
- •Конструкційні матеріали
- •Розділ і Виробництво чорних металів
- •Тема 1.1. Виробництво чавуну план
- •Контрольні питання:
- •Тема 1.2. Виробництво сталі план
- •Основні реакції і процеси виробництва сталі
- •Контрольні питання:
- •Розділ іі Кристалічна будова і механічні властивості металів
- •Тема 2.1. Кристалічна будова і кристалізація металів
- •Тема 2.2. Механічні властивості металів
- •Механічні властивості металів:
- •Випробування на твердість (статичне випробування)
- •Випробування на розтяг (статичне випробування)
- •Випробування на удар (динамічне випробування)
- •Розділ ііі Основи теорії сплавів
- •Тема 3.1. Основні поняття із теорії сплавів
- •Контрольні питання:
- •Тема 3.2. Діаграми стану подвійних сплавів
- •Поняття про діаграми стану сплавів, їх побудова.*
- •Діаграми стану для випадку утворення компонентами механічної суміші, твердого розчину необмеженого і обмеженого, хімічної сполуки.**
- •Зв’язок між діаграмами стану і властивостями.**
- •Діаграма стану сплавів-механічних сумішей (і роду)
- •Правило відрізків (важеля)
- •Діаграма стану для випадку утворення компонентами необмеженого твердого розчину (іі роду)
- •Діаграма стану для випадку утворення компонентами обмеженого твердого розчину (ііі роду)
- •Діаграма стану для випадку утворення компонентами хімічної сполуки (іv роду)
- •Зв’язок між властивостями сплаву і типом діаграми стану
- •Тема 4.1. Діаграма стану залізо-цементит
- •Діаграма стану Fe-Fe3c
- •Тема 4.2. Вуглецеві сталі План.
- •Тема 4.3. Чавуни план
- •Вплив домішок на структуру і властивості чавунів:
- •Розділ V. Термічна і хіміко-термічна обробка сталі
- •Тема 5.1. Основні положення термічної обробки сталі план
- •Перетворення в сталі при нагріванні
- •Перетворення в сталі при охолодженні
- •Контрольні питання
- •Тема 5.2. Термічна обробка сталі план
- •Відпал сталі
- •Нормалізація сталі
- •Гартування сталі
- •Поверхневе гартування.
- •Відпуск сталі
- •Дефекти сталі після термообробки
- •Контрольні питання
- •Тема 5.3. Хіміко-термічна обробка сталі план.
- •Цементація сталі
- •Цементація у твердому карбюризаторі.
- •Газова цементація.
- •Азотування
- •Ціанування
- •Контрольні питання
- •Розділ vі. Леговані сталі
- •Тема 6.1. Конструкційні леговані сталі план.
- •Класифікація легованих сталей:
- •Маркування легованих сталей
- •Контрольні питання
- •Тема 6.2. Інструментальні леговані сталі план.
- •Контрольні питання
- •Тверді сплави
- •Сучасні тверді сплави
- •Контрольні питання
- •Тема 6.3. Сталі і сплави з особливими властивостями план.
- •Контрольні питання
- •Розділ vіі. Кольорові метали та їх сплави
- •Тема 7.1. Мідь та її сплави план
- •Контрольні питання
- •Тема 7.2. Магній та його сплави план
- •Тема 7.3 Алюміній та його сплави план
- •Характеристика алюмінію**.
- •Алюмінієві сплави: класифікація, марки, термічна обробка, застосування.**
- •Контрольні питання
- •Тема 7.4. Титан та його сплави план
- •Контрольні питання
- •Тема 7.5. Антифрикційні сплави план
- •Контрольні питання
- •Розділ vііі. Основи ливарного виробництва
- •Тема 8.1. Технологія виготовлення відливок в разових формах план
- •Лиття за виплавлюваними моделями
- •Тема 8.2. Технологія виготовлення відливок
- •Відцентрове лиття
- •Лиття під тиском
- •Контрольні питання
- •Розділ іх. Обробка металів тиском
- •Тема 9.1. Теоретичні основи обробки металів тиском план.
- •Контрольні питання
- •Тема 9.2. Прокатне виробництво план
- •Сортовий:
- •2) Листовий:
- •Контрольні питання
- •Тема 9.3. Кування план
- •Контрольні питання
- •Тема 9.4. Волочіння і пресування план
- •Волочіння
- •Пресування
- •Контрольні питання
- •Тема 9.5. Штампування план
Контрольні питання
1. Скільки вуглецю та легуючіх елементів мають інструментальні леговані сталі?
2. Назвіть основні вимоги до інструментальних сталей?
3. Розгляньте класифікацію та марки інструментальних сталей:
3.1 Низьколеговані сталі для різальних інструментів;
3.2 Швидкорізальні сталі;
3.3 Сталі для вимірювальних інструментів.
3.4 Сталі для штампів гарячого деформування.
