Классификация, маркировка, свойства и применение металлических материалов

Классификация металлических материалов. Характеристика свойств и применения конструкционных чугунов и их маркировки. Классификация и маркировка сталей и сплавов. Анализ свойств и применения конструкционных углеродистых и легированных сталей и сплавов.

Рубрика Производство и технологии
Вид методичка
Язык русский
Дата добавления 21.09.2017
Размер файла 89,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Пример расшифровки марки: ВК-6М - однокарбидный спеченный твердый сплав вольфрамовой группы, содержащий 6% кобальта, остальное - мелкозернистые карбиды вольфрама (94%);

Т15К6 - двухкарбидный спеченный твердый сплав вольфрамо - титановой группы, содержащий кобальта 6%, карбидов титана 15%, карбиды вольфрама - остальное (79%);

ТТ7К12 - трехкарбидный спеченный твердый сплав титано - тантало - вольфрамовой группы, 7 - суммарное содержание карбидов титана и тантала в процентах, 12 - содержание кобальта в процентах, остальное (81%) - карбиды вольфрама.

В безвольфрамовых спеченных твердых сплавах карбид вольфрама заменен карбидом титана и карбонитридом титана, а в качестве связки используют никель, железо, молибден.

Марки безвольфрамовых спеченных твердых сплавов, в качестве твердой составляющей которых используется сложный карбид титана и ниобия (Ti + Nb)C, маркируются: ТМ1, ТМ2 и др. (ГОСТ26530-85).

Марки, в которых твердой составляющей является карбид титана (TiC), маркируются: ТН-20, ТН-30, ТН-50 и др. (ГОСТ26530-85).

Марки, в которых твердой составляющей является карбонитрид титана (TiCN), маркируются: КТН-16 (ГОСТ26530-85).

В безвольфрамовых сплавах марок ТН цифры указывают примерное содержание никель - молибденовой связки в процентах (ТН-20) - 20% и карбидов титана - 80%.

В сплавах ТМ1, ТМ3, КНТ-16 цифры 1, 3, 16 - условный порядковый номер. С увеличением номера в сплавах ТМ1, ТМ3 уменьшается содержание сложного карбида титана и ниобия. Так, в сплаве ТМ1 содержится 90% (Ti+Nb)C, 5% Ni, 5% Mo; в сплаве ТМ3 - 64% (Ti+Nb)C, 21% Ni, 15% Mo; в сплаве КНТ-16 - 74% TiCN, 19,5% Nb, 6,5% Mo.

Сверхтвердые материалы

К основным группам сверхтвердых материалов относят алмазы, нитрид бора, оксид алюминия (Al2O3) и нитрид кремния (Si3N4) в монокристальной форме или в виде порошков (минералокерамика).

Алмаз - кубическая кристаллическая модификация углерода, нерастворим в кислотах и щелочах. Величина алмаза измеряется в каратах (один карат равен 0,2 г). Различают природные технические (А) и поликристаллические синтетические (АС) алмазы. Синтетические алмазы получают путем перевода углерода в другую модификацию за счет значительного объема графита в условиях высоких температур (~25000С) и давлений (~1 000 000 МПа).

Синтетические поликристаллические алмазы марки АСБ типа баллас выпускаются по ТУ 2-037-19-76 (АСБ-1, АСБ-2, ..., АСБ-5), поликристаллические алмазы марки АСПК типа карбонадо - по ТУ 2-037-96-73 (АСПК-1, АСПК-2, АСПК-3).

Материалы на основе кубического нитрида бора (КНБ) разделяются на две группы: материалы, содержащие свыше 95% кубического нитрида бора, и материалы, содержащие 75% кубического нитрида бора с различными добавками (например, Al2O3). К первой группе относятся эльбор - Р (композит 01), гексанит - Р (композит 10), белбор (композит 02), исмит, ПТНБ. Ко второй группе относится композит 05 с массовой долей КНБ 75% и Al2O3 25%.

Из минералокерамических инструментальных материалов наиболее широкое применение получают следующие материалы:

Оксидная керамика (белая), которая состоит из оксида алюминия (безводного природного глинозема Al2O3 около 99%) с незначительными добавками оксида магния (MgO) или других элементов. Выпускаются марки: ЦМ332, ВШ-75 (ТУ 2-036-768-82); ВО13 (ТУ 48-19-4204-2-79).

