Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение

Подождите немного. Документ загружается.

прочие цеховые расходы.

Расчет технологической себестоимости термической обработки с доста-

точной

степенью точности производят на основе стоимости пече-часа ра-

боты оборудования. Стоимость пече-часа рассчитывают по каждому виду

оборудования.

Зная

величину стоимости 1 ч работы печи можно легко

перейти к себестоимости термообработки 1 т вне зависимости от времени

обработки, что особенно важно для универсального оборудования, в кото-

ром вследствие изменения вида термической обработки происходит значи-

тельное изменение часовой производительности.

Технологическая себестоимость термообработки 1 т деталей (С

) пред-

ставляет

сумму

себестоимости по каждой операции:

где С

пч

- себестоимость пече-часа £-го оборудования, руб/ч, Q

. — часовая

производительность i-ro оборудования, т, h — число операций в технологи-

ческом процессе.

Если

в результате изменения технологического процесса термообработ-

ки

изменяется вид материала, себестоимость определяется по формуле

где М — стоимость 1 т материала обрабатываемых деталей;

.._

(<2мДм -

goxx-Цотх)

1000

Здесь q

- норма расхода материала на деталь, кг; q

- масса реали-

зуемых отходов на деталь, кг; Ц

— цена 1 т материала с учетом транс-

портно-заготовительных расходов, руб;

тк

— цена 1 т реализуемых отхо-

дов, руб; q — число деталей в 1 т.

Капитальные

вложения для осуществления технологического процесса

термической обработки рассчитывают по формуле

К. = jKg + -Кзд + -Косн)

где KQ — балансовая стоимость оборудования (технологического энергети-

ческого, вспомогательного), руб;

JJX

— затраты на производственную пло-

щадь, руб.;

Косн

— капитальные вложения в оснастку, руб.

Годовой экономический эффект от производства и использования

новых сталей и сплавов или применения термического упрочнения для ма-

териалов ранее применяемых в неупрочненном состоянии, а также средств

труда

со сроком службы менее 1 года производится по формуле

_Г, Ух , (И\-И'

)-Е

(К^-К1) 1

•>'г -

•>'г

где

У^, У

—

удельные расходы соответственно базового

нового предме-

тов

труда

расчете

на

единицу продукции (работы), выпускаемой потреби-

телем

натуральных единицах;

И[, И, -

затраты

на

единицу продукции

(работы),

выпускаемой потребителем

при

использовании базового

ново-

го предметов

труда

без

учета

их

стоимости,

руб.; К[, К{ —

капитальные

481

вложения,

которые необходимо произвести потребителю при использова-

нии

им базового и нового предметов

труда

в расчете на единицу продук-

ции,

производимой с применением нового предмета

труда,

руб.;

^год — годовой объем производства нового предмета

труда

в расчетном

году

в натуральных единицах.

В формуле 3

и 3

можно заменить ценами базового и нового видов

материалов.

Экономический

эффект от внедрения в производство новых материа-

лов,

достигается следующими способами: 1) применением менее дорогих

экономно-легированных

сталей и сплавов; 2) использованием более проч-

ных материалов, что позволяет снизить расход металла на единицу гото-

вой

продукции или повысить единичную мощность машины; 3) использо-

ванием

технологических материалов, позволяющих применять более

экономичные

методы изготовления деталей, уменьшить себестоимость их

обработки или расход металла благодаря сокращению количества отходов

брака; 4) применением сталей и сплавов с более длительным сроком

службы; 5) разработкой материалов, которые

могут

работать при боль-

ших нагрузках, более высоких (низких) температурах, в более агрессивной

среде и т. д., что снижает себестоимость единицы работы пли продукции,

полученной на оборудовании, изготовленном из этих материалов.

Как

правило, экономический эффект связан с повышением качества ма-

териала. Естественно, что улучшение качества материала сопровождается

изменением

капитальных и текущих затрат в отраслях, производящих эти

материалы и применяющих их для изготовления тех или

других

изделий.

