităţi ................................ ............... ................................. ................................ ................................ ................................ ................................. ........................... .......... 19 1.2. Principiile Principiile tehnologiei tehnologiei ................................ ............... ................................. ................................ ................................. ..................... ...................... ............... ....... 21 1.2.1. Principiul multidimensional multidimensional ................................ ................ ................................. ................................. ........................ ........ . ........... 21 1.2.2. Principiul eficienţei ................................ ............... ................................ ............... . ............................... .............. ................................. .................... .... 29 1.2.3. Principul informaţiei. Principiul proiectării proceselor tehnologice .............................. ................ .............. 43 2. Material Materialee - clasificare, proprietăţi, utilizare (prof. dr. ing. Gh. Amza).................... ................................. ................ ................................. ................................ ...................... ...... 66 2.1. Generalităţi................................ ............... ................................. ................................ ................................ ................................ ................................. ........................... .......... 66 Interdependenţa structură structură - proprietăţi................................ 2.2. Interdependenţa ................ ................................ ................................ ................................. ..................... .... 69 2.3. Clasificarea proprietăţilor proprietăţilor materialelor materialelor ....................... ............... ........ ................................ ............... ................................. ........................... ........... 71 2.3.1. Proprietăţile funcţionale ................................. ................. ................................ ......................... ......... . ................................ ................ .................. 74 2.3.2: Proprietăţile tehnologice ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ............................. ............. 95 2.3.3. Proprietăţile economice ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ............................ ............ 97 2.4. Metode pentru determinarea, studiul şi controlul proprietăţilor materialelor materialelor ........................... ................ ........... 98 2.4.1. Metode pentru determinarea compoziţiei chimice ................................ ................ ................................ ....................... ....... 99 2.4.2. Determinarea microstructurii şi macrostructurii ................................ ................ ................................. ........................... .......... 101 2.4.3. Metode pentru determinarea principalelor proprietăţi funcţionale ............................... ............... .................... 116 2.4.4. Metode pentru determinarea principalelor proprietăţi tehnologice ............................... ................. .............. 134 2.4.5. Metode speciale pentru determinarea, studiul şi controlul proprietăţilor mate rialelor ... ................................................................................................................................... 149 2.5. Elaborarea materialelor metalice (prof. dr. ing. G. M. Dumitru, Dumitru, prof. dr. ing. ing. Gh. Gh. Amza) Amza) ................................ ................ ....................... ....... 156 2.5.1. Generalităţi 156 2.5.2. Prepararea minereurilor ................................ ............... ................................. .................... ................................ ............... ................................. ................ 2.5.3. Bazele teoretice ale extragerii metalurgice .............. ................................ ............... .................................. ................... 2.5.4. Purificarea metalului brut ................................. ................ ................................. ................................ ................................. .......................... ......... 2.5.5. Obţinerea monocristalelor ................................. ................ ................................. ................................ ................................. .......................... ......... 2.5.6. Elaborarea primară a fontei ............................... .............. ................................. ................................ ................................. .......................... ......... 2.5.7. Elaborarea feroaliajelor feroaliajelor............................... ............... .......................... .......... ................................ ................ ...................... ...... . ............ 2.5.8. Elaborarea secundară a fontei ................................ ................ ................................ ................................ ........................ ........ ............. 2.5.9. Elaborarea oţelurilor ................................ ................ ................................. ................................. ................................. ................................. .................. 2.5.10. Procedee speciale de elaborare şi tratare a oţelurilor . ................... ............................. ................... .................. ............ ... 2.5.11. Elaborarea cuprului şi a aliajelor de cupru ................................ ............... ................................. ................................ .................. 2.5.12. Elaborarea aluminiului aluminiului................................. ................. ................................ ................................. ................................. ............................ ............ 2.5.13. Elaborarea magneziului şi a aliajelor de magneziu ................................ ............... ................................. ................... ... 2.5.14. Elaborarea plumbului ............................... ............... ................................. ................................. ................................. .............................. ............. 2.5.15, Elaborarea zincului ................................ ............... .................................. ................................ ............... ............. ..................... ................ ..... 2.5.16. 2.5.16.Elaborarea nichelului şi a aliajelor de nichel ............................................................... 2.5.17.Elaborarea 2.5.17.Elaborarea ti titanului si a aliajelor de titan

160 161 165 168 175 181 182 186 195 198 203 207 210 212 217 218

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Tratat Je tehnologia materialelor

2.6. Clasificarea ţi standardizarea principalelor materiale metalice utilizate în construcţia de sisteme tehnologice tehnologice ................................ ................ ................................. ................................. ................................ ................................. ......................... ........ 2.6.1 . Noţiuni introductive

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2.6.2. Fontele........................................................................................................................ 222 2.6.3. Oţelurile ................................ ............... ................................. ................................ ................................ ................................ ................................. ..................... .... 224 2.6.4. Metalele şi aliajele neferoase ................................ ............... .................... ... ................................ ................ ................................. ................... 236 2.7. Alegerea materialului optim pentru confecţionarea unei piese ................................. ................. ............................... ............... 241 2.8 Tendinţe şi perspective privind utilizarea materialelor ................................ ................ ................................. .............................. ............. 247 2.9. Materialul şi procedeele de tran sformare ale acestuia ................................ ................ ................................. ............................... .............. 249 2.9.1. Comportarea sub acţiunea forţelor de transformare............................... ............... ................................ ....................... ....... 249 2.9.2. Metode etode de generare a suprafeţelor . ................... ............................ ................... ................... ................... ................... .................. .............. ..... 3. O bţinerea pieselor prin turnare (conf. dr. ing. Viorel Rîndaşu, prof. dr. ing. Gh. Amza) ................................ ................ ...................... ...... 3.1. Generalităţi ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ................................ ................................. ......................... ........ 3.2. Bazele teoretice ale turnării. Particularităţile solidificârii materialelor turnate