Оксид алюминия - корунд. Используют технические (природные) и синтетические корунды. Из синтетических корундов широкое применение получили электрокорунды (представляющие собой кристаллический оксид А12О3) марок 16А,15А,14А,13А,12А и т.д. и карборунды (представляющие собой химическое соединение кремния с углеродом SiC) марок 55С, 54С, 53С, 52С, 64С, 63С, 62С.

Оксидно-карбидная (черная) керамика состоит из Al2O3 (60 - 80%), карбидов тугоплавких металлов (TiC) и окислов металлов. Выпускаются марки ВОК60, ВОК71 и В3 по ГОСТ 25003-81.

Оксидно-нитридная керамика состоит из нитридов кремния (Si3N4) и тугоплавких материалов с включением оксида алюминия и некоторых других компонентов. К этой группе относят марки: кортинит - ОНТ-20 ( по ТУ 2-Р36-087-82) и силинит - Р (по ТУ 06-339-78).

Свойства и применение инструментальных материалов

Инструментальные материалы применяются для изготовления режущего, мерительного, штампового и другого инструмента.

Инструментальные материалы должны иметь:

высокую твердость, значительно превышающую твердость обрабатываемого материала;

высокую износостойкость, необходимую для сохранения размеров и формы режущей кромки в процессе работы;

достаточную прочность при некоторой вязкости для предупреждения поломок инструмента при эксплуатации;

теплостойкость, когда обработка выполняется с повышенной скоростью.

Углеродистые инструментальные стали предназначены для изготовления режущих инструментов, работающих без значительного разогрева режущей кромки (до 170 … 200ОС) и штампов холодного деформирования.

Стали с меньшим содержанием углерода (У7, У7А), как более пластичные, идут для изготовления ударных инструментов: зубил, крейцмейселей, кернеров, кувалд, топоров, колунов; слесарно-монтажных инструментов: кусачек, плоскогубцев, острогубцев, отверток, молотков; для кузнечных штампов; игольной проволоки; инструментов для обработки дерева: фрез, зенковок, цековок и др.

Стали У8, У8А, У8ГА, У9, У9А - пластичные и идут для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки; для обработки дерева: фрез, зенковок, цековок, топоров, стамесок, долот, продольных и дисковых фрез; для накатных роликов; для калибров простой формы и пониженных классов точности и т.д.

Стали У10,У10А - хорошо работают без больших ударных нагрузок и разогрева режущей кромки. Из них изготавливают столярные пилы, ручные ножовки, спиральные сверла, шаберы, напильники, ручные мелкоразмерные метчики, плашки, развертки, рашпили, надфили, матрицы для холодной штамповки, гладкие калибры и скобы и др.

Из сталей У12, У12А изготовляют инструменты повышенной износостойкости, работающие при умеренных и значительных давлениях без разогрева режущей кромки: напильники, бритвенные ножи, лезвия, острые хирургические инструменты, шаберы, гравировальные инструменты, гладкие калибры.

Легированные инструментальные стали по сравнению с углеродистыми имеют более высокую красностойкость (200 … 500ОС), износостойкость, лучшую прокаливаемость по сравнению с углеродистыми.

Стали 9ХС, ХГС, ХВГ, ХВСГФ используют для изготовления режущего (метчики, плашки, развертки, протяжки, фрезы и др.), а также штампового инструмента более ответственного назначения, чем из углеродистых сталей, применяемого для обработки мягких материалов.

Стали 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 9ХФМ, 5ХНМ и другие используют для изготовления деревообрабатывающего инструмента (8ХФ), ножей для холодной резки металла (9ХФ), строительных пил, обрезных матриц и пуансонов для холодной обрезки заусенцев, хирургических инструментов и др.

Быстрорежущие стали обладают повышенной износостойкостью и теплостойкостью (600 … 650ОС), что позволяет применять значительно более высокие скорости резания, чем при работе инструментов из углеродистых и легированных сталей, высокой прочностью на изгиб и хорошей шлифуемостью по сравнению со спеченными твердыми сплавами.

Быстрорежущие стали являются одним из основных материалов для изготовления многолезвийных инструментов, шлифование и заточка которых вызывает затруднения. чугун сталь сплав маркировка

Стали Р18 и Р6М5 применяют для изготовления всех видов режущих инструментов обрабатывающих конструкционные стали.