4. Розшифруйте сталі:
4.1 7ХФ; ХВ4; ХВСГ
4.2 Р18; Р9; Р6М5; Р18М5; Р9К10; Р12Ф3
4.3 сталі У8 – У12; сталь Х; ХГС; ХВГ; 9ХС; Х12; Х12М; Х12Ф1; Х6ВФ
4.4 сталь 5ХНМ; 5ХГМ; 5ХНВ (теплостійкість – 500-550оС);
4.5 сталь 4Х5В2ФС; 4Х5МФ1С (теплостійкість до 600оС);
4.6 сталь 3Х2В8Ф; 5Х3В3МФС
Тверді сплави
Виготовляють методом порошкової металургії з порошків карбіду вольфраму WC, карбіду титану TiC, карбіду танталу ТаС та кобальту як зв’язки.
Тверді сплави поділяють на 3 групи:
Однокарбідні вольфрамові (WC + Со).
Марки: ВК3; ВК4; ВК6; ВК8.
Цифра – вміст кобальту, решта – карбід вольфраму WC.
Приклад розшифровки: ВК6 – твердий однокарбідний сплав, який містить 6% кобальту, решта – карбід вольфраму.
Літери в кінці марки: В – грубозернистий сплав, М – дрібнозернистий; ОМ – особливо дрібнозернистий. Наприклад: ВК6-В; ВК3-М; ВК6-ОМ.
Теплостійкість – до 850оС.
Застосовують для різання чавуну, кольорових металів, жароміцних сплавів, загартованих сталей, неметалічних матеріалів.
Двокарбідні титановольфрамові (WC + TiC + Со).
Марки: Т30К4; Т15К6; Т14К8; Т5К10.
Цифра після Т – вміст TiC у %, після К – вміст Со у %, решта – WC.
Приклад розшифровки: Т15К6 – твердий двокарбідний сплав, який містить 15% карбіду титану, 6% кобальту, решта – карбід вольфраму.
Теплостійкість – до 900оС.
Застосовують для обробки вуглецевих і легованих сталей.
Трикарбідні титанотанталовольфрамові (WC + TiC + ТаС + Со).
Марки: ТТ7К12; ТТ8К6; ТТ20К9.
Цифра після ТТ – сумарний вміст TiC і ТаС, після К – вміст Со у %, решта – WC.
Приклад розшифровки: ТТ8К6 – трикарбідний твердий сплав, який містить 8% карбідів титану і танталу, 6% кобальту, решта – карбід вольфраму.
Найменш тверді і теплостійкі (750-800оС).
Застосовують для різання важкооброблюваних матеріалів, зокрема, жароміцних сталей.
Всі тверді сплави мають дуже високу твердість: HRA 86-92 (74-78 HRC).
Дуже дорогі, тому застосовуються у вигляді пластинок до різальних інструментів.
4)- Безвольфрамові тверді сплави (ТМ-1, ТМ-3, ТН-20, КНТ-16, ТС20ХН), склад яких наведено в табл. 6.1 Позначення цієї групи твердих сплавів умовні.
Сучасні тверді сплави
Таблиця 6.1 Марки, хімічний склад і властивості безвольфрамових твердих сплавів
|
Склад сплава, % |
Фізико-механічні властивості |
|||||
Марка сплава |
Карбіди титана і ніобія |
Карбо- нітриди титана |
Карбіди титана |
Нікель |
Молібден |
Межа міцності при згибі, МПа, не менше |
Твердість HRA, не менше |
ТМ-1 |
90 |
- |
- |
5 |
5 |
764 |
92 |
ТМ-3 |
64 |
- |
- |
21 |
15 |
1176 |
89 |
ТН-20 |
- |
- |
79 |
15 |
6 |
1050 |
90 |
КНТ-16 |
- |
74 |
- |
19,5 |
6,5 |
1200 |
89 |
Випускаються також пластини зі спеціальних твердих сплавів серії МС або ВП, що мають більш високі експлуатаційні властивості. Відповідність - в табл. 6.2.
