- •1.1 Углеродистые стали, их маркировка, структура, применение.
- •5. Автоматные стали (конструкционные)
- •1.2. Легированные стали и сплавы, хромистые и хромоникелевые нержавеющие стали, титановые сплавы.
- •Хромистые и хромоникелевые нержавеющие стали
- •Титановые сплавы.
- •1.3 Инструментальные стали: группы, примеры маркировки и состава, область применения.
- •1.4. Серые, ковкие, высокопрочные чугуны, их получение, маркировка, структура, применение.
- •1.5 Твердые сплавы: группы, примеры маркировки и состава, область применения.
- •1.6. Минералокерамика и другие минералы (алмаз, кубический нитрид бора, рубин), примеры марок и состава, область их применения.
- •1.7. Абразивные материалы.
- •1.8. Цветные металлы: алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы, латуни, бронзы.
- •Алюминий и его сплавы
- •Медь и ее сплавы.
- •1.9. Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла; наклеп и остаточные напряжения.
- •1.10 Влияние нагрева на структуру и свойства металла, виды отпуска, отжиг, закалка, их применение
- •1.11 Химико-термическая обработка металла: цементация, азотирование, нитроцементация, цианирование, борирование, хромирование, алитирование; характеристики и применение.
- •1.12 Литье, виды и применение.
- •Центробежное литье
- •Литьё в оболочковые формы
- •1.13. Прокатка, инструмент и оборудование.
- •Инструмент и оборудование для прокатки
- •1.14 Горячая объемная и листовая штамповка, способы и инструмент.
- •1.15 Правка заготовок, обдирка и разрезание прутков, валов, труб и листов.
- •1.16 Сварные соединения, способы сварки
- •1.17 Виды и средства измерений в машиностроении.
- •1.18 Точность размера детали, номинальный, действительный и предельный размеры, допуск на размер детали.
- •1.19 Виды посадок.
- •1.20 Измерительные средства для контроля точности размеров.
- •1.21 Основные параметры шероховатости поверхности детали, обозначение.
- •1.22 Допустимые отклонения формы и расположения поверхностей, обозначение.
- •1.23 Виды контроля качества продукции и их характеристики.
1.3 Инструментальные стали: группы, примеры маркировки и состава, область применения.
Наиболее распространенными марками углеродистых инструментальных сталей являются У10А, У11А, У12А, У13А, где буква У означает углеродистая, цифры – содержания углерода в десятых долях процента, буква А - сталь улучшенная. Имеют твердость 61…63 HRCэ, прочность в=2000…2200 МПа и теплостойкость 0т=200…2500С. Эти стали применяются в условиях единичного и мелкосерийного производства для изготовления метчиков, плашек, сверл малых диаметров и других инструментов (в том числе слесарных), работающих при невысоких скоростях резания 8…10 м/мин.
Инструментальные легированные стали отличаются от инструментальных углеродистых наличием в них легирующих элементов – хрома, вольфрама, молибдена, ванадия м других. Введение легирующих элементов повышает теплостойкость инструментальной стали до 350…4000С, что позволяет повысить скорость резания по сравнению с инструментальными углеродистыми сталями в 1,2…1,4 раза (u=10…14 м/мин). Наибольшее распространение для изготовления режущего инструмента получили стали марок 9ХС (0,9%С, Х-Cr, C-Si). ХВСГ (В – V, r – Mn), ХВГ и другие. Твердость этих сталей 65…67HRCэ. Основное преимущество инструментальных легированных сталей – возможность изготовления тонкого и длинного стержневого инструмента – протяжек, сверл, разверток, метчиков и других.
Быстрорежущие стали обладают более высокими режущими свойствами, чем вышерассмотренные. Имеют твердость 63…65HRCэ, красностойкость т = 600-7200С и позволяют работать при скоростях резания 20…40 м/мин. Возможность работать на таких скоростях резания объясняется наличием в их составе вольфрама, молибдена, кобальта и ванадия. Маркировка быстрорежущей стали включает в себя буквы, обозначающие карбидообразующие и легирующие элементы (Р – вольфрам, М – молибден, Ф – ванадий, К – кобальт, Т – титан, Ц – цирконий, А – азот) и цифры (за буквами), обозначают среднее массовое содержание элемента в %. Например, Р18 (W – 18%, Cr – 4,1% , V – 1,2%, C – 0,75%, Si и Mn – 0,4%, Mo – 3%, P и S – 33%).
Быстрорежущие стали подразделяются на: вольфрамовые – Р18, Р12, Р9 и другие; вольфрамомолибденовые – Р6М5, 10Р6М5 и другие; вольфрамованадивые – Р18Ф, Р12Ф3 и другие; вольфрамокобальтовые – Р9К5, Р9К10 (64…65HRCэ, qкр = 6300С); вольфрамованадиевые с кобальтом – Р18К5Ф2, Р18Ф2К8 и другие (66…68 HRCэ, qкр = 6400С); вольфрамомолибденованадиевые с кобальтом – Р6М5К5, Р12М3Ф2К5, Р10М4Ф3К10, Р6М5Ф2К8 и другие (66…69HRCэ); с интерметаллидным упрочнением – В11МЭК23, В14МЭК25, 30В20К16 и другие (68…69HRCэ, qкр = 700…7250С). Влияние отдельных элементов на свойства сталей различно. Повышение процентного содержания углерода приводит к повышению твердости, красностойкости, но одновременно снижает прочность, ухудшает технологические свойства сталей. Вольфрам придает красностойкость, а хром хорошую прокаливаемость. Ванадий также увеличивает красностойкость, но ухудшает шлифуемость сталей. Молибден влияет на красностойкость также, как и вольфрам. Режущие свойства сталей существенно зависят от термообработки, заключающейся в закалке (qз = 13000С) в соляных ваннах и последующем двух- или трехкратном отпуске.
Применяются также литые быстрорежущие стали для изготовления инструментов простой формы, вязкость которых выше, чем у кованных.
Порошковые быстрорежущие стали изготавливают методом прессования порошков, которые получают распылением расплавленной стали в среде инертных газов (азот, аргон) во избежание их окисления. Порошок (размер зерен около 150 мкм) предварительно прессуют в холодном состоянии при давлении 40000 Мпа. После вакуумирования порошок нагревают до 1150…12000С и вторично прессуют под давлением 4000 МПа. Затем куют заготовки диаметром 100..200 мм.