Стали Р6М5Ф3 и Р12Ф3 - для чистовых и получистовых инструментов (резцов, зенкеров, разверток, сверл, протяжек, фрез и др.), обрабатывающих конструкционные и инструментальные стали.

Стали Р9К5, Р6М5К5,Р18К5Ф2 - для черновых и получистовых инструментов (фрез, долбяков, метчиков, сверл и др.), предназначенных для обработки конструкционных сталей.

Стали Р9 и 11Р3АМ3Ф2 - для инструмента простой формы, обрабатывающего углеродистые и малолегированные стали.

Стали Р9М4К8 и Р2АМ9К5 - для всех видов инструментов используемых при обработке высокопрочных коррозионностойких и жаропрочных сталей и сплавов.

Спеченные твердые сплавы обладают рядом ценных свойств: большая твердость, сочетающаяся с высоким сопротивлением износу при треннии как о металлические, так и о неметаллические материалы; повышенная теплостойкость (до 800 … 900 ОС).

Твердые сплавы находят широкое применение в различных отраслях промышленности: режущий инструмент при лезвийной обработке материалов; буры для обработки твердых пород; зубки врубовых машин и комбайнов в угольной промышленности; рабочие части штампов.

Замена инструмента из быстрорежущей стали на твердосплавный инструмент, дает резкое повышение производительности.

Сплавы группы ТК более тверды, теплостойки и износостойки, чем соответствующие по содержанию кобальта сплавы группы ВК, но в то же время более хрупки и менее прочны. Поэтому они плохо выдерживают ударные нагрузки, прерывистое резание и обработку с переменным сечением среза.

Сплавы группы ТК рекомендуются для обработки пластичных материалов, к которым относятся конструкционные стали:

Т30К4 - для чистового точения с малым сечением среза;

Т15К6 - для получернового точения при непрерывном резании, чистового точения при прерывистом резании, получистового и чистового фрезерования, рассверливания и растачивания предварительно обработанных отверстий;

Т14К8 - для чернового точения, фрезерования и зенкерования при непрерывной обработке, получистового и чистового точения при прерывистом резании;

Т5К10 - для чернового точения, фрезерования, чистового строгания.

Сплавы группы ВК характеризуются наибольшей прочностью, но низкой твердостью.

Главное назначение вольфрамовых твердых сплавов (группы ВК) - обработка чугунов, цветных металлов и их сплавов, неметаллических материалов, титановых сплавов, некоторых марок коррозионностойких, высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов. Сплавы с небольшим количеством кобальта и мелкозернистыми карбидами вольфрама (ВК3, ВК6-ОМ) применяют при чистовой и получистовой обработке материалов. Сплавы со средним содержанием кобальта (ВК6, ВК8) - при черновой и получерновой обработке, а с большим содержанием кобальта (ВК10) - при черновой обработке материалов. Из сплавов типа ВК15 изготавливают режущие инструменты для обработки дерева.

Замена части карбидов титана карбидами тантала в сплавах группы ТТК повышает их прочность (вязкость), сопротивление трещинообразованию при резких перепадах температуры и прерывистом резании. По прочности они занимают промежуточное положение между сплавами групп ТК и ВК.

Сплавы группы ТТК используются при обработке как сталей, так и чугунов. Они хорошо зарекомендовали себя при черновой обработке с большим сечением среза, при работе с ударами (строгание, фрезерование) и сверлении.

Безвольфрамовые твердые сплавы отличаются высокой окалиностойкостью, сопротивлением агдезии, малым коэффициентом трения, но имеют пониженную прочность и теплопроводность.

Безвольфрамовые твердые сплавы показывают хорошие результаты при чистовой и получистовой обработке резанием вязких металлов и сталей взамен сплавов Т15К6, Т14К8. Эти сплавы дают значительный эффект при замене инструментальных сталей в штампах, измерительных инструментах: фильеры, вытяжные матрицы, прессформы, калибры измерительных инструментов и др. Они также эффективно используются в качестве режущих инструментов для обработки цветных металлов и сплавов.

Твердость алмазов в 6 раз превосходит твердость карбида вольфрама и в 8 раз - твердость быстрорежущей стали. Теплопроводность алмаза в несколько раз выше теплопроводности других инструментальных материалов, что компенсирует относительно невысокую теплостойкость - до 800 ОС (при большем нагреве алмаз графитизируется). Из крупных природных и синтетических алмазов размером до 120 мм изготавливют: резцы, наконечники для измерения твердости металлов, волоки, стеклорезы, наконечники для выглаживания и др. Алмазные инструменты из природных и синтетических алмазов могут эффективно применяться при обтачивании и растачивании изделий из цветных металлов и сплавов, а также из неметаллических материалов и пластмасс. Для обработки сталей их применять не рекомендуется из-за сильного химического взаимодействия.

