6. Улучшаемые легированные стали.

Увеличение содержания углерода в стали уси­ливает влияние карбидной фазы, дисперсность которой зависит от термической обработки и со­става сплава. В значительной степени повыше­нию конструктивной прочности при легировании стали способствует увеличение прокаливаемости. Наилучший результат по улучшению прокаливае­мости стали достигают при ее легировании не­сколькими элементами, например Сr + Мо, Сr + Ni, Сr + Ni + Мо и другими сочетаниями раз­личных элементов. Высокая конструктивная прочность стали обеспечивается рациональным содержанием в ней легирующих элементов. Избыточное легиро­вание (за исключением никеля) после достиже­ния необходимой прокаливаемости приводит к снижению вязкости и облегчает хрупкое разру­шение стали.

7. Высокопрочные легированные стали.

Комплексно-легированные стали - это среднеуглородистые (0,25-0,6% С) легированные стали, термоупрочняемые при низ­ком отпуске или подвергающиеся термомехани­ческой обработке.

Мартенситостареющие стали - это новый класс высокопрочных легированных сталей на основе безуглеродистых (не более 0,03% С) сплавов железа с никелем, кобальтом, молибденом, титаном, хромом и другими элементами. Мартенситостареющие стали закаливают на воздухе от 800-860°С с последую­щим старением при 450-50О°С.

8. Шарикоподшипниковые стали.

Шарикоподшипниковые стали (ШХ6, ШХ9, ШХ15) применяют для изготовления шариков и роликов подшипников. По химическому составу (ГОСТ 801—60) и структуре эти стали относятся к классу инструментальных ста­лей. Они содержат около 1% С и 0,6—1,5% Cr. Для деталей размером до 10 мм применяют сталь ШХ6 (1,05 — 1,15% С и 0,4 — 0,7% Cr), а для деталей размером более 18 мм — сталь ШХ15 (0,95 — 1,05% С и 1,3 — 1,65% Cr). Термическая обработка шарикоподшипниковых сталей с небольшим содержанием хрома заключается в закалке и низком отпуске (до 200°С), в результате  чего  обеспечивается  твердость  HRC  60-66.

9. Износостойкие стали.

Для изготовления дета­лей машин, работающих в условиях трения, применяют специальные износостойкие стали — шарикоподшипниковые, графитизированные и высокомарганцовистые. Шарикоподшипниковые стали (ШХ6, ШХ9, ШХ15) применяют для изготовления шариков и роликов подшипников. По химическому составу (ГОСТ 801—60) и структуре эти стали относятся к классу инструментальных ста­лей. Они содержат около 1% С и 0,6—1,5% Cr. Для деталей размером до 10 мм применяют сталь ШХ6 (1,05 — 1,15% С и 0,4 — 0,7% Cr), а для деталей размером более 18 мм — сталь ШХ15 (0,95 — 1,05% С и 1,3 — 1,65% Cr). Термическая обработка шарикоподшипниковых сталей с небольшим содержанием хрома заключается в закалке и низком отпуске (до 200°С), в результате  чего  обеспечивается  твердость  HRC  60-66. Графитизированную сталь (высокоуглеродистую, содержащую 1,5 — 2% С и до 2% Cr) используют для изготовления поршневых колец, поршней, коленчатых валов и других фа­сонных отливок, работающих в условиях трения. Графитизированная сталь содержит в структуре ферритоцементитную смесь и графит. Высокомарганцовистую сталь Г13Л, содержащую 1,2% С и 13% Мn, применяют для изготовления железнодорожных крестовин, звень­ев гусениц и т. п. Эта сталь обладает максимальной износостойкостью, когда имеет однофазную структуру аустенита, что обеспечивается закал­кой (1000—1100°С) при охлаждении на воздухе. Закаленная сталь имеет низкую твердость (НВ 200), после сильного наклепа ее твердость повышается до НВ 600.

10. Углеродистые инструментальные стали, маркировка.

Инструментальные углеродистые стали (ГОСТ 1435-74) выпускаются качественными (У7, У8, У9...У13) с содержанием вредных примесей S < 0,028, Р < 0,035 %) или высококачественными (У7А ...У13А) с содержанием S < 0,02 %, Р < 0,03 %). Маркируют буквой У и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в десятых долях %.

11. Неметаллические неорганические материалы (керамика, стекло, ситаллы).

Стекло представляет собой аморфное вещество, образующееся при сплавлении оксидов оксидов или безоксидных соединений. Стеклообразующимися являются оксиды SiO_2,B₂O_3,P₂O₅,GeO₂.Структура аморфного стекла возникает при охлаждении стеклянной массы, когда повышение ее вязкости препятствует кристаллизации.

Керамику получают при высокотемпературном спекании порошков. При нагреае исходные материалы воздействуют между собой, образуя кристаллическую и аморфную фазы. Керамику представляет пористый материал, аморфная фаза является стеклом, которое по химическому составу отличается от кристаллов. Имеет поликристаллическую решетку с прослойками стекла и с беспорядочным расположением зерен и поэтому однородна по свойствам. Обладает хрупкостью.

Ситаллы – частично закристаллизовавшиеся стёкла. По структуре от обычных стёкол отличаются тем, что в них водят затравки (это соли серебра, золота, меди, свинца и т.д.). Эти стёкла непрозрачны. По способу получения ситаллы различаются на фотоситаллы и термоситаллы.

12. Классификация видов инструментов.

13. Классификация инструментальных материалов по теплостойкости.

В зависимости от теплостойкости все инструментальные материалы, ста-

ли и сплавы делят на нетеплостойкие (рабочие температуры не выше 200...250 °С), полутеплостойкие (до 250...400 °С), теплостойкие (до 550... 640 °С) и повышенной теплостойкости (до 800...1050 °С). Теплостойкость стали достигается легированием железной матрицы вольфрамом, молибденом, ванадием, а твердых сплавов – легированием тугоплавкими карбидами тантала, титана, вольфрама и др.

14. Быстрорежущие стали, основные группы.

По режущим свойствам быстрорежущие стали делят на две группы: нормальной и повышенной производительности. Группу нормальной производительности образуют вольфрамовые (Р9, Р12, Р18) и вольфрамо-молибденовые (Р6М5, Р6М3) стали. К группе повышенной производительности относятся стали, содержащие кобальт или повышенное количество ванадия (Р18Ф2, Р14Ф4, Р6М5К5, Р9М4К8,

Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5, Р18К5Ф2). Они превосходят стали первой группы по теплостойкости (640 °С), износостойкости и твердости (HRC 67…70), но уступают по прочности и пластичности. Их этих сталей изготавливают инструмент для резания труднообрабатываемых сплавов (жаропрочных, коррозионно-стойких, титановых, др.).