Влияние лигирующих добавок

Нержавеющие: Sn, Co, Cr, Ti, J, цинком, хромом, никелем.

образуют при окислении плотную пленку, которая предохраняет изделие от дальнейшего окисления. Или покрывают

жаропрочность - Никель и хром

твердость, прочность красностойкость - Вольфрам

износостойкость сопротивление ударным нагрузкам - марганец

упругие свойства, кислотостойкость - кремний

жаропрочность и кислотостойкость - Титан

свариваемость - молибден

пластичность - Ванадий

ударную вязкость - Кобальт

КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ (НИЗКОЛИГИРОВАННЫЕ) содержат углерода не более 0,6 %. Количество легирующих компонентов не более 5 %.

НИЗКОЛИГИРОВАННЫЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ ( с содержанием легирующих элементов до 5 % ) 11Х, 13Х, ХСВГ, 9ХС, ХВГ имеют более высокую твердость, износостойкость и теплостойкость, меньшую чувствительность к перегреву и короблению при термообработке.

Применяют для изготовления режущих инструментов большого сечения: ручных сверл, протяжек, разверток, гребенок.

ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ ( более 10 % )

Имеют высокую твердость, прочность и износостойкость режущей кромки инструмента при высоких температурах 600- 620 ^о С при большой скорости.

Такие стали называют быстро режущими.

В состав входят, %: углерод 0,7… 0,95; хром 3,1…4,1; вольфрам 8,%…1,9; ванадий 1…2,5.

Маркируются: Р9, Р18, Р12, Р-быстрорежущая, цифры содержание вольфрама.

Изготавливают: сверла, фрезы, долбяки, протяжки, развертки, пилы, напильники для твердых металлов.

К этим сталям также относятся высокованадиевые Р9Ф5, Р14Ф4, кобальтовые Р9К5, Р9К10, кобальтово-ванадиевые Р10К5Ф5, Р18К5Ф2 и вольфрамо - молибденовая Р6М3 с повышенной теплостойкостью, меньшей хрупкостью.

Изготавливают режущие инструменты для жаропрочных, нержавеющих сталей с высокой вязкостью, титановых сплавов и пластмасс.

СТАЛИ СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ бывают коррозионно-стойкие, жаростойкие, жаропрочные и износостойкие. Содержат много лигируюших элементов 10…35 %.

Нержавеющие – обладают высокой стойкостью против ржавления, которая обеспечивается введением в сталь хрома, не менее 12 %. Хром образует на поверхности стали тонкую пленку окиси хрома.

Маркировка 1Х13, 2Х13

Жаростойкие – сопротивляются окислению при высокой температуре. Их называют сильхромы. Жаростойкость придают хром, кремний, алюминий. Маркировка Х8СМ, Х8С2М. Из неё изготавливают клапаны двигателей внутреннего сгорания.

Жаропрочные стали – сохраняют механические свойства при высоких температурах. Легируются молибденом, вольфрамом, ванадием немного хром и никель.

Магнитные стали.

Износостойкие стали – легируются марганцем. Г13 (1,0-1,3 %углерода, 12-14 % марганца).

Твердые сплавы.

Сплавы обладающие высокой твердостью, близкую к алмазной и обладающие достаточной вязкостью.

Твердость обусловлена наличием тугоплавких элементов – вольфрама, молибдена, титана, хрома которые образуют с углеродом твердые карбиды. Эти соединения обладают большой красностойкостью, до 1200 гр. Связкой служат кобальт, никель, железо (пластические).

Бывают:

литые – наплавочные (стеллит и сормайт), для покрытия в расплавленном состоянии деталей и инструментов, (бывают и порошкообразные вокар и сталинит).

Металлокерамические – для режущего инструмента. Пластинки обладают твердостью НRA85. основы сплавов – карбиды вольфрама, титана, тантала. Связка – кобальт. ВК2, ВК3М, ВК8В), ВК20.

Т30К4, Т5К12В.

Минералокерамические сплавы – дешевле, но хрупкие, на основе окиси алюминия (Fl₂O₃) – путем тонкого размола, прессования и спекания.