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3.2.1. Noţiuni generale generale despre solidificarea solidificarea pieselor pieselor turnate ................................ ................ ................................. ................... 3.2.2. Influenţa parametrilor parametrilor de turnare asupra solidificării solidificării ................................ ............... ................................. .................... .... 3.2.3. Particularităţile procesului de solidificare ................................ ............... ................................. ................................ .................... .... 3.3. Proprietăţile de turnare ale materialelor ................................ ............... ................................. ................................ ................................. ................. 3.3.1. Proprietăţile de turnare ale metalelor şi aliajelor ................................ ................ .................. . ...................... ............... ....... 3.3.2. Determinarea practică a pr oprietăţilor oprietăţilor de tur nare nare ............................... ............... ................................. .......................... ......... 3.3.3. Proprietăţile Proprietăţile de turnare ale materialelor materialelor nemetalice ...................................................... 3.4. Principiul obţinerii unei piese prin turnare ........................................................ .................... 3.4.1. Generalităţi privind obţinerea unei piese prin turnare .............................. .............. ................................. ..................... .... 3.4.2. Principiul de obţinere a pieselor prin lumare ................................. ................. ................................. ......................... ........ ..... 3.5. Pregătirea materialelor materialelor în vederea turnării................................ ............... ................................. ................................ ........................ ........ . 3.5.1. Pregătirea materialelor metalice în vederea turnării. ................... ............................ ................... ................... ........... . 3.5.2. Elaborarea materialelor compozite metalice în vederea turnării ...................... ............... ....... ........... 3.5.3. Elaborarea materialelor nemetalice în vederea turnării ............................ ............... ............. ................... ............... .... 3.6. Clasificarea Clasificarea procedeelor procedeelor de turnare............................... .............. ................................. ................................ ................................. .......................... ......... 3.6.1. Criterii de clasificare clasificare ................................ ................ ................................. ................................. ................................. ................................. .................. 3.6.2. Procedee de turnare ..................................................................................................... 3.7. Turnarea în forme temporare................................ ............... ................................. ................................ ................................. ................................ ................... 3.7.1. Schema procesului tehnologic ................................... .............................................. . 3.7 2. Bazele proiectării modelelor şi cutiilor de miez ................................ ............... ............................ ........... ............... 3.7.3. Amplasarea piesei în forma de turnare............................... ............... ................................ ................................. .......................... ......... 3.7.4. Metode de formare ................................. ................ ................................. .............................. .............. ............................ ........ 3.7.5. Metode de extragere a modelelor modelelor ................................. ................. ................................. ................................. ............................... ............... 3.7.6. R eţele eţele de turn turnare are . .................. ............................ .......... . ................... ............................ ................... ................... .................. ................... ................ ...... 3.7.7. Metode de turnare ............................... ............... ................................ ................................. ................................. ................................ ....................... ....... 3.7.8. Turnarea în forme temporare din a mestec de formare obişnuit ................................. ................. ................... ... 3.7.9. Turnarea în forme temporare din amestec de formare special......................... .............. in turnare turnare în forme temporare 3.7.10. Proccsul tehnologic de obţinere a unei piese p r in (în rame, în solul turnătoriei, în miezuri, în forme coji) ................................. ................. ............................. ............. 3.7.11. Tehnologii Tehnologii tip pentru piese turnate în forme temporare................................ ............... ............................... .............. 3.8. Turnarea în forme permanente................................ ................ ................................. ................................. ................................. .............................. ............. 3.8.1. Generalităţi................................ ................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... ............... 3.8.2. Turnarea în forme permanente fără suprapresiune ...................... ................ ...... ............................... ............... .................. 3.8 3. Turnarea în forme permanente cu su b presiune ............................ ............................ ................. ........... 3.8.4. Turnarea prin aspiraţie ................................ ................ ................................. .............................. ............. ........... .................... ................ .... 3.8.5. Turnarea Turnarea centrifu centrifu ală ................................. ................. ................................. .......................... ......... ...... .............................. ................ ..............

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Cmprins ________

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3.8.6. Turnarea continuă ............................... ............... ................................ ................................. ................................. ................................ ....................... ....... 3.8.7. Procesul tehnologic de obţinere a unei piese prin turnare în forme permanente.. 3.9.P 9.Procedee speciale de turnare 3.9.1. Turnarea prin expulzarea progresivă a jetului de aliaj topit ................................. ................ ......................... ........ 3.9.2. Turnarea prin matriţare lichidă ............................... ............... ................................ ................................. ................................. .................... .... 3.9.3. Turnarea cu modele uşor volatile ................................. ................. ................................. ................................. .............................. .............. 3.9.4. Turnarea în forme vidate ................................ ................ ................................ ................................ ................................. ............................. ............ 3.9.5. Turnarea în forme ceramice cu pereţi subţiri subţiri ................................. ................. ................................. ............................... .............. 3.9.6. Turnarea în forme hibride............................... ............... ................................ ................................. ................................. ............................ ............ 3.9.7. Turnarea în foime criogenice ................................. ................ .................................. ................................. ..................... ..... ............ 3.9.8. Turnarea în câmp ultrasonor ultrasonor................................ ................ ................................. ................................. ................................ ....................... ....... 3.9.9. Turnarea prin retopire în baie de zgură ................................. ................ ................................. ................................ ...................... ...... 3.9.10. Obţinerea prin turnare a materialelor cu proprietăţi speciale ................................ ................ ...................... ...... 3.10. Particularităţile turnării pieselor din metale şi aliaje industriale ................................ ............... ............................... .............. 3.10.1. Tumarea in piese a metalelor şi aliajelor