Кубический нитрид бора (КНБ) обладает твердостью, близкой к твердости алмаза, более теплостоек и химически инертен по сравнению с алмазом, хотя и менее теплопроводен, обладает достаточной ударной вязкостью. Отсутствие у КНБ химического сродства к железу позволяет эффективно использовать его для обработки различных труднообрабатываемых сталей, в том числе цементованных и закаленных, высокими скоростями резания и малыми толщинами срезаемых стружек, что обеспечивает возможность замены шлифования точением или фрезерованием.

Корунд - минерал, уступающий по твердости только алмазу, имеющий температуру плавления 1750-2050ОС. Наиболее чистые прозрачные корунды являются драгоценными камнями - красный рубин и синий сапфир. Технические корунды используют в качестве абразивов в производстве оптики. Синтетические корунды - электрокорунды - применяют при шлифовании сталей и чугунов, для заточки режущего инструмента из инструментальной стали, для доводки твердосплавного инструмента.

Оксидная и оксидно-карбидная керамика обладает достаточно большой твердостью и износостойкостью, однако имеет прочность значительно меньшую по сравнению с твердыми сплавами, из-за чего используется преимущественно для чистовой и частично получистовой обработки стали и чугна.

Оксидно - нитридная керамика предназначена для обработки закаленных сталей, ковких модифицированных и отбеленных чугунов, термоулучшенных сталей.

Маркировка цветных металлов и сплавов

Цветные металлы являются более дорогими и дефицитными по сравнению с черными, однако область их применения в промышленности непрерывно расширяется. Наиболее широкое применение имеют сплавы на основе алюминия, меди, магния, титана.

Для обозначения элементов, содержащихся в цветных металлах и сплавах, приняты следующие прописные буквы русского алфавита:

А - алюминий, Б - бериллий, Ж - железо, К - кремний, Кд - кадмий, Мц - марганец, М - медь, Мг - магний, Мш - мышьяк, Н - никель, О - олово, С - свинец, Су - сурьма, Ц - цинк, Ф - фосфор, Т - титан.

Алюминий и его сплавы

В зависимости от степени чистоты первичный алюминий делится на три класса: особой чистоты А999 (99,999% Al), высокой чистоты А995, А99, А97, А95 (99,995 … 99,95% Al) и технической чистоты А85, А8, А7, А7Е, А6, А5, А5Е, А0 (99,85 ... 99,0% Al) - ГОСТ 11069-74. Буква Е указывает на то, что алюминий имеет гарантированные электротехнические характеристики.

В качестве постоянных примесей в алюминии присутствуют железо, кремний, медь, марганец, цинк и титан. В качестве основных легирующих элементов в алюминиевых сплавах применяют медь, магний, кремний, марганец, цинк, реже никель, бериллий и др.

Алюминиевые сплавы классифицируют по технологии изготовления, способности к термической обработке и свойствам. Все сплавы алюминия можно разделить на три группы: деформируемые, литейные и спеченные (получаемые методом порошковой металлургии).

Деформируемые алюминиевые сплавы делятся на сплавы неупрочняемые и упрочняемые термической обработкой.

К деформируемым алюминиевым сплавам неупрочняемым относятся сплавы системы АI - Мn и АI - Мg .

ГОСТом 4784-97 определены марки неупрочняемого деформируемого алюминия и его сплавов (и сопоставление их с марками по международным стандартам ИСО 209-1):

алюминий-АД000(А199,8),АД00(А199,7),АД00Е(ЕА199,7), АД0(А199,5) и т.д.;

система Al-Mn - ММ (АlМnМg0,5), АМц, АМцС, Д12 (АlМn1Мg1). Состав сплавов марки ММ: Si = 0,6%, Fe = 0,7%, Cu = 0,3%, Mn = 1,0-1,5%, Mg = 0,2-0,6%, Cr = 0,1%, Zn = 0,25%, Ti = 0,1%; марки АМц: Si = 0,6%, Fe = 0,7%,Cu = 0,05-0,20%, Mn = 1-1,5%, Zn = 0,1%.

