12. Характеристики інструментальних сплавів. Методи їх обробки та контролю параметрів.

Інструментальні вуглецеві сталі (У7, У7А,…,У13, У13А) є високо вуглецевими сталями і містять 0,7-1,3% вуглецю, що гарантує високу твердість і зносостійкість. З них виготовляють штампи, фрези та інший інструмент. У маркуванні цифра означає вміст вуглецю в десятих долях проценту, а літера А – покращену металургійну якість. Крім вуглецю, ця сталь має обмежений вміст марганцю, кремнію, хрому, нікелю, сірки і фосфору. Найрозповсюдженішими є сталі У10, У10А, У12А, У13А, де цифрами вказано вміст вуглецю в десятих частках процента. Після відповідної термообробки (твердість НRС 60...62) теплостійкість цих інструментальних сталей досягає 250ºС. У разі більшої темтератури твердість інструменту значно знижується і він втрачає свої різальні властивості.

Леговані інструментальні сталі мають підвищену різальну здатність унаслідок наявності в хімічному складі таких легуючих елементів: хрому, вольфраму, кремнію, ванадію, молібдену та ін. Теплостійкість їх досягає 350ºС. Твердість після термічної обробки НRС 62...64. Виготовлені інструменти з цих сталей можна використовувати для роботи на помірних швидкостях різання. Найпоширеніші марки легованих сталей такі: хромисті (9Х, Х), хромовольфрамові (ХВ5), хромовольфрамомарганцеві (ХВГ), хромокремниста (9ХС). З них виготовляють протяжки, мітники, плашки, свердла, розвертки та інші інструменти. 

13. Маркування чавунів, їх основні характеристики. Технологія обробки.

Марки чавуну і маркування

Сірий чавун. СЧ 12-28 (12 – границя міцності σ_в , 28 – опір згину σ_зг)

Ковкий чавун. КЧ 37-12 (37 – границя міцності, 12 – відносне видовження δ %),

Високоміцний. ВЧ 40-10 (40 – границя міцності, 10 – відносне видовження δ %).

Ковкі чавуни одержують шляхом тривалого графітизувального відпалу виливків з білого маловуглецевого (2,4...2,9 % С) чавуну. Відпал при високій температурі спричиняє розкладання метастабільного цементиту з утворенням графіту компактної форми з кошлатими краями, так званого графіту відпалу. За впливом на механічні властивості чавуну такий графіт займає проміжне положення між пластинчастим і кулястим графітом. Структура металевої основи ковких чавунів – від феритної до перлітної – залежить від хімічного складу та режиму термічної обробки виливків з білого чавуну.

За ГОСТ 1215-79 марки ковких чавунів позначають літерами КЧ (К – ковкий, Ч – чавун), після яких вказуються мінімально допустимі значення границі міцності на розтяг у МПа•10-1 й через дефіс – відносного видовження у відсотках (наприклад, КЧ 30-6).

Істотним недоліком виробів з ковких чавунів є висока вартість внаслідок тривалого високотемпературного відпалу та обмеження розмірів.

Високоміцні чавуни мають вищу пластичність, ударну в'язкість й одночасно міцність , що насамперед зумовлено кулястою формою графіту, яка забезпечується сфероїдизуванням. Сфероїдизування полягає у введенні в розплав малих додатків (0,03…0,06 %) сфероїдизувальних металів – магнію, церію, кальцію, під дією яких графіт кристалізується у формі кульок, які мінімально послаблюють металеву основу чавуну.

За ДСТУ 3925-99 умовне позначення марки містить літери ВЧ (В – високоміцний, Ч – чавун), цифрове позначення мінімального допустимого значення границі міцності на розтягування σ_в у МПа та через дефіс – відносне видовження δ у відсотках. Максимальну міцність має чавун марки ВЧ 1000-2.

З них виготовляють розподільні й колінчасті вали, блок-картери, головки циліндрів, шатуни, поршні, поршневі кільця в автомобілебудуванні; супорти, шпинделі, зубчасті колеса у верстатобудуванні; плити гідравлічних пресів, напрямні та плунжери ливарних машин, напірних труб для води, нафти, агресивних рідинних та газових середовищ.

Сірі чавуни рекомендується використовувати для виробів, що підлягають переважно стисканню. Та завдяки пластинчастому графіту в сірих чавунах вдало поєднуються добрі антифрикційні властивості, зносотривкість, здатність гасити вібрації та мала чутливість до концентраторів напружень. З них відливають різні деталі для машин, махові колеса, шківи, плити, станини та столи верстатів, корпуси електродвигунів тощо. Максимальна границя міцності на розтягування цих чавунів не перевищує 450 МПа. За ГОСТ 1412–85 марки чавунів з пластинчастим графітом позначаються літерами СЧ (С – сірий, Ч – чавун) і числами, які відповідають мінімально допустимим значенням границі міцності на розтягування σ_в у МПа•10-1 (наприклад СЧ 35).