Чугуны, их характеристика, маркировка, область применения.

Чугун – сплав железа с углеродом при содержании углерода более 2 %. Чугуны бывают обычными и легированными. По структуре различают серый ( с серым изломом ) и белый ( с белым ) и ковкий чугун.

чугун – сплавы железа с углеродом, кремнием, марганцем фосфором и серой;

Углерод химически связанный с железом, образует цементит Fe₃C цементит придает чугуну хрупкость, но значительно повышает твердость. Такой чугун, имеющий в изломе блестящий металлический оттенок, называют белым. Белые чугуны не обрабатываются режущим инструментом.

Углерод в чугуне может находиться в свободном состоянии в виде графита. Их твердость значительно ниже. Они хорошо обрабатываются резанием. Графит придает чугуны серый, матовый оттенок, его называют серым.

СЕРЫЙ ЧУГУН применяют для производства отливок деталей машин, труб.

Маркировка: СЧ10, СЧ15… СЧ40, СЧ45. цифры показывают предел прочности чугуна при растяжении

Чугуны с добавками хрома, никеля и др. называют легированными.

Серые чугуны подразделяются на высокопрочные и ковкие.

Высокопрочные серые чугуны содержат магний и редкоземельные элементы – церий, лантан, ниодим. В результате введения этих добавок происходит модифицирование структуры графита, который кристаллизуется в виде шара, а не в виде пластинок. Поэтому показатели механических свойств чугуна значительно повышаются.

Маркировка: ВЧ38-17…ВЧ120-2. ВЧ-высокопрочный, первые цифры –предел прочности при растяжении, вторые относительное удлинение.

Применяют для изготовления коленчатых валов, тяжело нагруженных отливок деталей строительных машин.

Ковкие чугуны получают путем термической обработки отливок из белого чугуна. Отливки из белого чугуна обладают очень высокой твердостью и хрупкостью и не обрабатываются режущим инструментом. Чтобы снизить твердость и повысить пластичность отливки подвергают длительному нагреванию при высокой температуре - отжигу. При отжиге цементит разлагается на графит, который выделяется в виде хлопьев, и железо.

Маркировка: КЧ37-12…КЧ63-2. КЧ – чугун ковкий, первые цифры предел прочности при растяжении, вторые – относительное удлинение.

Белый чугун	Углерод в связанном состоянии в виде цементита		Для отливки деталей с последующим отжигом на ковкий	Высокая твердость, хрупкость, плохая обрабатываемость
Серый чугун	Углерод в свободном состоянии в виде включений пластин графита	СЧ 18-36	Отливки деталей машин, труб	Крупнозернистое строение. Хорошо обрабатывается, износоустойчив. Хрупкий и непластичный
серый чугун Высокопрочный Модифицированный	С добавками магния, церия, алюминия…графит в виде шара мелкозернистое строение	ВЧ СМЧ	Коленчатые валы легковых автомобилей зубчатые колеса	Прочен, удароустойчив, износоустойчив
Ковкий чугун	Из отливок белого отжигом графит в виде хлопьев	КЧ 35-10	Картеры автомобилей, арматуру, чашки дифференциала, ступицы колес, тормозные колодки	Непластичен, Удароустойчив повышенная прочность коррозионная стойкость
Легированный чугун	Добавляют к высокопрочному или серому, никель, хром, молибден. Высококремнистый аустенитный	СЧ38-60	Ковочные штампы, зубчатые колеса, тормозные барабаны, матрицы	Улучшенные свойства повышенная прочность, вязкий, обрабатывается Устойчивость к кислотам, жаропрочность

Цветные металлы и сплавы.

К цветным относятся все металлы за исключением железа, марганца, хрома.

МЕДЬ обладает хорошей тепло- и электропроводностью, коррозионной стойкостью, хорошо поддается прокатке, штампованию волочению. В чистом виде красная, с примесями темнее Тпл. 1083^о, 8,92г/см³

Му1, М1-катодная переплавленная,

М1р, М1Ф-раскисленная,

М2, М3-огневого рафинирования.

Изготавливают: токопроводящие детали, провода, листы, ленту фольгу, профили, трубы.