система Al - Mg - АМг0,5, АМг1, АМг1,5, АМг2, АМг2,5, АМг3, АМг3,5, АМг4, АМг4,5, АМг5, АМг6. Цифры, следующие за буквами АМг, соответствуют примерному содержанию магния в этих сплавах. Например, в сплаве АМг1,5 содержится Si = 0,4%, Fe = 0,5%, Cu = 0,15%, Mn = 0,1-0,5%, Mg = 1,7-2,4%, Cr = 0,15%, Zn = 0,1%.

Все остальные алюминиевые сплавы относятся к упрочняемым термической обработкой.

Сплавы нормальной прочности на основе системы Al - Cu - Mg и Al - Cu - Mn называются дуралюминами (обозначаются буквой Д) и алюминием ковочным (обозначают буквами АК). ГОСТ 4784-97 определяет марки дуралюмина: Д1(АlСu4МgSi) , Д16(AlCuMg1), Д16ч, Д18, Д19, Д19ч, В65; марки алюминия ковочного: АК6, АК8, АК4, АК4-1,АК4-1ч. Цифры означают условный порядковый номер сплава. Состав сплавов марки Д1: Si =0,2-0,8%, Fe = 0,7%, Cu = 3,5-4,5%, Mn = 0,4-1,0%, Mg = 0,4-0,8%, Ti = 0,15%, Cr = 0,1%, Zn = 0,25%; марки В65: Si=0,5%, Fe=0,2%, Cu = 3,9-4,5%, Mn = 0,3-0,5%, Mg = 0,15-0,3%, Zn = 01%, Ti=0,1%; марки AK4: Si = 0,5-1,2%, Fe = 0,8-1,3%, Cu = 1,9-2,5%, Mn = 0,2%, Mg = 1,4-1,8%, Ti = 0,1%, Ni = 0,8-1,3%. Сплавы АК4, АК4-1, АК4-1ч являются жаропрочными.

Высокопрочные алюминиевые сплавы (системы Al - Zn - Mg) обозначаются буквой В. ГОСТ4784-97 определяет марки: 1915 (АlZn4,5Mg1,5Mn), 1925 (АlZnMg1,5Mn), В93пч, В95, В95пч, В95оч, В95-1, В95-2, АЦпл. Цифры означают условный номер сплава. Состав сплава марки В95оч: Si = 0,1%, Fe = 0,15%, Cu =1,4-2,0%, Mn = 0,2-0,6%, Mg = 1,8-2,8%, Cr = 0,1-0,25%, Zn = 5-6,5%, Ti = 0,05%.

Алюминиевые сплавы повышенной пластичности и коррозионной стойкости обозначаются буквами АД - алюминий деформируемый. ГОСТ 4784-97 определяет марки (системы Al - Mg - Si) АД31(AlMg07Si), АД31Е(E-AlMgSi), АД33(AlMg1SiCu), АД35(AlSi1MgMn), АВ (сплав авиаль). Цифры указывают чистоту алюминия, буква Е -сплав с электрическими свойствами. Состав сплава АД31: Si = 0,2-0,6%, Fe = 0,5%, Cu = 0,1%, Mn = 0,1%, Mg = 0,45-0,9%, Cr = 0,1%, Zn = 0,2%.

Алюминиевые сплавы для изготовления проволоки для холодной высадки имеют в маркировке букву П : Д1П, Д16П, Д19П, АМг5П, В95П. Сплавы, предназначенные для изготовления сварочной алюминиевой проволоки, имеют в маркировке буквы Св: СвА99, СвА97, СвА85Т, СвА5, СвАМц, СвАМг3, СвАМг5, СвАМг6, СвАМг63, СвАМг61, СвАК5, СвАК10.

Литейные алюминиевые сплавы ГОСТ 1583-93 делит на 5 групп:

I группа - на основе системы Al - Si - Mg: АК12 (АЛ2), АК13(АК13),АК9(АК9),АК9с(АК9с),АК9ч(АЛ4),АК9пч (АЛ4-1), АК8л(АЛ34), АК7(АК7), АК7ч(АЛ9), АК7пч(АЛ91), АК10Су(АК10Су) и др.;

II группа - системы Al - Si - Cu: АК5Мч (АЛ5-1), АК5М (АЛ5), АК5М2 (АК5М2), АК5М7 (АК5М7), АК6М2 (АК6М2), АК5М4 (АК5М4), АК8М3 (АК8М3), АК8М3ч (ВАЛ8), АК9М2 (АК9М2) и др.;

III группа - системы Al-Cu:АМ5(АЛ19),АМ4,5Кд (ВАЛ10);

IV группа - системы Al - Mg: АМг4К1,5М (АМг4К1,5М), АМг5К (АЛ13), АМг5Мц (АЛ28). АМг6л (АЛ23) и др.;

V группа - системы Al- прочие компоненты: АК7Ц9 (АЛ11), АЦ4Мг(АЛ24), АК9Ц6(АК9Ц6) и др.