Применение

материалов высокого качества для изгоговления машин (при-

боров) позволяет интенсифицировать производственные процессы, а следо-

вательно, снизить эксплуатационные и капитальные затраты на производ-

ство продукции, получаемой на этом оборудовании.

Во многих случаях улучшение качества материала реализуется в повы-

шении

долговечности машин и приборов. Методика расчета экономическо-

го эффекта от повышения долговечности деталей рассмотрена ниже.

ПОНЯТИЕ

МЕТОДИКЕ

РАСЧЕТА

НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЙ

ЭФФЕКТИВНОСТИ

Глава

XXXII ПРИМЕНЕНИЯ

УПРОЧНЯЮЩИХ

ПРОЦЕССОВ

УЧЕТОМ

ДОЛГОВЕЧНОСТИ

ДЕТАЛЕЙ

ПРИ

ЭКСПЛУАТАЦИИ

Расчет народнохозяйственной эффективности применения упрочняющих

процессов необходим для обоснованного использования деталей, прошед-

ших упрочнения, для определения рациональных границ применения раз-

личных видов упрочнения.

При

этом экономический эффект от упрочнения деталей определяется

сфере производства и эксплуатации той техники, где эти детали находят

применение.

Эффект в сфере производства может быть получен за

счет

перехода

на более дешевые материалы и технологические процессы упроч-

нения

с получением тех же или

лучших

характеристик деталей. Эффект

сфере эксплуатации возникает прежде всего вследствие меньшего

требуе-

мого количества запасных частей, меньших затрат на ремонтные работы

уменьшения количества простоев и потерь, вызванных этими простоями.

В наиболее общем

случае

применение упрочняющих процессов может

привести к изменению затрат в сфере производства изделий, изменению

производительности процессов, сроков

службы

и т. д. В этом

случае

расчет

годового экономического эффекта проводится согласно положению

Однако в подавляющем большинстве

случаев

при определении

эконо-

мического эффекта от применения упрочняющих процессов ряд факторов

можно считать постоянными, а именно сроки

службы

техники, опреде-

ляемые с

учетом

морального износа,

годовую

производительность еди-

ницы

техники, соответствующие капитальные вложения у потребителя, за-

траты на производство и эксплуатацию, кроме затрат, связанных

с деталями до и после их упрочнения.

Тогда величину годового экономического эффекта можно выразить сле-

дующим образом

ет

з •> ~\

„ — -Эдет

\А

+ Ей J

где 3 ,

деТг

— приведенные затраты на производство детали без упрочне-

ния

(3j

) и с упрочнением

(З

дет

);

дет

—годовые эксплуатационные

издержки, связанные с ремонтом (заменой) деталей до и после упрочнения;

Рг — доля отчислений от балансовой стоимости на реновацию техники

Методика (основные понятия) определения экономической эффективности использования

народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.,

1978*

483

(рассчитывается как величина обратная сроку

службы

техники);

— нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

— годовой объем производства новой техники в расчетном

году

в нату-

ральных единицах. Здесь 3

1|2

= С + Е

К, где С - себестоимость одной де-

тали (комплекта деталей) до и после упрочнения, руб; К— удельные

капи-

тальные вложения в производственные фонды до и после внедрения

процесса упрочнения, руб.

Годовые эксплуатационные издержки, связанные с ремонтом (заменой)

деталей, можно выразить следующей формулой;

Wi.j ~ 'Н^зап.ч + '-'мат + ^зар.п + ^простой)

= п

^рем>

где и— число ремонтов (замен) в год; С

запл

— стоимость запасных частей,

руб.; С

мат

— стоимость материалов, используемых в технологическом про-

цессе, руб.; С

з;1рп

— заработная плата ремонтных рабочих, руб.;

^простой — потери, связанные с простоем техники, руб; S - стоимость

одного ремонта, руб.

Необходимо учитывать влияние объема производства деталей до и по-

сле внедрения процессов упрочнения на величину

удельных

капитальных

вложений и себестоимости производства.