375 381 392 393 395 396 397 399 400 401 403 405 409 410 410

3.10.2. Turnarea materialelor materialelor compozite metalice ................................ ............... ................................. ................................ .................. 3.11. Particularităţile turnării pieselor din materiale nemetalice ................................ ................ ................................ ....................... ....... 3.11.1. Turnarea betonului .... ............................... ............... ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 3.11.2. Turnarea maselor plastice plastice ................................ ............... ................................. ................................ ................................. .......................... ......... 3.11.3. Turnarea sticlei ........................... ................. .......... ................................ ................ ................................. ................................. ............................ ............ 3.11.4. Turnarea cauciucului cauciucului ................................. ................. ................................. ................................. ................................. .............................. ............. 3.11.5. Turnarea materialelor materialelor compozite nemetalice......... nemetalice.......................... ................................. ................................. ..................... solidificare ................................ 3.12. Tratamente aplicate pieselor turnate după solidificare ............... ................................. ............................ ............ 3.12.1. Dezbaterea formelor................................ ............... ................................. ................................ ................................. ................................ ................... 3.12.2. Curăţirea pieselor după turnare................................................................................. 3.12.3. Tratamentele termice şi termochimice ................................ ............... ................................. ................................ ...................... ...... 3.13. Defectele pieselor turnate ................................. ................ ................................. ................................ ................................. ................................. .................... .... 3.13.1. Generalităţi ................................. ................. ................................. ................................. ................................. ................................. ............................ ............ 3.13.2. Defectele cauzate de fenomenul de contracţie................................ ............... ................................. ............................ ............ 3.13.3. Defectele cauzate de fenomenul de segregare ................................ ............... ................................. ............................ ............ 3.13.4. Defectele cauzate de pătrunderea gazelor în metalul sau aliajul lichid lichid ........................ ............... ......... 3.14. Controlul pieselor turnate ................................. ................ ................................. ................................ ................................. ...................... ..... . ............ 3.15. Remanierea pieselor cu defecte de turnare ................................ ................ ................................. ................................. ............................ ............ obţinerea semifabricatelor prin turnare .......................................... 3.16. Tendinţe şi perspective în obţinerea 3.17. Norme specifice specifice de protecţia protecţia muncii ................................. ................. ................................ ................................ ................................. ..................... .... 4. Obţinerea pieselor din pulberi metalice metalice (prof. dr. ing. G. Dumitru).................. Dumitru).................................. ................................. ................................. ................................ ....................... ....... introductivee ............ ................................. 4.1. Noţiuni introductiv ................. ............................. ............. :................................ ............... ................................. ................... ... 4.2. Obţinerea pulberilor metalice. ................................ ............... ................................. ................................ ................................. ................................ ............... 4.2.1. Obţiîierea pulberilor metalice prin aşchiere ................................ ............... ................................. ................................ .................. 4.2.2. Obţinerea pulberilor metalice prin măcinare ................................. ................. ................................. ............................... .............. 4.2.3. Obţinerea pulberilor metalice prin procedeul Coldstream ............................... ................ ............... . ......... 4.2.4. Obţinerea pulberilor metalice prin pulverizare ................................ ................ ................................. ............................ ........... 4.2.5. Obţinerea pulberilor metalice prin atomizare ................................ ................ ................................. ............................... .............. 4.2.6. Obţinerea pulberilor pulberilor metalice metalice prin reducerea oxizilor oxizilor ................................ ................ ................................. ................... 4.2.7. Obţinerea pulberilor metalice prin electroliză ............................... ............... ................................. ............................... .............. 4.2.8. Obţinerea pulberilor metalice prin metoda carbonil ................................ ................ ................................. ..................... .... 4.2.9. Obţinerea pulberilor metalice aliate ................................ ................ ................................. ................................. ........................... ........... 4.3. Proprietăţile pulberilor metalice . .................. ............................ ................... ................... ................... .................. ................... .................. ......... ...... 4.3.1. Proprietăţile fizice ale pulberilor pulberilor metalice metalice ................................ ............... ................... ................................ ................ ................ 4.3.2. Proprietăţile chimice ale pulberilor metalice ................................. ................. ................................. ............................... .............. 4.3.3. Pro rietă rietă ile mecanice mecanice ale ulberil ulberilor or metalic metalicee .............................................................

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Tratat de tehnologia materialelor

