33),34),35) Инструментальные стали делятся на четыре категории

• Пониженной прокаливаемости (преимущественно углеродистые)/ Не теплостойкие – данная сталь применяется для изделий с малыми скоростями резания. Такие стали как У7-У9 –используют, для изготовления инструмента, который работает в условиях ударной нагрузки (зубила, топроы,молотки, пилы ипр.). У10-У13 – при отсутствии толчков, ударов( напильники, штампы для холодного деформировании), имеет низкую стоимость и твердость. ТО - не полная закалка и низкий отпуск. Большим минусом этих сталей является низкая скорость резания, низкая прокаливаемость.

• Повышенной прокаливаемости (легированные)/ теплостойкие – данные стали преимущественно легированные в основном из них изготавливают сверла развертки и т.п.

• Штамповые стали – эти стали делятся на две группы: стали для холодного деформирования, стали для горячего деформирования. Они отличаются друг от друга прочностью, теплостойкостью, ударной вязкостью, окалинностойкостью , прокаливаемостью.

• Быстрорежущие – стали, маркировка которых начинается с буквы «Р». Содержит: карбиды вольфрама, хрома, ванадия преимущественно следующего строения: Ме(2-3)С6 , МеС. Резцы с мартенситной структурой может нагреться до температуры в 600 град. С и не потерять твердость, т.к. при более высокой температуре происходит коагуляция карбидов, в обычных сталях идет диффузия углерода и железо при отпуске, а в этих сталях присутствуют в большом количестве хром, вольфрам, ванадий, кобальт и т.д. , т.е. все процессы замедленны. ТО – входе неё достигается высокая теплостойкость путем закалки и многократного отпуска, при нагреве под закалку необходимо обеспечить максимальное растворение карбидов и получение высоколегированного аустенита. Такая структура увеличивает прокаливаемость, и позволяет получить после закалки мартенсит с высокой теплостойкостью. Температура закалки выше 1200 град. С. Во избежание трещин и деформаций инструмента применяют ступенчатый нагрев под закалку. Структура после закалки: высокоуглеродистый мартенсит + не растворившееся карбиды + 30% остаточный аустенит. При многократном отпуске из остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды, в результате легированность аустенита падает, и он претерпит мартенситное превращение.

36) Нержавеющие стали по своему структурному составу делятся на:

• Ферритные стали: содержат от 16 до 30% хрома, около 0,2% углерода. Такие стали не восприимчивы к закалке, имеют низкие механические свойства, высокую коррозионную стойкость. ТО – отжиг (700 -800 град. С)

• Мартенситные стали: содержат от 0,1 до 0,4% углерода, от 12 до 18% хрома. ТО – закалка + низкий отпуск (200 – 300 град. С)

• Аустенитные стали: содержат от 12 до 30 % хрома, от 7 до 20 никеля. Данные стали обладают более высокими механическими свойствами, не являются хладноломкой. ТО – закалка (105 -1100 град. С) – резкое охлаждение в воде. Отпуск не назначается, чтобы не выделились карбиды. Эти стали подвержены межкристаллитной коррозии. Чтобы уменьшить эту склонность в стали либо понижают содержание углерода (жертвуя твердостью), либо легируют титаном или ниобием, т.к. степень сродства к углероду у них больше чем у хрома.

37) Твердые сплавы – продукт порошковой металлургии, получаемый спеканием.

Эти сплавы выдерживают до 800 град. С. Существуют два вида твердых сплавов:

1. Вольфрамовые сплавы. Маркировка – ВК8 (92% W, 8% Co). Часто заменяется сплавом Т15К6 (15% TiC, 6% Co, 79% W)

2. Без вольфрамовые сплавы.

Данный материал очень дорогостоящий, и на сегодняшний день производители все чаще используют дешевые низкосортные аналоги. Либо наносят твердые сплавы в виде тонкого покрытия на рабочие части режущего инструмента.

38)

39)

40) В современном машиностроении довольно активно используются алюминиевые сплавы, преимущественно из – за их легкости , простоты механической обработки, хорошей свариваемости.

Существует много видов алюминиевых сплавов: деформируемые сплавы, не упрочняемые сплавы, высокопрочные сплавы, ковочные, жаропрочные.

Рассмотрим диаграмму Al-Cu:

Сплавы, содержащие от 0,5 до 5,7% нагревают до получения твердой альфа-фазы и резко охлаждают, в итоге эта структура остается – закалка.

Затем закаленный сплав, выдерживают при комнатной температуре несколько суток (естественное старение) или при температуре от 150-180 град. С в течение нескольких десятков минут или часов (искусственное старение), в результате выделяется CuAl2 и сплав упрочняется.

После закалки раствор пересыщенный, т.е. неустойчивый и способный к самопроизвольному распаду.

При естественном и низкотемпературном старении распада не наблюдается, происходит перемещение атомов меди внутри кристаллической решетки, на короткие расстояния и собираются на плоскости куба решетки в двухмерные пластинчатые образования. Это зоны Гинье-Престона, при этом предел прочности еще не достигает максимального значения, а относительное удлинение, коррозионная стойкость, сопротивление хрупкому разрушению высоки.

Если естественно состаренный сплав на несколько секунд нагреть до 200-250 град. С, а затем быстро охладить ,то снимается упрочнение и теряется коррозионная стойкость – явление воврата.