Объем годового производства деталей по одному варианту

= А

+ пА

= А

(п + 1).

Величины С и К, приведенные выше,

будут

функциями N.

В случае, если детали, прошедшие упрочнение, используются в маши-

нах и механизмах нескольких видов, расчет годового экономического эф-

фекта производится суммированием эффекта по каждому

виду

техники:

э=

£э,4,

где п — число видов техники; Э

;

- годовой эффект от i-го вида техники;

— объем производства техники i-ro вида.

Если необходимо определить целесообразность капитальных вложений

организацию упрочнения, полученный годовой эффект сравнивается с по-

требной суммой капитальных вложений:

При

Е^Е

можно считать целесообразным проведение указанного

мероприятия.

СПИСОК

ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бартенев Г. М., Зеленое Ю. В. Курс физики полимеров/Под ред. С. Я. Френкеля. Л.,

Химия,

1976. 288 с.

2. Бернштейн М. Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов в 2-х т. М., Металлургия,

1968, т. 1, 586 с, т. 2, 575 с.

3. Бернштейн М. Л. Прочность стали. М., Металлургия, 1974. 199 с.

4. БсрнштеГш М. Л., Занмовскнй В. А. Механические свойства металлов. М., Метал-

лургия, 1979. 494 с.

5. Блат ер М. Е. Фазовые превращения при термической обработке стали. М., Метал-

лургизлат,

1962. 268 с.

6. Бокштенн С. 3. Строение и свойства металлических сплавов. М., Металлургия, 1971.

496 с.

7. Бунин К. П., Баранов Л.. А. Металлография. М., Металлургия, 1970. 253 с.

Геллер

Ю. А. Инструментальные стали. 4-е изд. М., Металлургия, 1975, 584 с.

Геллер

Ю. А.,

Рахштадт

А. Г. Материаловедение. М., Металлургия, 1975. 448 с.

10. Горелик С. С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М., Металлургия, 1967. 402 с.

11.

Горелик С. С, Дашевский М. Я. Материаловедение полупроводников и металловедение.

М., Металлургия, 1973. 496 с.

12. Гринберг Б. Г., Йватснко Т. М. Лабораторный практикум по металловедению и тер-

мической

обработке. М., Высшая школа, 1968. 320 с.

13.

Гудремон Э. Специальные стали. Пер. с нем. М., Металлургиздат, 1959, т. 1, 801 с,

т. 2. 1638 с.

14.

Гуляев

А. П. Металловедение. 5-е изд. М., Металлургия, 1977, 664 с.

15.

Гуляев

А. П. Чистая сталь. М., Металлургия, 1975. 183 с.

16. Дринберг С. А., Верхоланцев В. В. Оргаподисперсные лакокрасочные материалы и покры-

тия.

М., Химия, 1976. 144 с.

17. Дубинин Г. Н.,

Авраамов

Ю. С. Конструкционные проводниковые и магнитные мате-

риалы.

М., Машиностроение, 1973. 295 с.

18. Захаров М. В., Захаров А. М. Жаропрочные сплавы. М., Металлургия, 1972. 384 с.

19. Захарова М. И. Атомно-кристаллическая

структура

и свойства металлов и сплавов. М.,

Изд-во

МГУ, 1972. 215 с.

20. Кардашов Д. А. Синтетические клеи. 3-е изд. М., Химия, 1976. 504 с.

21.

Кидин И. Н. Физические основы электротермической обработки металлов и сплавов. М.,

Металлургия, 1969. 375 с.

22. Кирпичников П. А., Лверко-Антонович Л. А., Лверко-Антонович Ю. О. Химия и техно-

логия синтетического

каучука.

2-е изд. Л., Химия, 1975. 480 с.

23.

Козловский И. С. Химико-термическая обработка шестерен. М., Машиностроение,

1970. 232 с.

24. Колачев Б. А., Ливанов В. А., Елагин В. И. Металловедение и термическая обработка

цветных металлов и сплавов. М., Металлургия,

1972...480

с.

25.

