МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

Л.И. Пупань, В.И. Кононенко В.И.

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

Учебное пособие для студентов всех специальностей дневной и заочной форм обучения

Харьков НТУ «ХПИ» 2008

ББК 34.43

П88

УДК 621.7+ 621.9 (075.8)

Рецензенты: В.В. Пустовалов, д-р физ.-мат. наук, проф., Физико-технический институт низких температур НАН Украины,

В.П. Мацокин, д-р физ.-мат. наук, проф., Национальный университет им. В.Н. Каразина

П88 Пупань Л.И., Кононенко В.И. Перспективные технологии получения и обработки материалов: Учеб. пособие / Л.И. Пупань, В.И. Кононенко. - Харьков: НТУ «ХПИ», 2008. - 261 с.

В учебном пособии рассмотрены основные перспективные технологии получения и обработки материалов методами литья, обработки давлением, сварки. Изложение материала сопровождается анализом мировых тенденций, а также специфики развития указанных технологий в Украине.

Пособие предназначено для студентов всех специальностей дневной и заочной форм обучения.

ISBN 978-966-2046-30-4

ББК 34.43

© Л.І. Пупань, B.I. Кононенко, 2008

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Перепекти иные направления производства материалов

1.1. Совершенствование структуры мировой черной металлургии. Структура сталеплавильного производства Украины

1.2. Бесчугунное производство стали

1.3. Перспективы производства цветных металлов. Цветная металлургия Украины

1.4. Получение высокочистых металлов и их применение в промышленности

1.5. Перспективные технологии металлургического производства

1.6. Методы производства композиционных материалов

1.7. Наноматериалы и нанотехнологии

1.7.1. Структурная зависимость свойств нанокристаллических материалов

1.7.2. Методы получения наноматериалов

1.7.3. Углеродные наноматериалы

1.8. Ресурсосбережение в металлургическом, производстве и рециркуляция металлов

1.9. Решение экологических проблем в металлургии

Вопросы для самостоятельного контроля

2. Перспективы развития литейного производства

2.1. Структура современного литейного производства

2.2. Технологии точного литья

2.2.1. Литье под давлением

2.2.2. Литье по выплавляемым и газифицируемым моделям

2.3. Применение самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в литейном производстве

2.3.1. Сущность и механизм СВС-процессов

2.3.2. СВС-литье и его практическая реализация для получения изделий машиностроения

2.3.3. Использование самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в технологии литья по газифицируемым моделям

2.4. Технологии ускоренного прототипирования (Rapid Prototyping) в современном литейном производстве

2.4.1.Сущность процессов ускоренного прототипирования

2.4.2.Изготовление литейной оснастки с помощью технологий ускоренного прототипирования

2.4.3.Создание «интеллектуальной» оснастки

2.5. Управление формированием структуры отливок

2.5.1. Получение отливок методом направленной кристаллизации

2.5.2. Управление формированием кристаллического строения отливок в технологиях рео- и тиксолитья. «Интеллектуальные» материалы

2.6. Способы литья с непрерывным процессом формирования отливки.

2.6.1.Непрерывное литье и перспективы его развития

2.6.2.Электрошлаковое литье

2.7. Выбор рационального способа изготовления отливок

2.7.1.Требования к отливкам

2.7.2.Сравнительная характеристика способов литья и рекомендации по выбору рационального способа

2.8. Перспективы развития литейного производства Украины

Вопросы для самостоятельного контроля

3. Перспективные направления обработки металлов давлением

3.1. Сверхпластичность и ее использование в процессах ОМД

3.1.1. Сущность явления сверхпластичности. Основные типы сверхпластичности

3.1.2. Применение эффекта сверхпластичности

3.2. Особенности жидкой и полужидкой штамповки

3.3. Использование методов интенсивной пластической деформации при получении заготовок из наноструктурных материалов

3.4. Технологии совмещения процессов ОМД с другими процессами формообразования

3.4.1. Ультразвуковая обработка давлением

3.4.2. Деформирующее резание

3.5. Технико-экономические показатели способов ОМД и критерии выбора рационального способа

3.5.1. Конструктивно-технологические признаки детали, определяющие технологию ее получения методом ОМД

3.5.2. Основные технико-экономические показатели процессов ОМД

3.6. Украинский рынок готового проката черных металлов

3.6.1. Производство проката черных металлов в Украине

3.6.2. Потребление готового проката черных металлов в Украине

Вопросы для самостоятельного контроля.

4. Сварка - высокоинновациоиный технологический процесс

промышленности XXI века

4.1. Состояние и перспективы развития мирового сварочного производства

4.2. Сварочное производство Украины

4.3. Перспективы развития электродуговой сварки

4.3.1. Развитие механизированных способов дуговой сварки. Роботизация в сварочном производстве

4.3.2. Перспективные виды источников питания для дуговой сварки. «Интеллектуальная дуга»

4.3.3. Новые высокоэффективные модификации способа электродуговой сварки

4.4. Электронно-лучевая сварка и ее развитие

4.5. Лазерная сварка и перспективы ее совершенствования

4.5.1. Лазерная техника

4.5.2. Основные виды лазерной сварки и области ее применения

4.6. Гелиосварка

4.7. Гибридные способы сварки

4.8. Контроль качества в сварочном производстве

4.8.1. Показатели качества сварных соединений

4.8.2. Методы контроля качества сварных соединений

4.9. Выбор рационального способа сварки

4.9.1. Технологичность сварного соединения

4.9.2. Критерии выбора рационального способа сварки

4.10. Роль сварки в освоении космического пространства

4.10.1. Сварка в космосе

4.10.2. Сварка под водой

Вопросы для самостоятельного контроля

Список литературы