Твердые сплавы, их классификация, свойства и применение
Твёрдые сплавы – твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900 – 1150 °C. В основном изготовляются из высокотвёрдых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля.
Классификация твердых сплавов:
вольфрамовая (ВК),
титановольфрамовая (ТК),
титанотанталовольфрамовая (ТТК).
Твердые сплавы вольфрамовой группы (ВК) состоят из зерен карбидов вольфрама, связанных с кобальтом. Сплавы вольфрамовой группы как относительно более вязкие по сравнению со сплавами титановольфрамовой группы применяют при обработке заготовок из чугунов, цветных металлов и сплавов и неметаллических материалов.
Титановольфрамовые твердые сплавы — ТК — состоят из зерен карбидов титана, карбидов вольфрама и кобальта в качестве связующего. Сплавы ТК более износостойки, чем сплавы ВК, но менее вязки; имеют меньший коэффициент трения и меньшую склонность к слипанию со стальной стружкой, поэтому применяются при обработке стальных заготовок, образующих сливную стружку.
Титанотанталовольфрамовые сплавы — ТТК — состоят из зерен карбидов вольфрама, титана, тантала со связующим— кобальтом. Сплавы ТТК характеризуются высокими эксплуатационной прочностью и сопротивлением ударам при умеренной износостойкости. Эти сплавы применяют при черновой и чистовой обработке труднообрабатываемых материалов, в том числе жаропрочных сплавов и сталей.
Свойства: высокая твердость, износостойкость и прочность. В некоторых случаях важную роль играет жаропрочность и жаростойкость, а также тугоплавкость.
Применение. Из твердых сплавов изготавливают оснастку к металлорежущим станкам, бурильному оборудованию.
изготавливают сверла, фрезы, резцы и другой инструмент металлорежущий инструмент;
отдельные детали мерительного инструмента;
изготовление специальных клейм, различных штампов;
инструментов для вырубки;
элементы износостойких подшипников;
напыление на стальные корпуса подшипников;
напыление на поверхности деталей из более мягких материалов. Это позволяет значительно улучшить твердость, жаропрочность, коррозийную стойкость.
Абразивные материалы, их классификация, свойства и применение
Абразивными – называются материалы, обладающие твердостью, превосходящей другие виды материалов (в том числе и металлы) и предназначенные для механической обработки последних с целью снятия с них тонких слоев: шлифовки, полировки, зачистки, заточки, а также резки.
Классификация абразивных материалов:
- естественные — корунд, наждак, алмаз
- искусственные — электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, кубический нитрид бора, алмаз синтетический.
Искусственные абразивные материалы широко применяются в технике, так как их физико-механические характеристики выше, чем у естественных.
Электрокорунд (А12О3) тверд, имеет высокую теплостойкость, хорошо сопротивляется ударным нагрузкам, используется для шлифования сталей, ковких чугунов, алюминиевых сплавов, жаропрочных сплавов, цветных металлов.
Карбид кремния (SiC) по твердости превышает электрокорунд примерно в 1,5 раза, теплостоек, обладает повышенной хрупкостью; применяется для шлифования чугунов, твердых сплавов, цветных металлов.
Карбид бора (В4С) примерно в два раза превышает по твердости электрокорунд, однако имеет пониженную теплостойкость; применяется в виде порошка для доводки и притирки.
Эльбор — сверхтвердый материал, состоящий из кубического нитрида бора BN. Имеет наивысшую после алмаза твердость, но более хрупок, чем алмаз, теплостоек; применяется для чистовой заточки режущего инструмента, прецизионного шлифования.
Алмаз (С) синтетический) используется для изготовления кругов, дисков, брусков, надфилей, паст; обладает наивысшей твердостью, теплостойкость невелика (до 850 °С), что приводит к окислению; хрупок. Применяется для шлифования и заточки твердых сплавов, правки шлифовальных кругов, хонингования, суперфиниширования, притирки, полирования.
Основным параметром абразивного материала является его твердость
Все абразивные материалы делятся по своим свойствам:
Из абразивных материалов выпускает следующие виды инструмента:
Отрезной круг – гибкий абразивный материал, который применяют для резки заготовок.
Шлифовальный круг. Различные операции шлифования, от черновых до финишных.
Шлифовальные бруски для выполнения притирочных, доводочных работ, а также хонингования и суперфиниша.
Абразивные ленты для обработки больших площадей поверхности.
Наждачные бумаги.
Полировальные пасты.
Латуни, их классификация, свойства, применение и маркировка
Латуни — Л — медно-цинковые сплавы, в которых цинк — основной легирующий компонент.
Классификация латуней:
1. Различают двойные (простые) и специальные (многокомпонентные) латуни. В двойных латунях содержится до 40 % цинка. В специальных латунях легирующими компонентами могут быть желез о(Ж), олово (О), кремний (К),и др. Легирующие компоненты повышают твердость, прочность, но снижают пластичность латуней.