Лакокрасочные покрытия в машиностроении/Под ред. М. М.

Гольдберга.

М., Маши-

ностроение,

1974. 575 с.

26. Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка металлов. М., Металлургия,

1977. 406 с.

27. Лахтин Ю. М., Коган Я. Д. Азотирование стали. М., Машиностроение, 1976. 256 с.

28. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. М., Машиностроение, 1972, 510 с.

29. Лившиц Б. Г. Металлография. М., Металлургия, 1971. 405 с.

30. Любарский И. М., Палатник Л. С. Металлофизика трения. М., Металлургия, 1975. 175 с.

31.

Мальцев М. В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов. М.,

Металлургия, 1970. 367 с.

32. Минкевич А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М., Машинострое-

ние,

1965. 491 с.

33.

Назаров Г. И., Сушкин В. В., Дмитриевская Л. В. Конструкционные пластмассы. Спра-

вочник.

М., Машиностроение, 1973. 192 с.

34. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов. М., Металлургия, 1978. 391 с.

35.

Новиков И. И. Дефекты кристаллического строения металлов. М., Металлургия, 1975,

207 с.

36. Основы материаловедения/Под ред. Й. И. Сидорина. М., Машиностроение, 1976. 436 с.

485

37. Петрова А. П. Термостойкие клеи. М., Химия, 1977. 200 с.

38. Пластики конструкционного назначения (рсактонласты)/Под ред. Е. Б. Тростянской.

М., Химия,

1974.'304

с.

39. Портной К. И., Бабич Б. Н. Дисперспоупрочнснпыс материалы. М., Металлургия, 1974.

199 с.

40.

Рахнггадт

Л. Г. Пружинные стали и сплавы. 2-е изд. М., Металлургия, 1971. 496 с.

4L Синтез и свойства уретановых эластомеров./Пол ред. Н. П. Лнухтиной. Л., Химия,

1976,

184 с.

42. Современные композиционные материалы. Пер. с англ./Под ред. Л. Браутмана и

Р.

Крока. М., Мир, 1970, т. 1. 672 с.

43.

Справочник металлиста/ Под ред. Л. Г.

Рахттадта,

В. Л. Брострема. 3-е изд., М.,

Машиностроение, 1976, т. 2. 720 с.

44. Справочник по пластическим массам/Под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина.

2-е изд., М., Химия, 1975, т. 1, 448 с.

45. Справочник по пластическим массам./Под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова,

Б.

И. Сажина. 2-е изд. М., Химия, 1975, т. 2. 568 с.

46. Термопласты конструкционного назначения/Под ред. Е. Б. Тростянской. М., Химия,

1975. 233 с.

47.

Уэрт

У., Томсон Р. Физика

твердого

тела.

Пер. с англ. М., Мир, 1969. 558 с.

48. Физическое металловедение. Пер. с англ./Под ред. Р. М. Кана. М., Мир, 1967.

333 с.

49. Физическое металловедение. Пер. с англ./Под ред. Р. М. Кана. М., Мир, 1968, вып. 2,

490 с.

50. Физическое металловедение. Пер. с англ./Под ред. Р. М. Кана. М., Мир, 1968,

вып.

3. 484 с.

51.

Фрезер А. Г. Высокотермостойкие полимеры. Пер. с англ. / Под ред. А. Н. Пра-

ведникова. М., Химия, 1971. 296 с.

52. Шепеляковский К. 3. Упрочнение деталей машин поверхностной закалкой при индукцион-

ном

нагреве. М., Машиностроение, 1972. 287 с.

53.

Шетц М. Силиконовый

каучук.

Пер. с чешек. Л., Химия, 1975, 192 с.

54. Шульие Г. Металлофизика. Пер. с нем. М., Мир, 1971. 503 с.

55. Энциклопедия полимеров. М., Советская энциклопедия, 1972, т. 1. 1224 с.

56. Энциклопедия полимеров. М., Советская энциклопедия, 1974, т. 2. 1032 с.