4.3.4. Proprietăţile tehnologice ale pulberilor metalice

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4.4. Pregătirea amestecurilor din pulberi metalice metalice ................ ............... . . ............................... ............... ................................ ..................... ..... 4.5. Formarea pieselor din pulberi metalice metalice ................................ ............... ................................. ................................ ................................. ................... 4.5.1. Etapele procesului de compactare ............................................................................... 4.5.2. Construcţia sculelor pentru compactare ....................................................................... 4.5.3. Procedee de compactare compactare a pulberilor pulberilor metalice metalice ................................ ................ ................................. ............................. ............ 4.6. Sintetizarea Sintetizarea pulberilor pulberilor ................................. ................. ................................. ................................. ................................ ................................. ......................... ........ 4.6.1. Mecanismul sinterizării ............................... ............... ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 4.6.2. Parametrii tehnologici ai sinterizării ............................... ............... ................................. ................................. ............................ ............ 4.6.3. Medii de sinterizare ................... ................. .. , ................................ ............... ................................. ................................ ............................... ............... 4.6.4. Utilaje Utilaje pentru sinterizare sinterizare ................................ ................ ................................ ................................ ................................. ............................. ............ 4.7. Procedee speciale de ob(inere a pieselor din pulberi metalice metalice ................................ ............... ................................ ............... 4.7.1. Sintermatriţarea ............................... ............... ................................. ................................. ................................ ................................. .......................... ......... 4.7.2. Obţinerea pieselor din pulberi metalice prin injecţie în matriţă ................................ ................ .................... .... 4.8. Operaţii de prelucrare finală a pieselor din pulberi metalice ................................ ............... ................................. .................... .... 4.8.1. Ajustarea prin aşchiere a pieselor din pulberi metal ice ................................. ................. .............................. .............. 4.8.2. Calibrarea pieselor din pulberi metalice metalice ............................... .............. ................................. ................................. ........................ ....... 4.8.3. Impregnarea pieselor din pulberi metalice metalice ................................. ................. ................................. ................................. .................. 4.9. Proprietăţile pieselor din pul ber pul ber i metalice .................................... ................... .................................. ................................. ......................... ......... 4.9.1. Proprietăţi fizice ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ............................... ............... ...... 4.9.2. Proprietăţi chimice....................................................................................................... 4.9.3. Proprietăţi mecanice ................................ ................ ................................. ................................. ................................. .................... ... ............. 4.10. Forma tehnologică a pieselor din pulberi metalice ................................. ................. ................................. ................................ ............... 4.11. Domeniile Domeniile de utilizare utilizare a pieselor din pulberi pulberi metalice metalice .............................. .... ............ ............ ............. 4.12. Eficienţa economică a pieselor din pulberi metalice ................................ ................ ................................. ............................... ..............

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5. Obţinerea pieselor prin deformare plastică (prof. dr. ing. Gh. Amza) ................................. ................ ................................. ................................ ................................. ........................... .......... 5.1. Introducere ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ................................ ........................... ........... .............. 5.2. Mecanismul prelucrării prin deformare plastică ............................... .............. ................................. ................................. ....................... ...... 5.2.1. Comportarea Comportarea la deformare a materialelor materialelor ................................ ............... ................................. ................................ .................... .... 5.2.2. Deformarea materialelor materialelor ................................ ................ ................................ ................................ ................................. ............................. ............ 5.3. Noţiuni de teoria plasticităţi plasticităţiii .................................................................................................. 5.3.1.Starea 5.3.1.Starea de tensiune ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ................................ ....................... ....... 5.3.2. Starea de deformare ................................. ................. ................................. ................................. ................................. ................................. .................. 5.3.3. Starea plastică. Ipoteze de plasticitate .......................................................................... 5.3 4. Legile de bază ale deformării plastice ........................................................................... 5.4. Fenomene ce însoţesc prelucrarea prin deformare plastică a materialelor materialelor ............................... ............... ................ 5.4.1. Creşterea eompactităţii şi a greutăţii specifice ................................ ................ ................................. ............................. ............ 5.4.2. Ecruisarea................................ ................ ................................ ................................. ................................. ................................ ................................. ................... 5.4.3. Recristalizarea Recristalizarea ................................. ................. ................................. ................................. ................................ ................................. ......................... ........ 5.4.4. Apariţia structurii fibroase ........................................................................................... 5.4.5. Modificarea proprietăţilor funcţionale şi tehnologice ............................... .............. ................................. ................... ... 5.5. încălzirea materialelor metalice în scopul prelucrării prin deformare plastică ......................... ................. ........ 5.5.1. Parametrii regimului termic al deformării ................................ ............... ................................. ................................ ................... ... 5.5.2. Instalaţii folosite la încălzire în scopul prelucrării prin deformare plastică ................... 5.5.3. Deferte posibile la încălzire ............................... .............. ................................. ................................ ................................. ......................... ........ 5.6. Materiale pielucrabile pielucrabile pr in deformare plastică. Clasificarea procedeelor de prelucrare prin deformar e plastică ...................... ..... .................................. ................................. ................................. .................................. ................................. ................ 5.6.1. Materiale prelucrabile prin deformare p lastică................................ ................ ................................. ............................. ............ 5.6.2. Clasificmea Clasificmea pr ocedeelor ocedeelor de prelucrare prin deformare plastică .................................. 5.7. Laminarea................................ ................ ................................. ................................. ........................... ........... 5.7.1. Definire. Scheme de principiu

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475 477 483 483 485 487 488 490 490 491 493 493 494 494 495 495 496 496 497 499 502 504 504 506 506 509 513 513 517 522 525 532 533 533 534 536 537 539 539 547 551 552 552 553 554 554