В скобках литейных алюминиевых сплавов указаны обозначения марок по ГОСТ 1583, ОСТ 48-178 и по Техническим условиям.

Буква А в марках означает алюминиевый сплав, остальные буквы и цифры - название легирующего компонента и его содержание. В конце марки иногда указывается степень чистоты сплава: ч - чистый, пч - повышенной чистоты, оч - особой чистоты, л - литейный.

Пример расшифровки сплава марки АК12М2МгН (АЛ30): алюминий литейный (системы Al-Si-Cu), содержащий кремния 11 - 13% (К12), меди 1,5 - 3% (М2), магния 0,8 - 1,3% (Мг), никеля 0,8 - 1,3% (Н), остальное- алюминий.

Маркировка алюминиевых сплавов не отличается системой и единообразием. Поэтому в настоящее время вводится единая четырехцифровая маркировка алюминиевых сплавов. Первая цифра обозначает основу всех сплавов (алюминию присвоена цифра 1); вторая - главный легирующий элемент или группу главных легирующих элементов; третья цифра или третья со второй соответствует старой маркировке; четвертая цифра - нечетная (включая 0) указывает, что сплав деформируемый, четная - что сплав литейный.

Например, сплав Д1 обозначают 1110, Д16 - 1160, АК4 - 1140, АМг5 - 1550, АК6 - 1360 и т.д. Некоторые новые сплавы имеют только цифровую маркировку: 1915, 1925 и др.

В промышленности используют дисперсно-упрочненные композиционные материалы на алюминиевой основе.

Спеченные алюминиевые порошки - САП-1, САП-2, САП-3, САП-4 - алюминий в виде порошка или пудры, упрочненный частицами оксида алюминия Al2O3. Получают их путем последовательного брикетирования, спекания и прессования окисленной с поверхности алюминия пудры. Цифры - условный порядковый номер сплава, но с увеличением номера возрастают содержание Al2O3 в сплаве, его прочность, твердость и жаропрочность. При этом уменьшается пластичность сплава.

Спеченные алюминиевые сплавы - САС-1, САС-2, где цифры - условный порядковый номер сплава, изготовленные, в основном, по той же технологии что и САП, вместо алюминиевого порошка в основе имеют окисленные сплавы. В своем составе сплавы имеют 25-30% Si; 5-7% Ni; остальное - Al.

Медь и ее сплавы

По ГОСТ 859-2001 в зависимости от содержания примесей различают марки технической меди: М00б(99,99% Cu), М0б(99,97% Cu+Ag), М1б(99,95% Cu+Ag), М00(99,96%Сu), М0(99,93%Сu+Аg), М1(99,90%Сu+Аg), М1р(99,90%Cu+Ag), М2 (99,7% Cu+Ag), М3 (99,5% Cu+Ag) и др. Буква ?б? в конце марки (М0б) означает - бескислородная, а "р" (М1р) - раскисленная.

Медь образует многие распространенные сплавы: латуни, бронзы и медно-никелевые (мельхиор, нейзильбер, куниаль, константан, манганин, копель и др.).

Латуни - сплавы меди с цинком. Они бывают двойные (простые) и многокомпонентные (легированные).

По технологическому признаку латуни подразделяют на деформируемые и литейные.

Двойные деформируемые латуни маркируются буквой Л (латунь) и цифрой, показывающей среднее содержание меди в процентах (остальное -цинк): Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60 (ГОСТ 15527-70*).

Латуни с содержанием меди 90% и более (Л96, Л90) называют томпак, при 80 - 85% меди (Л85, Л80) - полутомпак.

Легированные деформируемые латуни маркируются буквой Л и буквами, обозначающими название легирующего элемента. Цифры, отделенные друг от друга через тире, идущие после букв, показывают содержание меди (первая) и легирующих элементов (соответственно буквам) в процентах (остальное - цинк): ЛАЖ60-1-1, ЛЖМц59-1-1, ЛО70-1, ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 и др. (ГОСТ 15527-70).