57. Энциклопедия полимеров. М., Советская энциклопедия, 1977, т. 3, 1152 с.

ПРЕДМЕТНЫЙ

УКАЗАТЕЛЬ

Абляция 394

Адгезия

444

Адсорбция 228

Азотирование 238

Альнико 322

Анизотропия 18

— пластмасс 42, 414

Асбопластики 411, 413

Атмосферы Коттрелла 41

Аустенит

123

Баббит 372

Бейнит

177

Блоки

Бороволокниты 427

Бронза

364, 367

Вакансия 19

Вектор Бюргерса 21

Видманштеттова

структура

Вискеризация 424

Внутреннее окисление 236

Возврат

115

Водород

в стали 136

Волокна 407, 410, 423

Волокнит 410

Вулканизация 434

Гетинакс 412

Гистерезис 390, 440

Графит 64

Двойникование 82

Дендрит 35

Дефекты линейные 20

— поверхностные 23

— точечные 19

Деформационное старение 190

Деформация высокоэластическая 386

—

пластическая 79,

387

—

упругая 79,

389

Диаграмма изотермического распада

аустенита 164

Диаграмма растяжения 88

— рекристаллизация Ц9

— термокинетическая 182

Дислокация 20

Длительная прочность 298, 391

Древеснослоистые пластики 412

Дуралюмин 343

Жаропрочность 297

Жаростойкость 292

Железо техническое 127

Закалка 68, 197

— стекла 466

Зародыш кристаллизации 28

Зерно 23

Зоны

Гинье — Престона 68, 341

Излом

Изнашивание

104

Индексы направления 17

Индукция остаточная 322

Каменное литье 472

Карбиды 142

487

Карбоволокниты 423

Карбюризатор 230, 232

Каучуки 433

Керамика бескислородная 472

— чистых окислов 469

Кислород в стали 136

Клеи

смоляные 445

— резиновые 448

Каогуляция 69

Когезия 444

Когерентность 64

Композиционные

материалы 113, 422

Компонент 11, 48

Конода 54

Кристаллизация 27

Концентрационный

треугольник 73

Координационное число 15

Коррозионная

стойкость 291

Коэрцитивная

сила 322

Красноломкость 135

Красностойкость 308

Кристаллит 8

Критические точки 51, 121

Критический размер зародыша 30

Латунь

360

Легирующие

элементы в стали 136

Ледебурит

125

Ликвация 55, 61

Линия

ликвидуса 52

—

солидуса

Макроструктура 11, 249

Мартенсит 66, 171

Медь 359

Межкристаллитная коррозия 291

Микроструктура 11, 415

Модификация

Модифицирование 35

Наклеп

Наполнители 395, 407, 413, 433

Напряжения

остаточные 79

Неметаллические включения 136

Нитриды 238, 240

Нитроцементация 243

Нихром 328

Нормализация 197

Обезуглероживание 200

Обработка

холодом

212

Органоволокниты 428

Органодисперсные покрытия 455

Ориентационное упрочение полиме-

ров 389

Отдых

115

488

Отжиг 191, 192, 343

Отпуск 212

Отпускная

хрупкость

188

Параметр Ирвина 101

Пенопласта 418

Перлит. 127

Пермаллой 326

Период решетки 14

Плакирование 344

Пластмассы волокнистые 407

— порошковые 409

— слоистые 412

Переползание дислокаций 8i

Плоскости скольжения 80

Полигонизация 115

Полимеры аморфные 382

— кристаллические 383

— термопластичные 385

— термореактивные 385

Полосы скольжения 82

•Ползучесть металлов 297

— пластмасс 390

Порог рекристаллизации 117

— хладноломкости 88, 98

Поропдасты 420

Превращение мартенситное 172

— нормальное 65

— перитектическое 61

— при отпуске закаленной стали 184

— эвтектическое 57

Предел длительной прочности 298

Примеси постоянные 133

Прочность конструктивная 97,

Прокаливаемость 203

Пространственная кристаллическая ре-

шетка 14

Радиационная стойкость полимерных

материалов 393

Разрушение 84

Рекристаллизация металлов 116

— полимеров 387

Релаксация 389

Силумин 350

Сильхром 301

Система скольжения 80

Ситаллы 467

Скольжение 80

Скорость кристаллизации 34

Слиток 35

Сорбит 168