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Cuprins

5.7.2. Materiale prelucrabile prin laminare. Semifabricate iniţiale şi produse obţinute 5.7.3. Bazele teoretice ale laminării ................................ ................ ................................. ................................. ................................. ..................... .... 5.7.4.Utilajul folosit la laminare 5.7.5. Clasificarea laminoar elor ................................ ............... .................................. ................................. ................................. ............................ ........... 5.7.6. Defectele produselor laminate............................. ................................. ................ ................................. ....................... ....... Tehnologia laminării ............................... 5.7.7. Tehnologia ............... ................................ ................................. ................................. ................................ ................... ... 5.7.8. Procedee speciale de laminare ................................. ................. ................................. ................................. ................................ ................... ... 5.8. Extrudarea............................... .............. ................................. ................................. ................................. ................................ ................................ ............................. ............. 5.8.1. Definire şi scheme de principiu ................................ ................ ................................. ................................. ................................ .................... 5.8.2. Bazele teoretice ale extrudării ................................ ............... ................................. ................................ ................................. ..................... .... 5.8.3. Calculul forţei necesare la extrudare ................................ ................ ................................. ................................. .......................... .......... 5.8.4. Produse obţinute prin laminare ................................ ................ ................................. ................................. ................................ ................... ... 5.8.5. Scule folosite folosite la extrudare................................ ................ ................................ ................................ ................................. ........................... .......... 5.8.6. Criterii de alegere a condiţiilor de extrudare ................................ ................ ................................. ................................ ............... 5.8.7. Defectele produselor extiudate...................... ................. ..... .......................... ................................ ................ .................... 5.8.8. Tehnologia extrudării ................................. ................ ................................. ................................ ................................. ................................ ............... 5.8.9. Procedee speciale de extrudare ................................ ................ ................................. ................................. ................................ ................... ... 5.9. Tragerea - trefilarea trefilarea ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ................................ ........................... ........... 5.9.1. Definire şi scheme de principiu ................................ ................ ................................. ................................. ................................ .................... 5.9.2. Bazele teoretice ale tragerii - trefilarii ......................................................................... 5.9.3. Calculul forţei de tragere şi a numărului de treceri....................................................... 5.9.4. Scule şi dipozitive folosite la tragere - trefilare trefilare ............................... ............... ................................ ............................. ............. 5.9.5. Produse obţinute prin tragere - trefilare trefilare ................................ ............... ................................. ................................ ....................... ....... 5.9.6. Tehnologia tragerii - tref ilării ilării . ................................. ................. ................................. .................................. ................................. .................... 5.9.7. Defectele produselor obţinute prin tragere-trefilare tragere-trefilare ................................ ................ ................................. ..................... .... 5.9.8. Procedee speciale de tragere ................................. ................. ................................. ................................. ................................. .................... ... 5.10. Forjarea ................................. ................ ................................. ................................ ................................. ................................. ................................ ............................... ............... 5.10.1. Definire ................................ ................ ................................. ................................. ................................. ................................. ................................ .................. 5.10.2. Materiale şi semifabricate destinate forjării ............................... ............... ................................. ................................ ............... For jarea liberă........................................................................................................... 5.10.3. For 5.10.4. Forjarea în matriţă ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ................................ .................... 5.11. Obţinerea pieselor din table ................................. ................ ................................. ................................ ................................. ................................. .................. 5.11.1. Generalităţi............................................................................................................... 5.11.2. Procedee tehnologice tehnologice de prelucrare a tablelor prin tăiere ................................. ................. ........................... ........... 5.11.3. Procedee tehnologice de prelucrare a tablelor prin deformare plastică ....................... ................ ....... 5.11.4. Procedee speciale de prelucrare a tablelor ............................... .............. ................................. ................................ ................... ...

556 559 564 566 567 572 574 584 584 586 589 593 594 597 598 598 599 604 604 605 606 609 613 615 616 618 619 619 619 622 638 678 678 679 690 715

6. Obţinerea pieselor prin sudare (prof. dr. ing. Gh. Amza) ................................. ................. ....................... ....... ................................. ................. ................................ ................... ... 724 6.1. Generalităţi ............................... ............... ................ ............................... ............... ................................ ................................. ................................. .......................... .......... 724 6.2. Principiul fizic al sudării ................................ ............... .............................. ............. :. ................................ ................ ................................. ......................... ........ 726 6.3. Clasificarea procedeelor de sudare ......................................................................................... 726 Macrostructura şi microstructura microstructura unei î mbinări sudate ................................ 6.4. Macrostructura ................ ............................... ............... ........... 728 6.5. Sudabilitatea Sudabilitatea (comportarea la sudare) materialelor materialelor............................... .............. ................................. ................................ .................... 735 6.5.1. Generalităţi................................................................................................................. 735 6.5.2. încercări pentru determinarea sudabilităţii ................................ ................ ................................. ................................. .................... 736 6.5.3. Sudabilitatea oţelurilor ................................................................................................ ................................................................................................ 739 6.5.4. Sudabilitatea Sudabilitatea fontelor fontelor ................................. ................ ................................. ................................ ................................. ................................. ................ 741 6.5.5. Sudabilitatea metalelor şi aliajelor neferoase ............................... ............... ................................. ................................ ............... 741 6.6. Materiale de adaos folosite folosite la sudare................................... sudare................... ................................. ................................. ................................ .................... 742 6.7. Sudarea prin topire cu energie electrică ................................. ................. ............................ ............ ................................ ................ .................. 743 6.7.1. Formarea şi elementele arcului electric 749

10


6.7.2. Trecerea materialului materialului de adaos prin arcul electric ................................ ............... ................................. ........................ ........ 6.7.3. Surse de curent curent pentru sudarea prin topire cu arc electric electric ................................ ............... .............................. ............. 6.7.4. Sudarea manuală cu arc electric descoperit ............................... .............. ................................. ................................ ................... ... 6.7.5. Sudarea cu arc electric acoperii sub strat de flux............................... .............. ................................. .......................... .......... 6.7.6. Sudarea în mediu de gaze protectoare protectoare ................................. ................. ................................. ................................. ....................... ....... 6.7.7 . Sudarea clectrică prin topire sub baie de zgură 6.7.8. Sudarea cu plasma topire cu energie energie chimică ................................ 6.8. Sudarea prin topire ................ ................................. ................................. ................................ .................. 6.8.1 Sudarea cu flacără de gaze ........ ................ ............................... ............... ................................. ................................. ................ 6.8.2.Sudarea 6.8.2.Sudarea prin topire cu termit