2. По технологическому признаку латуни разделяют на литейные и обрабатываемые давлением (деформируемые).
Латуни литейные предназначены для изготовления фасонных отливок. Маркируют литейные латуни буквами и цифрами (Л-латунь, Ц-цинк, число после буквы Ц-процентное содержание цинка, последующие буквы и числа обозначают легирующие компоненты и их процентное содержание).
Например, ЛЦ16К4 — латунь литейная, содержит 16 % цинка, 4 % кремния, 80 % меди. Литейные латуни обладают хорошими литейными, а также антифрикционными свойствами.
Латуни, обрабатываемые давлением применяют для изготовления листов, лент, труб, проволоки и т. п. Маркируют латуни буквой Л, число за буквой означает содержание меди в процентах. В специальных латунях за буквой Л следуют буквы, обозначающие легирующие компоненты, а их содержание в процентах указывают цифры после содержания меди. Латуни по сравнению с медью более коррозионно-стойкие, прочнее, обладают большей ударной вязкостью.
Бронза, и ее классификация, свойства, применение и маркировка
Бронзы — Бр — двойные или многокомпонентные сплавы на основе меди. В качестве легирующих компонентов применяют: олово, свинец, алюминий, железо, марганец, никель, кремний, фосфор, бериллий и др. Легирующие компоненты по-разному формируют свойства бронз: олово, алюминий, никель и кремний увеличивают прочность, упругость, коррозиестойкость; при добавлении свинца, фосфора, цинка, бронзы приобретают антифрикционные свойства; марганец и кремний придают жаростойкость; железо и никель измельчают зерно; бериллий повышает прочность.
Бронзы маркируют буквами Бр, а также буквами и цифрами, обозначающими легирующие компоненты и их процентное содержание.
Классификация бронзы:
специальные (безоловянные). В безоловянных бронзах отсутствует дефицитное олово, однако по своим свойствам они не уступают оловянным.
Из литейных бронз получают фасонные отливки. Литейные бронзы бывают оловянными и безоловянными.
Алюминий и его сплавы, свойства, применение и маркировка
Алюминий – легкий металл, с гранецентрированной кубической решеткой. Обладает хорошей электро- и теплопроводностью, стойкостью против органических кислот, хорошо обрабатывается давлением и сваривается.
Применение. Из алюминия изготавливают электрические провода. Из алюминия и его сплавов изготавливают корпуса самолетов, блоки, коробки передач, моторы, насосы, цистерны для перевозки и хранения химических продуктов, различные трубопроводы, и т.д.
Сплавы алюминия делятся на две основные группы: деформируемые и литейные.
Деформируемые алюминиевые сплавы легируются медью, магнием, марганцем, цинком и другими элементами, имеют высокую пластичность, выпускаются в виде листов, полос, плит, прутков, проволоки, труб и т. д.
Дюралюминий – сплав алюминия с медью, кремнием и железом, а иногда с марганцем и магнием. Дюралюминий маркируется буквой Д и цифрой, указывающей номер сплава (Д16). Химический состав дюралюминия при маркировке не отражается. Из дуралюмина Д16 изготавливают элементы самолетов (каркас, обшивка), а также различные строительные конструкции в других отраслях народного хозяйства.
Литейные сплавы алюминия обладают высокой жидкотекучестью. Эти сплавы делят на пять групп. Первая группа сплавов легируется магнием, вторая – кремнием, третья – медью, четвертая – кремнием и медью и пятая – несколькими легирующими элементами одновременно. Все литейные сплавы маркируются буквами АЛ (алюминий литейный) и номером, который не характеризует ни состав, ни свойства сплавов: АЛ 1,
Сплавы: магния. Их классификация, состав, принцип маркировки и применение
Начало формы
Магний имеет малую плотностью (1700 кг/м3). Магний и его сплавы неустойчивы против коррозии, при повышении температуры магний окисляется и даже самовоспламеняется. Обладает малой прочностью и пластичностью, поэтому как конструкционный материал чистый магний не используется
Магниевые сплавы: литейные – МЛ и деформируемые – МА. Они хорошо работают на изгиб и обрабатываются резанием, немагнитны, не искрят при ударах, легко свариваются и упрочняются термической обработкой.
Для повышения химико-механических свойств в магниевые сплавы вводят алюминий, цинк, марганец и другие легирующие добавки.
Литейные магниевые сплавы (МЛ5, МЛ6 и др.) применяют для фасонного литья (детали двигателей, приборов, тормозные барабаны, кронштейны).
Деформируемые магниевые сплавы (МА1, МА2 и др.) изготавливают в виде профилей, прутков, полос, а также штамповок и поковок.
8 107
5 836 