Сотопласты 420

Сталь автоматная 256

Старение металлов

— полимерных материалов 391, 441

Стекло органическое 400

— силикатное 464

Стеклопластики 411, 415

Степень деформации критическая 11S

Структура

полимеров линейная 3S1

— надмолекулярная 383

— сетчатая 38)

Субзерно 24

Твердый раствор 40

Текстолит 412

Текстура деформации S3

Температура полиморфных превра-

щений

железа 38, 121

Теплозвукоизоляцнонные материалы

467

Термомеханнческне кривые полимеров

386

Термопласты нсполярные 397

— полярные 399

— с наполнителями 407

Термостойкие пластики 404

Троостит 168

Фехраль 327

Физические состояния полимеров 385

Флокены 136

Хладноломкость 87, 98

Хромель 327

Хрупкость 86

Центр кристаллизации 28

Цементация 230

Цементит вторичный 130

Чугун

белый 148

Улучшение

213

Упорядочение 44

Фазы внедрения 45

Фенопласты 409

Феррит 122

Эвтектика 57

Эвтектоид 71

Электронная концентрация 46

Электронные соединения 46

Элементарная ячейка 14

Электрохимическая коррозия 291

Эмали смоляные 452

Энергия активации 26

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

> 3

Часть

Металловедение

термическая обработка металлов

.... 5

Введение

Глава

Кристаллическое строение металлов

Общая характеристика металлов

2. Атомно-кристаллическая структура металлов

3. Дефекты кристаллического строения металлов

4.' Диффузия

. 24

Глава

II. Формирование структуры металла при кристаллизации 27

1. Первичная кристаллизация металлов

. . • 27

2. Самопроизвольное образование зародышевых центров

3. Гетерогенное образование зародышей

4. Строение металлического слитка

5. Полиморфные превращения

Глава

III.

Фазы

в металлических сплавах 40

1. Твердые растворы

2. Химические соединения

. . • 47

3. Гетерогенные структуры

Глава

IV.

Формироание структуры сплавов

при

кристаллизации

1. Диаграммы состояния

2. Процесс кристаллизации сплавов

3. Диаграмма состояния сплавов, образующих неограниченные твердые раст-

воры

4. Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные твердые растворы

5. Диаграмма состояния сплавов, образующих химические соединения

... 63

6. Особенности фазовых превращений

сплавах

твердом состоянии

... 64

7. Диаграмма состояния сплавов

частичным распадом твердого раствора

при

понижении температуры

'. 66

8. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых имеют полиморфные

превращения

9. Диаграммы состояния, строение

свойства сплавов

10. Понятия

диаграммах состояния тройных сплавов

Глава

Пластическая деформация

механические свойства

1. Виды напряжений

. 77

2. Упругая

пластическая деформации

3. Разрушение металлов

4. Механические свойства, определяемые

при

статических испытаниях

... 88

5. Механические свойства, определяемые

при

динамических испытаниях

... 93

6. Механические свойства

при

переменных (циклических) нагрузках

7. Конструктивная прочность металлов

сплавов

методы

ее

опредепення

8. Пути повышения прочности металла

. . 107

Глава

VI.

Влияние нагрева

на

структуру

свойства деформированного

металла

... Ц5

1. Возврат

115

2. Рекристаллизация

По

3. Холодная

горячая деформация

. 120

Глава

VII.

Железо

и его

сплавы

121

1. Компоненты

фазы

системе железо—углерод

122

2. Диаграмма состояния железо-цементит (метастабильное равновесие)

. . . 123

3. Диаграмма состояния железо-графит (стабильное равновесие)

..... 131

4. Влияние

углерода

постоянных примесей

на

свойства стали

133

490