Таблиця 6.2 Відповідність марок твердих сплавів серії МСі сплавів згідно ГОСТ 3882-74
-
Марка твердого сплава
Марка твердого сплава
серії МС
згідно ГОСТ 3882-74
серії МС
Згідно ГОСТ 3882-74
МС301
ВКЗ
МС131
Т5К10
МС313
ВК6
МС136
Т7К12
МС318
-
МС121
Т14К8
МС312
ВК6-М
МС111
Т15К6
МС212
ВК6-ОМ
МС101
Т30К4
МС321
-
МС1460
ТТ7К12Т
МС347
ВК8
МС221
ТТ10К8Б
МС241
-
МС137
ТТ20К9
Таблиця 6.3 Області застосування твердих сплавів
Сплав |
Газузь застосування |
ВК6 |
Чорнове і напівчорнове точіння, попереднє нарізування різьби токарними різцями, напівчистового фрезерування суцільних поверхонь, розсвердлювання і розточування отворів, зенкування сірого чавуну, кольорових металів, їхніх сплавів і неметалічних матеріалів |
ВК6-ОМ |
Чистова і напівчистова обробка твердих, легованих і відбілених чавунів, гартованих сталей і деяких марок нержавіючих, високоміцних і жароміцних сталей і сплавів, особливо сплавів на основі титану, вольфраму і молібдену (точіння, розточування, розгортання, нарізування різьби) |
ВК8 |
Чорнове точіння і фрезерування при нерівномірному перетині зрізу, свердління, чорнове розсвердлювання, чорнове зенкування сірого чавуну, кольорових металів, їхніх сплавів і неметалічних матеріалів, обробка нержавіючих, високоміцних і жароміцних важкооброблюваних сталей і сплавів, у тому числі сплавів титану |
Т5К10 |
Чорнове точіння при нерівномірному перетині зрізу, фасонне точіння, відрізка токарними різцями, чистове строгання, чорнове фрезерування складних поверхонь і інші види обробки вуглецевих і легованих сталей у вигляді поковок, штамповок і відливок по кірці і окалині |
Т14К8 |
Чорнове точіння при нерівномірному перетині зрізу і безперервному різанні, напівчистове і чистовоге точіння, чорнове фрезерування суцільних поверхонь, розсвердлювання литих і кованих отворів, чорнове зенкування і інші види обробки вуглецевих і легованих сталей |
Т15К6 |
Напівчорнове точіння при безперервному різанні, чистове точіння при нерівномірному різанні, нарізування різьби токарними різцями і головками, що обертаються, напівчистове і чистове фрезерування суцільних поверхонь, розсвердлювання і розточування попередньо оброблених отворів, чистове зенкування, розгортання та інші аналогічні види обробки вуглецевих і легованих сталей |
Т30К4 |
Чистове точіння з малим перерізом зрізу (типу алмазної обробки), нарізування різьби, розгортання отворів в незагартованих і загартованих вуглецевих сталях |
ТТ7К12 |
Важке чорнове точіння сталевих поковок, всі види строгання вуглецевих і легованих сталей, свердління отворів в сталі |
МС137 |
Фрезерування в гарних і середніх умовах різання заготовок з конструкційних, автоматних, інструментальних, корозійно-стійких сталей, сталей для відливок при середніх швидкостях різання і перетинах зрізу. Висока механічна і термоударна міцність ріжучих крайок |
МС146 |
Для важкого чорнового точіння, розточування, свердління, зенкерування, строгання, фрезерування відливок, штамповок і поковок з конструкційних, інструментальних і корозійно-стійких сталей, сталей для відливок при середніх і малих швидкостях різання і великих перерізах зрізу. Висока механічна і термоударна міцність ріжучих крайок |
У промисловості широко використовують інструменти, оснащені твердими сплавами закордонного виробництва. У цьому випадку прийнято позначення твердих сплавів по ISO. Такі сплави включають три групи - Р, К і М, що складаються з декількох підгруп, наприклад Р01, Р10, Р20 ... Р40. Чим вище індекс у групі, тим нижче зносостійкість сплаву і рівень можливих швидкостей різання і вище міцність і можливий перетин зрізу.
Таблиця 6. 4 Класифікація й галузі застосування твердих сплавів
згідно ISO 513:2004
Позначення групи твердих сплавів |
Група оброблюваних матеріалів |
Р (Р01, Р20, Р20, Р30, Р40, Р50) М (М10, М20, М30) К (К01, К10, К20, К30) N (N01, N10, N20, N30) S (S01, S10, S20, S30) Н (Н01, Н10, Н20, Н30) |
Вуглецеві та леговані конструкційні та інструментальні сталі Нержавіючі сталі аустенітного класу Чавуни сірі і ковкі Мідь, алюміній та їх сплави, пластмаси Жароміцні титанові сплави Сталі й чавуни в загартованому стані |
Останнім часом в результаті вдосконалення хімічного складу твердих сплавів збільшено кількість їх груп і прийнята нова класифікація (табл. 6.5).
Відповідність різних марок твердих сплавів наведено в таблиці.
Таблиця 6.5 Взаємна відповідність марок твердих сплавів
Марка сплава згідно ISO |
Марка сплава згідно ГОСТ 3282-74 |
||
Група |
Підгрупа |
Без покриття |
З покриттям |
Р |
01 |
Т30К4 |
- |
10 |
Т14К6 |
- |
|
20 |
Т14К8 |
|
|
25 |
МС137 |
МС1460 |
|
30 |
Т5К10, МС131 |
МС2210 |
|
40 |
МС146 |
- |
|
М |
20 |
МС221 |
МС2210 |
30 |
ВК10-ОМ |
- |
|
К |
10 |
ВК6-ОМ, МС313 |
МС3210 |
20 |
МС318, ВК6, МС321 |
- |
|
30 |
ВК8, ВК8М |
- |