3.4. Марки сталей, чугунов и цветных сплавов, применяемых при изготовлении ошовных деталей отечественных автомобилей

В табл. 3.26 приведен материал основных деталей современных марок отечественных автомобильных двигателей и сцеплений. Как видно из таблицы, для изготовления корпусных деталей - блоков, картеров сцеплений, головок блока, а также трубопроводов применяются в основном алюминиевые сплавы разных марок и чугуны с пластинчатым графитом, модифицированные и специальные. Блоки и картеры сцепления ЗАЗ отливают из магниевого сплава. Большинство деталей автомобилей семейства ВАЗ изготовляют из материалов по ТУ завода.. Порпши изготовляют из жаростойких алюминиевых сплавов, в ряде случаев него-стированных (см. гл. 4), клапаны - из жаростойких высоколегированных сталей (см. табл. 3.25). Коленчатые и распределительные валы изготавливают из конструкционных сталей или высокопрочных чугунов (см. гл. 2). Для других деталей применяются качественные и высококачественные стали или модифицированные и специальные чугуны.

В табл. 3.27 приведен материал деталей коробок передач. Здесь также корпусные детали изготовляются из чугуна или алюминиевых сплавов. Материалом валов и шестерен являются легированные конструкци-оннные стали, как правило, низкоуглеродистые. Только вторичный вал автомобилей ГАЗ изготовляется из углеродистой стали пониженной прокаливаемости марки 60ПП.

В табл. 3.28 приведены данные о материале деталей задних мостов. Здесь материалом корпусных деталей является чаще всего ковкий чугун. Вместе с тем в последние годы картеры стали часто изготовлять сварными; в этом случае их материалом являются низколегированные стали. Валы и шестерни задних мостов, так же как и у коробок передач, изготовляют обычно из легированных малоуглеродистых конструкционных сталей. Также как и аналогичные детали коробок, они подвергаются обычно цементации или ционированию, закалке и низкотемпературному отпуску. Как видно из табл. 3.29, наиболее распространенным материалом деталей карданных передач являются углеродистые качественные стали. Корпусные детали рулевых механизмов (табл. 3.30) изготовляют из ковкого чугуна или цветных сплавов, остальные детали - из конструкционных сталей легированных или углеродистых. В табл. 3.31, 3.32, 3.33, 3.34 приводятся соответственно данные о материалах деталей передних неведущих мостов грузовых автомобилей, колесных тормозов и ступиц колес, подвески, рам.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К ГЛАВЕ 3

1. ГОСТ 380-88, 977-75, 1050-74, 1414-75, 2407-83, 4543-71, 5632-72 14959-79,19282-73. . /Л

2. Журавлев В. Н., Николаева О. И. Машиностроительные стали. Справочник. - М.: Машиностроение, 1981. - 391 с.

3. Материалы в машиностроении. Справочник / Под ред. И. В. Кудрявцева. Т. 11, Ш. - М.: Машиностроение, 1967, 1968.- 496 и 446 сс.

4. Вернер К. А., М и х е е в а В. В., X о д ы р ь Н. А. Материалы впускных и выпускных клапанов газораспределительного механизма автомобильных двигателей внутреннего сгорания Исследования, конструирование и расчет тепловых двигателей внутреннего сгорания. Тр. МАМИ. - М.: 1987, с 34-37.

5. Разработка и внедрение усовершеиствованной технологии восстановления изношенных коленчатых валов дизелей / Долецкий В. А., Русов К. Д., Веретенников Е. В., Скотников В. В. Автомобильная промьшшенносгь. 1981. № 4. С. 22-23.

6. Д о л е ц к и й В. А., П е р ц е в А. В. Восстановление шатунов двигателей ЯМЗ промышленным методом Автомобильная промышленность. 1981. №7. С. 8-9.

7. Тихонов А. К. Новые технологические решения и материалы в автомобилях ВАЗ Автомобильная промышленность. 1984. № 1. С. 24-26.

8. Меркулова Ю. В. Снижению материалоемкости автомобильной техники - особое внимание Автомобильная промьшшенносгь. 1985. № 8. С. 25-27.

9. Глинер Р. Е Низколегарованная листовая сталь в изделиях ГАЗ Автомобильная промышленность. 1985. № 10. С. 27-28.

10. Диски колес из низколегированных сталей / Корчагин П. А., Фалкон В. И., Чугунов Г. А., Урасов Ю. А. Автомобильная промышленность. 1986. №2. С. 20-21.

