- •1. Порошковые материалы
- •Общие сведения
- •Конструкционные материалы
- •Механические свойства и назначения порошковых конструкционных общемашиностроительных материалов
- •Механические свойства и назначение порошковых материалов и сплавов цветных металлов
- •1.3. Антифрикционные материалы
- •1.4. Фрикционные материалы
- •1.5. Пористые фильтрующие элементы
- •1.6. Композиционные материалы
- •1.6.1. Общие сведения
- •1.6.2. Строение композиционных материалов
- •1.6.3. Дисперсно-упрочненные материалы
- •1.6.4. Армированные волокнистые материалы
- •Композиция «алюминий – металлическая проволока»
- •1.6.5. Металлокерамические твердые сплавы
- •Неметаллические материалы
- •Строение и свойства полимеров
- •Особенности строения полимеров
- •2.1.2. Свойства линейных полимеров
- •2.1.3. Свойства полимеров сетчатой структуры
- •2.2. Пластические массы
- •Механические свойства термопластических пластмасс
- •2.2.1. Термореактивные пластмассы
- •Механические свойства материалов на основе фенолформальдегидной смолы (с органическим наполнителем)
- •Механические свойства высокопрочных стеклотекстолитов
- •Примечание. Данные прочности по основе помечены звездочкой (*), в направлении перпендикулярно слоям – двумя звездочками (**).
- •2.2.2. Синтетические эластомеры, каучук, резина
- •Физико-механические свойства каучуков и резин
- •2.2.3. Рекомендации по использованию пластмасс в машиностроении
- •2.3. Стекло
- •Свойства некоторых промышленных стекол и ситалла
- •2.4. Керамические материалы
- •2.5. Полупроводниковые материалы
- •Библиографический список
- •1. Порошковые материалы 4
- •1.1. Общие сведения 4
- •1.6.1. Общие сведения 19
- •2.3. Стекло 63
- •2.4. Керамические материалы 67
- •2.5. Полупроводниковые материалы 75
Механические свойства и назначения порошковых конструкционных общемашиностроительных материалов
Марка материала |
Режим термической обработки |
Механические свойства |
Области применения |
||
МПа |
% |
KСU, МДж/м2 |
|||
Малонагруженные детали |
|||||
Ж-6,3 |
– |
140 |
3 |
0,15 |
Крышки, шайбы, кольца, втулки, кулачки |
СП-30 |
– |
120 |
6 |
0,2 |
|
Средненагруженные детали |
|||||
ЖГр0,5Д3-7,0 |
– |
340 |
7 |
– |
Пальцы, кулачки, рычаги, поршневые кольца |
СПГ40Г-2 |
Закалка от 800–840 °С в масле, отпуск при 300 °С |
500 |
2 |
0,2 |
|
Тяжело нагруженные детали (статические нагрузки) |
|||||
ЖГр0,2Н3Х2М-7,6 |
– |
950 |
2,5 |
– |
|
СП50ХНМ-3 |
Закалка от 800–840 °С в масле, отпуск при 300 °С |
950 |
6 |
0,2 |
Шестерни, храповики, фланцы |
Тяжело нагруженные детали (ударные нагрузки) |
|||||
ЖГр1Д2,5М3-7,6 |
Закалка от 800–840 °С в воде, отпуск при 300 °С |
940 |
8 |
0,2 |
Шатунные корпуса подшипников, детали насосов, пишущих и счетных машинок и др. |
СП50ХНМ-3 |
Закалка от 800–840 °С в масле, отпуск при 300 °С |
1300 |
6 |
0,4 |
|
Основой для получения порошковых коррозионно-стойких материалов обычно являются порошки сталей и сплавов определенного состава. Иногда для их изготовления используют смеси разных металлических порошков, однако такие материалы значительно уступают по свойствам, особенно коррозионным, материалам такого же состава из порошков сталей и сплавов. Детали из порошков сталей марок 12X13, 14Х17Н2, 10Х18Н10, 10Х23Н18 получают после одно- и двукратного прессования с последующей горячей обработкой давлением. Дополнительная обработка давлением позволяет снизить пористость до 2 % и менее и тем самым повысить как механические свойства, так и коррозионную стойкость коррозионно-стойких сталей. На рис. 2 приведена зависимость плотности порошковой стали, содержащей 13 % хрома, от степени деформации при различных давлениях прессования. С увеличением степени деформации возрастает плотность стали и уменьшается ее пористость.
Отрицательное влияние пористости на коррозионную стойкость обусловлено развитой поверхностью открытых сообщающихся пор. Например, скорость коррозии стали 08Х18Н15 с 30 % пор в кипящей 25 %-ной азотной кислоте в 100 раз больше, чем компактной стали. Скорость коррозии образцов с 5,5–7 % пор в три раза, с 4,4 % пор – вдвое, а с 2,7 % – всего лишь на 2 % выше по сравнению с компактной деформированной сталью. Поэтому конструкционные детали из порошковых коррозионно-стойких сталей, предназначенные для работы в агрессивных средах, должны иметь пористость не более 3 %.
Беспористые и низкопористые порошковые коррозионно-стойкие стали, полученные методами двукратного прессования и спекания, горячего вакуумного прессования и горячей штамповки, рекомендуются для коррозионно-стойких деталей ответственного назначения. Они не уступают по своим свойствам компактным сталям тех же составов.
Конструкционные материалы на основе цветных металлов и сплавов изготавливают из порошков алюминия, магния, бериллия, меди, никеля, бронз, латуней, титана, хрома и других металлов и сплавов.
Марки порошковых конструкционных материалов на основе цветных металлов также обозначают сочетанием буквенных и цифровых индексов. Первый буквенный индекс указывает класс материалов: Ал – алюминий, Бе – бериллий, Бр – бронза, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, Ж – железо, Л – латунь, М – молибден, Мг – магний, Н – никель, О – олово, П – фосфор, С – кремний, Св – свинец, Ср – серебро, Т – титан, Ф – ванадий, X – хром, Ц – цинк, Цр – цирконий. Второй буквенный индекс «П» указывает, что материал получен методами порошковой металлургии. Следующие после него буквы обозначают легирующие элементы, а цифры после них – массовую долю элемента в процентах. Цифра в конце марки после тире, как и для черных металлов, обозначает группу пористости материала. Состав и механические свойства некоторых конструкционных материалов из порошков цветных металлов приведены в табл. 2.
Таблица 2