- •Материаловедение
- •Вопрос 1. Инструментальные стали и сплавы.
- •Нетеплостойкие стали для режущего инструмента.
- •Быстрорежущие стали.
- •Стали для измерительного инструмента.
- •Стали для штампового инструмента.
- •Стали для слесарно-монтажного инструмента
- •Стали для пресс-форм, применяемых при литье под давлением.
- •Твёрдые сплавы
- •Вопрос 2. Дефекты, возникающие при термической обработке стали
- •Вопрос 3. Способы поверхностного упрочнения стали.
- •Поверхностная закалка.
- •Деформационное упрочнение поверхности.
- •Химико-термическая обработка стали.
- •Вопрос 4. Коррозия металлов и сплавов и защита от неё.
- •Высокотемпературная коррозия.
- •Защита от высокотемпературной коррозии.
- •Электрохимическая коррозия.
- •Защита от электрохимической коррозии.
- •Защита при хранении и транспортировке.
- •Вопрос 5. Выбор марки стали и сплава и вида их обработки для типовых деталей машин.
- •Рекомендации по выбору марки стали и вида её обработки.
- •Выбор марки стали по критическому диаметру прокаливаемости.
- •Выбор марки стали по глубине закалённого слоя.
- •Стоимость конструкционных сталей.
Стали для слесарно-монтажного инструмента
Должны обладать износостойкостью, повышенной вязкостью и высоким сопро-тивлением смятию рабочих кромок. Для гаечных ключей используют сталь 40ХВА, для молотков — 50ХФА, отвёрток — 50 и 50ХФ, плоскогубцев — У7, У8 или 7ХФН.
Стали для пресс-форм, применяемых при литье под давлением.
Наиболее распространённые марки сталей, используемые для изготовления пресс-форм, — 4ХМФС, 4Х4ВМФС, 2Х9В6, 2X13. Стойкость форм зависит от тем-пературы разливаемого металла, от скорости заливки и толщины стенок формы. Подо-грев формы способствует повышению сопротивления разгару. После определённого числа заливок металла форму необходимо подвергать отпуску при температуре 300–400 °С для снятия накопившихся напряжений. Для повышения стойкости форм приме-няют азотирование или нитроцементацию.
Твёрдые сплавы
К твёрдым инструментальным сплавам обычно относят гетерогенные материа-лы, получаемые спеканием из порошков и стоящие из зёрен тугоплавких высоко-твёрдых соединений (карбидов, реже нитридов или боридов переходных металлов), связанных между собой пластичным металлом (Co, Ni, реже Fe или их сплавами). В качестве тугоплавкой фазы твёрдых сплавов чаще всего используют карбиды W, Ti, Ta, Cr или их смеси. Для получения изделий из твёрдых сплавов используют методы порошковой металлургии. Изделия прессуют из дисперсных смесей порошков туго-плавкой фазы и связки, а затем прессованием подвергают спеканию при температурах ниже температуры плавления тугоплавких соединений. Металлокерамические твёрдые сплавы имеют высокую твёрдость и теплостойкость (до 1 000°С), что обеспечивает им существенно более высокие режущие свойства по сравнию с быстрорежущими сталя-ми. Твёрдые сплавы подразделяют на вольфрамосодержащие и безвольфрамовые. В свою очередь, вольфрамосодержащие сплавы делят на три группы: вольфрамовые, ти-тановольфрамовые и титанотанталовольфрамовые. В качестве связки в этих сплавах используется кобальт.
Сплавы вольфрамовой группы изготавливают из смеси порошков карбида вольфрама и кобальта. Их маркируют букв ми ВК и числом, показывающим содержа-ние кобальта в процентах (остальное — карбид вольфрама). По ГОСТ 3882-74 основ-ными сплавами этой группы являются ВКЗ, ВКЗ-М, ВК4, ВК4-В, ВК6, ВК6-М, ВК6-ОМ, ВК8, ВК10, ВК10-М, ВКЛО-ОМ, ВК1 ВК.20, ВК.25. Титановольфрамовые спла-вы маркируют 6yквами ТК. Числа после букв Т и К показывают соответственно со-держание карбидов титана и кобальтовой связки в процентах (остальное — карбид вольфрама). К этой группе относят сплавы Т30К/ Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12. Спла-вы титанотанталовольфрамовой группы маркируют буквами ТТК. После букв ТТ указывают суммарное содержание карбидов титана и тантала, а после буквы К — со-держание кобальта в процентах. К сплавам этой группы относя ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8, ТТ20К9. Если в марке стоит буква М, сплавы изготовлены из мелких по-рошков (с размером зёрен 1–2 мкм), если В — из крупнозернистого карбида вольфрама (2–3 мкм), если ОМ — из особо мелких порошков (до 1 мкм), если ВК — из особо крупного карбида вольфрама (до 5 мкм).
Сплавы ВК3 и ВК3-М используют для чистовой обработки с высокой скоростью резания чугунов, цветных металлов и неметаллических материалов. Сплавы ВК4, ВК6, ВК6-М, ВК8 рекомендуют для чернового точения, фрезерования, рассверливания, зен-керования при обработке чугуна, жаропрочных сплавов, цветных сплавов и неметал-лических материалов. Сплав ВК8 применяют также для волочения и калибровки труб, прутков и проволоки. Сплавы ВК10 и ВК15 используют для изготовления быстроиз-нашивающихся деталей различных конструкций. Сплавы ВК20 и ВК25 применяют для изготовления изнашиваемых деталей штампов. Эти сплавы характеризуются высокой эксплуатационной прочностью, но износостойкость их ниже, чем у малокобальтовых сплавов. Из сплавов группы ТК наибольшей износостойкостью и допустимой ско-ростью резания обладает сплав Т30К4. У сплавов Т15К6 и Т5К10 износостойкость и скорость резания ниже, но эксплуатационная прочность выше. Сплавы этой группы применяют для чистовой (Т30К4) и черновой (Т15К6, Т5К10) обработки стали. Спла-вы группы ТТК применяют для черновой и чистовой обработки труднообрабатывае-мых материалов, в том числе жаропрочных сталей и сплавов.
Безвольфрамовые твёрдые сплавы более дёшевы. Их выпускают на основе кар-бида титана, например, сплав ТН20 (где 20 — суммарное содержание Ni и Mo, осталь-ное — карбид титана), или карбонитрида титана, например, КНТ16. Никель и молиб-ден играют роль связки. Применяют эти сплавы при получистовом и чистовом точе-нии и фрезеровании сталей и цветных сплавов. К безвольфрамовым относят также кар-бидохромовые твёрдые сплавы КХН (где КХ — карбид хрома, Н — никель), нап-ример, КХН-10 (число показывает содержание никеля в процентах). Эти сплавы не окисляются на воздухе при нагреве до 1 100 °С, обладают хорошей коррозионной стойкостью и износостойкостью. Область применения примерно та же, что и сплавов ТН и КНТ.
Твёрдые сплавы выпускают в виде многогранных неперетачиваемых пластин, которые крепят к корпусу или державке инструмента механическим методом или припаивают.