11. Высокопрочная экономнолегированная сталь для кузовов большегрузных . автомобилей-самосвалов / Белосевич В. К., Горячев В. В., Шакуть А. В. и др. Автомобильная промышленность 1986. № 6. С. 28-29.

12. Сталь для автомобильных рам / Левченко Г. В., Танатин А. Н., Ба-рун В. Н., Лапьгсько В. И. Автомобильная промышленность. 1986. № 7. С. 32-33.

13. 3 и н ч е н к о В. М. Выбор методов химико-термичёской обработки сталей Автомобильная промышленность. 1986. № 9. С. 30-32.

14. М а к л а к о в а Н. А., К о з л о в В. Г. Сталь для штамповки деталей сложного профиля Автомобильная промышленность. 1986. № 11. С. 30-31.

Глава 4. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

При изготовлении автомойтьных деталей на автомобильных предприятиях широкое применение находят алюминиевые и цинковые сплавы, сплавы на медной и цинковой основе, антифрикционные сплавы, различного вида припои, в несколько меньшей степени поменяются медно-никелевые и магниевые сплавы. Ниже рассматриваются основные группы и марки цветных сплавов, их свойства и примеры использо-. вания.

4.1. Цветные алюминиевые, цинковые и магниевые сплавы

Классификация алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов, номера государственных стандартов, определяющих их основные свойства и химический состав, приведены в табл. 4.1. Особенно большое.

распространение при изготовлении автомобильных деталей имеют алюминиевые сплавы литейные (ГОСТ 2685-75) и деформируемые (ГОСТ 4784-74). Из числа алюминиевых сплавов в автомобильной про-мьЕпленносги преимуп1ественное распространение имеют литейные сплавы, классификация по химическому составу, марки и область применения которых приводятся в табл. 4.2. В табл. 4.3 приводится химический состав, а в табл. 4.4 - механические, физические, технологические и зксплуатационные свойства литейных алюминиевых сплавов. Обозначения и химический состав деформируемых алюминиевых сплавов (ГОСТ 4784-74) указаны в табл. 4.5. Деформируемыми назьшаются такие алюминиевые (или магниевые) сплавы, полуфабрикаты из которых (листы, прутки, профильный прокат, штамповки) могут изготовляться обработкой давлением. Деформируемые сплавы применяют для изготовления поршней двигателей, поршней гидроцилиндров тормозов и сцеплений, различных мелких деталей, а также нормалей (заклепок и пр.).

Известно, что автомобильная промьшшенностъ является передовой отраслью отечественного машиностроения, в которой постоянно ведутся разносторонние исследования, направленные, в частности, на разработку новых, прогрессивных материалов и сплавов, обладающих высокими технологическими и эксплуатационными качествами. Это относится и к алюминиевым сплавам, используемым для изготовления поршней и корпусных деталей. В табл. 4.6 приводится состав нескольких негости-рованных алюминиевых сплавов, применяющихся для изготовления различных деталей, в том числе деталей силовых агрегатов автомоШ-лей ВАЗ, КамАЗ и МАЗ.

Магниевые сплавы по своим механическим качествам, как правило, уступают алюминиевым, зато отличаются технологичностью - обладают хорошими литейными свойствами. Химический состав литейных (ГОСТ 2856-79) и деформируемых (ГОСТ 14957-76) магниевых сплавов приводится соответственно в та&т. 4.7 и 4.8. Магниевый сплав МЛ5 применяется для изготовления отливок блоков цилиндров и других корпусных деталей автомобилей ЗАЗ; другие марки магниевых сплавов поменяются для отливки ненагруженных корпусов различных узлов и приборов.

Значительное применение в автомо&лестроении имеют в настоящее время цинковые сплавы. Цинковые сплавы по ГОСТ 21437-75 включают четыре марки сплавов, две из которых относятся к категории литейных сплавов, а две - к сплавам, обрабатьшаемым давлением (табл. 4.9). Предусмотренные указанньпл ГОСТом марки сплавов предназначены для изготовления антифрикционных деталей (втулок, подшипников). ГОСТ 19424-74 Сплавы цинковые литейные в чушках и ГОСТ 25140-82 Сплавы цинковые литейные (табл. 4.10 и 4.11) по химическому составу некоторых марок почти дублируют друг друга. Предусмотренные ГОСТами сплавы предназначены для изготовления корпу-.