748 749 752 783 806 829 833 836 836 851

6.9. Sudarea prin topire cu energie de radiaţie ............................... ............... ................................ ................................. ............................... .............. 853 6.9.1. Sudarea cu fascicul de electroni ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ................ 853 6.9.2. Sudarea cu fascicul de fotoni................................ ................ ................................. ............................... .............. ....................... ............... ........ 856 6.10. Sudarea prin presiune................................ ............... ................................. ................................ ................................. ................................. ........................... ........... 860 Clarificarea procedeelor de sudare prin presiune ................................. 6.10.1. Generalităţi. Clarificarea ................. .................... 860 6.10.2. Sudarea prin presiune cu energie electrică ...................... ................ ...... ................................ ............... .......................... ......... 860 6.10.3. Sudarea prin presiune cu energie mecanică ................................. ................. ................................ .............................. .............. 879 6.10.4. Sudarea prin presiune cu energie chimică ............................... .............. ................................. ................................ ................... ... 888 6.11. Tensiuni şi deformaţii în cusăturile sudate ............................... .............. ................................. ................................. .............................. ............. 889 l.l.Tensiuni r emanente datorate sudării. ................................ 6.1 l.l.Tensiuni ................ ................................. ................................. ........................... ........... 889 6.11.2. Deformaţii remanente datorate sudării ........................ ...................................... 892 6.11.3. Măsuri constructive şi tehnologice pentru reducerea tensiunilor şi deformaţi ilor datorate sudării ................... ............................ ................... ................... ................... ................... ................... .......... .................. ........................... ................... ............. ... 89 6.12. Defectele îmbinărilor sudate ................................. ................ ................................. ................................ ............................. ............. ................... ............... .... 897 6.12.1. Fisurile şi crăpăturile . .................. ........................... ................... ................... .................. ............... ................................. 898 6.12.2. Porii şi suflurile ................................. ................. ................................. ................................. ................................. ...................... ..... ............. 899 6.12.3. Incluziunile Incluziunile ................................ ................ ................................ ................................. ................................. ................................ .............................. .............. 900 6.12.4. Lipsa de pătrundere . ................... ............................ ................... ................... .................. ................... ................... .................. ................ ....... . ... 90l 6.12.5. Lipsa de topire ................................ ................ ................................. ................................. ................................. .................... ... .................... ............... ..... 902 6.12.6. Supraîncălzirea şi arderea................................. ................ ................................. ................................ ..................... ..... .................. ............... ... 902 6.12.7. Formarea unor compuşi cu fragilitate ridicată sau rezistenţă mică la coroziune 903 6.12.8. Defectele de formă................................ ................ ................................ ................................ ................................. ................................. ................... ... 903 6.13. Tratamentele termice ale îmbinărilor sudate ................................. ................. ................................. ................................. ........................ ........ 904 6.14. Construcţii (structuri) sudate ................................ ............... ................................. ................................ ................................. ................................ ............... 906 6.14.1. Generalităţi ................................ ................ ...................... ...... ................................. ................. ................................. ................................ ..................... ...... 906 6.14.2. Construcţii sudate specifice organelor de maşini ................................ ............... ................................. ........................ ........ 907 6.14.3. Construcţii sudate de tipul conductelor ................................ ................ ................................. ................................ ..................... ...... 911 6.14.4. Construcţii sudate de tipul rccipienţilor. ................................ ................ ................................. ................................. ................... ... 912 7. Obţinerea pieselor prin lipire (conf. dr. ing. V. Rîndaşu, prof. dr. ing. Gh. Amza) ................................ ................ ................................ .................... 913 7.1. Generalităţi ................. ................ . ................................. ................. ................................. ................................. ................................. ................................. ...................... ...... 913 7.2. Clasificarea Clasificarea procedeelor procedeelor de asamblare prin lipire lipire ............................... ............... ................................. ................................. ................... ... 915 7.3. Lipirea cu adezivi................................ ............... ................................. ................................ ................................. ............................... .............. .................. ............... ... 916 7.3.1. Tipuri de adezivi şi lianţi ................................. ................. ................................ ................................ ................................. ............................ ........... 918 7.3.2. Proiectarea formei asamblărilor lipite cu adezivi ................................ ................ ................................. ......................... ........ 920 7.4. Lipirea cu aliaje de lipit ................................. ................. ................................. ................................. ................................. ................................. ...................... ...... 924 7.4.1. Materiale pentru lipirea lipirea cu aliaje...................... ........ ;............................... ............... ................................ ................... ... 924 7.4.2. Proiectarea asamblărilor lipite cu aliaje ................................. ................. ................................. ................................ ..................... ...... 928 7.4.3. Tehnologii Tehnologii de lipire cu aliaje ................................ ................ ................................. ................................. ................................. ..................... .... 931 a schi chiere 8. Obţinerea pieselor prin as

Cuprins

________________________ _______________ _________ ___________ ________________________________ ________________ ________________ U

