3.2.3. Быстрорежущие стали

Благодаря введению в ее состав 6-19% вольфрама, 3-4,6% хрома, 1-4% ванадия и других легирующих элементов могут выдерживать в процессе резания нагрев до температуры 600-650 °С, иметь твердость после термообработки HRC 63…68 и работать при скоростях резания в 2-3 раза превышающих скорости, допускаемые при использовании инструмента, изготовленного из инструментальных углеродистых сталей. Стали делятся на три группы – умеренной, повышенной и высокой теплостойкости. Учитывая высокую стоимость быстрорежущих сталей, из них изготавливается только режущая часть инструмента, а корпуса, державки, хвостовики инструментов делают из конструкционных сталей.

В марках быстрорежущих сталей буква Р (“rapid” (англ.) - быстрый), обозначает, что сталь относится к группе быстрорежущих. Цифры, стоящие после нее, указывают среднее содержание вольфрама в процентах. Остальные буквы и цифры имеют то же значение, что и в марках легированных сталей. Например: Р18, Р6М5 и др.

3.3. Чугуны. Свойства, маркировка

Чугуны в зависимости от структурного состояния и назначения подразделяются на несколько групп. Различают белые, серые, ковкие, высокопрочные, жаропрочные, коррозийно-стойкие и антифрикционные чугуны.

Белые чугуны характеризуются наличием углерода в связанной форме в виде цементита (Fe₃C). Белые чугуны имеют высокую твердость и хрупкость и очень плохо обрабатываются резанием, поэтому в качестве машиностроительного материала не применяются. Основное назначение – для производства стали и ковкого чугуна, поэтому белый чугун ещё называют передельным.

Серый чугун характеризуется наличием углерода в свободном виде, в виде графита пластинчатой формы. Применяется серый чугун как конструкционный материал для отливок станин металлорежущих станков и кузнечно-прессового оборудования, корпусных деталей, зубчатых колес, рычагов и других изделий, не испытывающих высоких механических нагрузок. Марки серого чугуна обозначают буквами СЧ с добавлением двух цифр, соответствующих пределу прочности при растяжении (кгс/мм).Например, СЧ-15 – серый чугун с пределом прочности при растяжении σ_в =15 кгс/мм² (150 МПа).

Высокопрочный чугун также имеет включения графита, только уже шаровидной (глобулярной) формы. Вследствие наличия в своем составе легирующих элементов (марганец, кремний, никель) высокопрочный чугун обладает повышенной прочностью и пластичностью. Из него изготовляют ответственные детали, работающие при значительных механических нагрузках. Высокопрочный чугун обозначают буквами ВЧ и двумя двухзначными числами, показывающими предел прочности при растяжении и относительное удлинение (%). Например, ВЧ 38-17 – это высокопрочный чугун с пределом прочности при растяжении σ_в =38 кгс/мм² (380 МПа) и относительным удлинением δ = 17%.

Ковкий чугун – обладает достаточной прочностью и пластичностью, что достигается длительным отжигом отливок из белого чугуна. Имеет графитовые включения хлопьевидной формы. Применяются для изготовления гидроцилиндров, распределительных валов и т.д. Ковкий чугун обозначают буквами КЧ с добавлением двух чисел, которые обозначают то же самое, что и у высокопрочных чугунов. Например, КЧ 35-10 – это ковкий чугун с пределом прочности при растяжении σ_в = 35 кгс/мм² и относительным удлинением δ = 10%.

Чугунные детали, работающие в условиях высоких температур, изготовляют из жаропрочных чугунов, обозначаемых буквами ЖЧ. Последующие буквы указывают на наличие легирующих элементов, а цифры за ними – на соответствующее количество этих элементов в процентах. Например, ЖЧХ-2,5 – жаропрочный чугун с содержанием хрома 2,5%.

Детали, работающие в условиях газовой и кислотной сред, изготовляют из коррозийно-стойких чугунов, а детали, работающие в условиях трения (направляющие, подшипники и т.п.) - антифрикционных чугунов.