МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«Харьковский политехнический институт»

Л.И. ПУПАНЬ В.И. КОНОНЕНКО

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

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Перспективные 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

2.52. 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 сверхплаотичности

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 технолоїию 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 - высокоинновационный 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