8.1.1 . Noţiuni generale

934

8.1.2. Probleme actuale şi de perspectivă ale prelucrării prin aşchiere ............................... ............... .................... .... 935 8.1.3. Aspecte ale dezvoltării în timp a teoriei aşchierii şi a teoriei maşinilor -unelte.... 936 8.1.4. Noţiuni de bază privind privind generarea suprafeţelor suprafeţelor prin prin aşchiere................................ ................ ....................... ....... 937 8.1.5. Noţiuni generale generale despre principalele principalele procedee dc generare generare prin aşchiere aşchiere ...................... ................. ..... 943 8.2. Elemente de teoria generării suprafeţelor pe maşini -unelte................................ ............... ................................. .................... .... 950 8.2.1. Generarea teoretică şi generarea reală a suprafeţelor ................................. ................. ................................. ................... 950 8.2.2. Realizarea traiectoriei traiectoriei generatoarei................................ ................ ................................ ................................. ............................. ............ 952 8.2.3. Realizarea traiectoriei directoarei ............................... ............... ................................. ................................. ............................... ............... 955 958 8.2.4. Mişcările necesare la generarea suprafeţelor reale pe maşini-unelte.......................... 8.3. Bazele aşchierii materialelor ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ............................... ............... 962 8.3.1. Geometria sculelor aşchietoare ................................ ................ ................................. ................................. ................................. ..................... 962 stra tului de de aşchiere . ............................................................. 969 8.3.2. Parametrii geometrici ai strat 8.3.3. Procesul fizic de aşchiere ................................ ................ ................................. ................................. ................................ .......................... .......... 972 8.3.4. Forţele şi rezistenţele de aşchiere ................................ ................ ................................. ................................. ............................... ............... 975 8.3.5. Fenomene ce însoţesc procesul de aşchiere ............................... ............... ................................. ................................. .................... 979 8.4 .Elemente de teoria lanţurilor cinematice ale maşinilor-unelte 996 8.4.1. Definirea şi clasificarea lanţurilor cinematice ................................ ................ ................................. ............................. ............ 996 8.4.2. Funcţiile şi caracteristicile lanţurilor cinematice ............................... ............... ................................ ........................... ........... 999 8.4.3. Câteva mecanisme cu largă utilizare în lanţurile cinematice ale maşi nilor-unelte ....... 1001 8.5. Dispozitive folosite la prelucrarea prin aşchi aşc hiere ere . ................................ ............... ................................. ................................. ..................... 1008 8.5.1. Definiţia, rolul şi structura dispozitivelor ................................ ............... ................................. ................................ .................... .... 1008 8.5.2. Orientarea pieselor-scmifabricat pieselor-scmifabricat în dispozitive dispozitive ................................. ................. ................................ .......................... .......... 1011 8.5.3. Fixarea semifabricatelor semifabricatelor în dispozitive dispozitive ................................ ............... ................................. ................................ ....................... ....... 1025 mecanismelor de fixare a dispozitivelor 8.5.4. Sistemele de acţionare a mecanismelor dispozitivelor................................ ................. ............... 1032 8.6. Prelucrarea prin strunjire ................................ ................ ................................. ................................. ................................. ................................. ..................... ..... 1040 8.6.1. Definire. Scheme de principiu ................................. ................. ................................. ................................. ................................. ..................... 1040 8.6.2. Generarea suprafeţelor prin strunjire strunjire ................................ ............... ................................. ................................ ........................... ........... 1040 8.6.3. Geometria sculelor aşchietoare. Tipuri de scuie folosite la strunjire ............................ ................ ............ 1044 8.6.4. Maşini-unelte şi dispozitive specifice la prelucrarea prin prin strunjire strunjire ................................ ................ ................ 1046 8.6.5. Stabilirea condiţiilor de lucru la strunjire ................................ ............... ................................. ................................ .................... .... 1056 8.6.6. Tipuri de prelucrări executate p e strunguri................................................................... 1063 8.7. Prelucrarea prin rabotare ............... ............... ................................. ................. ................................ ................................. ..................... .... 1068 8.7.1. Definire. Scheme de principiu ................................. ................. ................................. ................................. ................................. ..................... 1068 8.7.2. Generarea suprafeţelor prin rabotare................... ................ ... ................................ ............... ................................. ........................ ........ 1069 8.7.3. Geometria sculelor aşchietoare. Tipuri de scule folosite la rabotare ............................. ................ ............. 1070 8.7.4. Maşini-unelte şi dispozitive specifice la prelucrarea p rin rabotare ............................... ................ ............... 1072 8.7.5. Stabilirea condiţiilor de lucru la rabotare ................................ ............... ................................. ................................ .................... .... 1076 8.7.6. Tipuri de prelucrări executate pe maşinile de rabo tat .................................................. 1080 8.8. Prelucrarea prin mortezare............................ mortezare............................................ ................................. .......................... ......... .............................. ................. ............. 1081 8.8.1. Definire. Scheme de principiu ................................. ................. ................................. ................................. ................................. ..................... 1081 8.8.2. Generarea suprafeţelor prin mortezare ................................ ................ ................................. ................................. ....................... ....... 1082 8.8.3. Geometria sculelor aşchietoare.Tipuri de scule folosite la mortezare ............................ ............... ............. 1083 8.8.4. Maşini-unelte şi dispozitive specifice la prelucrarea p rin mortezare ............................ ................ ............ 1085 8.8.5. Stabilirea condiţiilor de lucru la mortezare ............................... ............... ................................. ................................. .................. 1086 8.8.6. Tipuri de prelucrări executate pe maşinile de mortezat ................................. ................. ................................ ................ 1087 8.9. Prelucrarea prin frezare ................................ ............... ................................. ................................ ................................. ................................. ........................ ........ 1087 8.9.1. Definire. Scheme de principiu ................................. ................. ................................. ................................. ................................. ..................... 1087 8.9.2. Generarea suprafeţelor prin frezare................................ ................ .......................... .......... ................................ ................ ................ 1088 8.9.3. Geometria sculelor aşchietoare.Tipuri de scule folosite la frezare ................................ ................ ................ 1089