сов сложной формы карйораторов, бензонасосов, электротехнических и других приборов методом литья под давлением с обеспечением выполнения тонких сечений с высокой точностью и гладкостью поверхностей, достигающей 8-го класса. Главным преимуществом этих сплавов является высокая жидкотекучесть, способность хорошо заполнять сложные формы; недостаток цинковых сплавов - низкая ремонтопригодность; при поломках соответствующие детали практически не подлежат пайке или сварке.

4.2. Цветные сш1авы на медной и цинковой основе

Чистая медь имеет в автомобилестроении и авторемонтном производстве ограниченное применение, в основном в электроприборах и электролитических ваннах. Зато широко применяются медно-цинковые сплавы (латуни), оловянистые и безоловянистые бронзы. Классификация сплавов на медной и цинковой основе приводится в табл. 4.12.

Латуни подразделяются на литейные (ГОСТ 17711-80) и деформируемые (ГОСТ 15527-70); последние в свою очередь подразделяются на томпаки, полутомпаки, латуни, трехкомпонентные и многокомпонентные латуни различного качественного и количественного состава. Марки, химический состав, механические качества и примерное назначение литейных медно-цинковых сплавов - латуней (ГОСТ 17711-80) приводится в табл. 4.13 и 4.14. В табл. 4.15 и 4.16 приводится химический состав и область применения деформируемых латуней (ГОСТ 15527-70), в табл. 4.17 - механические, физические и технологические свойства латуней, наиболее употребляемых в автостроении и авторемонтном производстве.

При практическом использовании следует иметь в виду, что повышение процентного содержания меди в составе латуни улучшает ее пластичность, теплопроводность, электропроводность и коррозионную стойкость. Относительное повышение содержания цинка улучшает обраба-тьшаемость латуни резанием, прирабатывавмость, повышает износостойкость, снижает себестоимость латуни. Включение в состав латуни свинца увеличивает ее антифрикционные свойства. Наличие в латуни олова, марганца, кремния, железа повышает ее прочность и способствует улучшению антикоррозионных свойств.

Ремонт деталей и узлов, изготовленных из латуней, обычно производят пайкой. Материалы, применяемые на авторемонтных и автотранспортных предприятиях для пайки латунных деталей, приводятся в подразделе 4.3.

В автомобилестроении и авторемонтном производстве широко применяются бронзы: оловянистые литейные (ГОСТ 613-79 и ГОСТ 614-73); оловянистые, обрабатываемые давлением (ГОСТ 5017-74); безоловянистые литейные (ГОСТ 493-79); безоловянистые, обраба-

шваемые давлением (ГОСТ.18175-78). Наиболее распространены дня изготовления деталей оловянистые бронзы. Они характеризуются достаточной прочностью, высокими антифрикционными качествами, коррозионной стойкостью, хорошей теплопроводностью. Деформируемые оловянистые бронзы отличаются, кроме того, хорошими упругими свойства1 ш. Повышение содержания олова в оловянистых бронзах увеличивает их прочность и твердость, но уменьшает пластичность и ударную вязкость.

В качестве легирующих добавок в оловянистую бронзу вводят цинк, свинец, никель, фосфор. Цинк и никель улучшают механические свойства бронзы, причем никель способствует измельчению зерна и улучшению структуры сплава; свинец и фосфор улучшают антифрикционные свойства и, кроме того, обрабатьшаемость резанием (фосфор) и износостойкость (свинец). Вместе с тем увеличение содержания фосфора более 0,35-0,40 % снижает механические свойства сплава. В табл. 4.18 и 4.19 Приводится химический состав литейных (ГОСТ 614-73, 613-79 и обрабатьшаемых давлением (ГОСТ 5017-74) оловянистых бронз. В табл. 4.20 и 4.21 те же данные П1жведены по отношению к безоловя-нйстым бронзам: литейным (ГОСТ 493-79) и обрабатываемым давлением (ГОСТ 18175-78). Из П1жведенных в табл. 4.21 марок бронз следует, в частности, отметить кремнистые бронзы марки БрКМцЗ-1 и бериллие-вые бронзы А&рок БрБ2, БрБНТ1,7; БрБНТ1,9, обладающие упругостью. Прочностью, химической стойкостью, высоким значением усталостной выносливости. Эти бронзы изменяются для изготовления ответственных пружин: термостатов, пробок бензобаков, клапанов бензонасосов, пружин карбюраторов и т. п. В табл. 4.22 приводятся наименования, марки, химический состав и рекомендуемое назначение медно-никелие-вых сплавов, обрабатьшаемых давлением (ГОСТ 492-73). Следует отметить, что некоторые из приведенных в таблице сплавов, в особенности МНЖКТ5-1-02-02, широко применяются в авторемонтном производстве для сварки деталей, изготовленных из цветных сплавов.