12


8.9.5. Stabilirea condiţiilor dc lucru la frezare ................................ ............... ................................. ................................ ....................... ....... 1100 8.9.6. Tipuri dc prelucrări exccutate pe maşinile de frezat ................................ ................ ................................. ..................... .... 1105 8.10. Prelucrarea prin burghiere, lărgire, adâncire, lamare, tarodare şi alezare ................................. 1107 8.10.1. Definire. Scheme de principiu ................................ ................ ................................. ................................. ................................ ................ 1107 8.10.2. Generarea suprafeţelor prin burghiere................................ ................ ................................. ................................ ....................... ........ 1109 8.10.3. Geometria sculclor aşchietoare. Tipuri de scule folosite la burghiere, lărgire, adâncire, alezare şi tarodare ................................. ................. .................... .... ............................... .............. ................................. ................................. ............................. ............ 1110 8.10.4. Maşini-unelte şi dispozitive specifice la prelucrarea p rin burghiere, lărgire, adâncire, alezare şi tarodare.................. ........................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... .................. ................... .................... ............ 111 8.10.5. Stabilirea condiţiilor de lucru la burghiere, lărgire, adâncire, alezare şi taro dare ...... 1121 Tipuri de prelucrări executate pe maşinile de găurit şi pe maşinile de alezat şi frezat 8.10.6. orizontale ................................. ................. ................................. ................................. ................................ ................................. .............................. ............. 1126 8.11. Prelucrarea prin broşare ....................... ...... ................................. ................................. .................................. ................................. ............................... ............... 1127 8.11.1. Definire. Scheme de principiu ................................. ................. ................................. .................................. ................................. ................ 1127 8.11.2. Generarea suprafeţelor prin broşare .............. ................................ ................ ................................. .......................... ......... 1128 8.11.3. Geometria sculelor aşchietoare.Tipuri de scule folosite la broşare ............................. ............... .............. 1131 8.11.4. Maşini-unelte şi dispozitive specifice la prelucrarea pr in broşare .............................. ................ .............. 1132 8.11.5. Stabilirea condiţiilor de lucru la broşare ..................................................................... 1135 8.11.6. Tipuri dc prelucrări executate pe maşinile de broşat ................................. ................. ................................ .................... 1137 8.12. Prelucrarea prin rectificare ..................................................................................................... 1137 8.12.1. Definire. Scheme de principiu ................................ ................ ................................. ................................. ................................ .................... 1137 8.12.2. Generarea suprafeţelor prin rectificare ................................ ............... ................................. ................................ ....................... ....... 1138 Geometria sculelor aşchietoare. Tipuri de scule folosite la rectifi c are 8.12.3. ......................... 1145 8.12.4. Maşini-unelte şi dispozitive specifice folosite la prelucrarea prin rectificare.... rectificare.... 1146 8.12.5. Stabilirea condiţiilor de lucru la rectificare ................................ ................ ................................. ................................ ............... 1149 8.12.6. Tipuri de prelucrări executate pe maşinile de rectificat ................................ ............... ............................... .............. 1154 8.13. Procedee de suprafinisare ................................. ................. ................................. .................................. ................................. ................................. .................... ... 1155 8.13.1. Generalităţi ................................. ................. ................................ ................................. ................................. ................................ ............................ ............ 1155 8.13.2. Stninjirea fină........................................................................................................... 1155 8.13.3. Lepuirea................................ ................ ................................. ................................. ................................. ................................. ................................ .................... 1156 8.13.4. Honuir ea ............................... ............... ................................. .................................. ................................. ................................. ................................. ................ 1157 8.13.5. 8.13.5. Superfinisare Superfinisa reaa .................. ........................... ........... .................. .................. .................. ........................... ................... ................... .................. ............. 1158 8.13.6. Lustruirea................................. ................. ................................. ................................. ................................ ................................. ................................ ............... 1159 8.13.7. Rodarea ................................ ................ ................................. ................................. ................................. ................................. ................................ .................... 1159 8.13.8. Superfinisarea Superfinisarea în câmp ultrasonor.............................. ultrasonor.............................................. ................................. ............................... .............. 1159 8.14. Prelucrarea pe maşini-unelte cu comandă numerică sau adaptivă şi pe maşini -unelte agregat . .. 1160 8.14.1. Prelucrarea pe maşini-unelte cu comandă nu merică ................................. ................. ................................ .................. 1160 Prclucrareaa pe maşini -unelte cu comandă adaptivă . ................... 8.14.2. Prclucrare ............................. ................... .................. ............. .... 1165 8.14.3. Centre de prelucrare ........... ................................ ................ ................................. ................................. ................................. ..................... .... 1166 8.14.4. Maşini-unelte agregate, linii automate şi sisteme flexibile ................................ ................ ......................... ......... 1167 8.15. Optimizarea procesului de aşchiere ........................................................................................ 1169 8.15.1 . Consideraţii generale 1169 8.15.2. Stabilirea condiţiilor optime ale procesului de aşchiere

1170

8.16. Principiile generale de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrare ............................... 1182 8.16.1. Datele iniţiale necesare proiectării proceselor tehnologice tehnologice de prelucrare.................... ................. ... 1182 8.16.2. Sinteza proceselor proceselor tehnologice tehnologice ............................... ............... ................................. ................................. ................................ .................. 1183 8.16.3. Dimensionarea proceselor proceselor tehnologice tehnologice ................................. ................. ................................. ................................ ................... .... 1196 8.16.4. Analiza proceselor proceselor tehnologice tehnologice ............................... ............... ................................. ................................. ................................ .................. 1205 1207 8 .16.5. Intocmirea documentaţiei tehnologice

Tratat de Tehnologia Materialelor-curs

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