4.3. Припои и антифрикционные сплавы

Классификация припоев и антифрикционных сплавов пртводится в табл. 4.23. Антифрикционные сплавы широко применяются в конструкциях автомобилей в качестве мате1 1ала трущихся поверхностей вкладышей коленчатых валов двигателей и различных втулок. В качестве антифрикционных сплавов в автостроении и авторемонтном производстве находят применение оловянистые, свинцовые и кальциевые баббиты, свинцовистые бронзы и антифрикционные сплавы на алюминиевой основе. Преимуществом сталеалюминиввых вкладышей является их прочность, хорошая теплопроводность, температуростойкость, относительная дешевизна. В табл. 4.24 П1 1водятся марки и химический состав

оловянистых, свинцовых (ГОСТ 1320-74) и кальциевых (ГОСТ 1209-78) баббитов, в табл. 4.25 - те же данные по алюминиевым антифрикционным сплавам (ГОСТ 14113-78).

Припои различных rpyrai и марок имеют широкое применение в автомобильной промьшшенности, на авторемонтных и автотранспортных предиртятиях. В табл. 4.26 и 4.27 даны марки, физико-механические свойства, назначение и химический состав оловянно-свинцовых припоев (ГОСТ 21930-76). Эти припои имеют наибольшее применение на авторемонтных и автотранспортных предприятиях. В табл. 4.28 содержатся основные данные по медно-цинковым припоям (ГОСТ 23137-78). В табл. 4.29 и 4.30 приводятся данные по химическому составу, температуре плавления и области применения серебряных припоев (ГОСТ 19738-74). Поло жите льньида свойствами сереяных припоев являются высокая механическая прочность, пластичность, электропроводность, коррозионная стойкость. В табл. 4.31 приведены составы флюсов для пайки оловянно-свинцовыми, серебряными, медно-цинковыми и алюминиевыми припоями.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К ГЛАВЕ 4

1. ГОСТ 492-73, 493-79, 613-79, 614-73, 1209-78, 1320-74, 2685-75, 2856-79, 4784-74, 5017-74, 14113-78, 14957-76, 15527-70, 17711-80, 18175-75,19424-74,19738-74, 21437-75, 21137-81,21930-76, 25140-82.

2. Материалы в машиностроении. Справочник / Под ред. И. В. Кудрявцева. Т. I - М.: Машиностроение, 1967. - 303 с.

3. Б у с а р о в В. М., Молчанов М. Д., Ш е л а м о в В. А. Основные направления снижения расхода первичных материалов при производстве литья из алюминиевых сплавов Автомобильная промышленность. 1980. № 6. С. 8-10.

4. Мелик-Саркисьянц А. С. Применение алюминия для кузова автомобиля-самосвала Автомобильная промышленность. 1982. № 5. С. 28-29.

5. Гурова Л. М., Жаров В. М. Государственные стандарты на цинковые сйлавы Автомобильная промышленность. 1982. № 10. С. 12-13.

6. Новые флюсы для плавки тяжелых цветных металлов / Ахметов Т. Г., Шайхутдинов Т. Ф., Филиппов С. Ф. и др. Автомобильная промышленность.

1983. №4. С. 28-29. ,

7. Новый безникелевый сплав для поршней двигателей / Бусаров В. М., Молчанов М. Д, Козлов С А. и др. Автомобильная промышленность. 1983. № П. С. 10-12.

8. Андрушкевич А. А., Храмченков А. И. Литейные сплавы цветных металлов дам автомобилестроения Автомобильная промышленность.

1984. №11. С. 27-29. .

9. Опыт применения сплавов типа АК9М2 / Куценок А. Г., Курочкина М. А., Красавин Б. С. и др. Автомобильная промышленность. 1985. № И. С. 29-30.

10. С к о б л о в Л. С, Д у 6 н и к С. А. Выбор алюминиевых сплавов для элементов конструкций АТС Автомобильная промышленность. 1986. № 9. С. 22-23.

11. Сыркин Н.Э. Надежность автомобильных алюминиевых двигателей Автомобильная промышленность. 1987. № 1. С. 9-10.