Называют легированные латуни по легирующим добавкам. Например, ЛА77-2- алюминиевая деформируемая латунь, содержащая 77% Cu, 2%Al(A), остальное (21%)- Zn; ЛО90-1 - оловянный томпак, содержащий 90% Cu, 1% Sn (О), остальное (9%) - Zn.

В марках литейных латуней указывается содержание цинка, а количество каждого легирующего элемента ставится непосредственно за буквой, обозначающей его название: ЛЦ14К3С3, ЛЦ30А3, ЛЦ16К4, ЛЦ37Мц2С2К, ЛЦ40Мц1,5, ЛЦ40С, ЛЦ30А3, ЛЦ40Мц3А и др. (ГОСТ 17711-93).

Пример расшифровки марки ЛЦ23А6Ж3Мц2: алюминиево - железомарганцовая литейная латунь, содержащая 23%Zn, 6%Al, 3%Fe, 2%Mn, остальное(66%) -Cu.

Бронзы - сплавы меди, в которых цинк или никель не являются основными легирующими элементами.

По химическому составу бронзы подразделяют на оловянные, в которых основным легирующим элементом является олово, и безоловянные, не содержащие олово в качестве легирующего компонента. Называют бронзы, как и латуни, по соответствующим добавкам.

По технологическому признаку бронзы делятся на литейные и деформируемые.

При маркировке бронз на первом месте стоят буквы Бр. Остальная запись марки сплава зависит от способа получения заготовок.

В литейных бронзах обозначение и количество легирующих компонентов выполнено в соответствии с латунями. В конце марки может дополнительно стоять прописная буква Л: БрО3Ц7С5Н1, БрО10Ц2, БрО10Ф1, БрО8Ц4, БрО10С10 и др. (ГОСТ 613-79); БрА9Мц2Л; БрА10Ж4Н4Л, БрСу3Н3Ц3С20Ф (Су - сурьма), БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 и др. (ГОСТ 493-79) и т.д.

Пример расшифровки марки БрО3,5Ц7М5: оловянно-цинково-свинцовая литейная бронза с содержанием олова (О) 3,5%, цинка (Ц) 7%, свинца (С) 5%, остальное (84,5%) - медь; БрА7Мц15Ж3Н2Ц2: бронза безоловянная литейная с содержанием алюминия (А)6,6-7,5%, железа (Ж)2,5-3,5%, марганца (Мц)14,0-15,5%, никеля (Н) 1,5 - 2,5%, цинка (Ц) 1,5 - 2,5%.

Отличие обозначения марок деформируемых бронз от литейных такое же, как и у латуней: сначала в буквенном коде записываются все легирующие элементы, а затем - цифры через тире, указывающие в той же последовательности содержание компонентов в процентах: БрОФ6,5-0,4 , БрОЦ4-3, БрОЦС4-4-4 и др. (ГОСТ 5017-74*); БрА5, БрАЖН10-4-4, БрБНТ1,9 и др. (ГОСТ 18175-78*) и т.п.

Пример расшифровки марки БрБ2: безоловянная бериллиевая деформируемая бронза, содержащая 2% бериллия (Б), остальное - (98%) медь; БрБНТ1,7: безоловянная бериллиево - никелево - титановая деформирумая бронза, содержащая 1,7% бериллия (Б), менее 1% никеля и титана каждого, остальное (около 97%) - медь.

Медно - никелевые сплавы - это сплавы, в которых основным легирующим элементом является никель.

Промышленные медно - никелевые сплавы можно условно разделить на две группы: конструкционные и электротехнические. К первой группе относятся коррозионностойкие и высокопрочные сплавы типа мельхиор, нейзильбер, куниаль. В качестве дополнительных легирующих элементов в них добавляют Mn, Al, Zn, Fe, Co, Pb и др.

Маркировка медно-никелевых сплавов начинается с буквы М: МН19, МН25, МНЖМц 30-1-1 - мельхиор; МНЦ15-20, МНЦС16-29-1,8 - нейзильбер; МНА13-3, МНА6-1,5 - куниаль; МНМц40-1,5 -константан; МНМц43-0,5- копель; МНМц3-12- манганин; МНЖ5-1, МНЖМц10-1-1 и др. (ГОСТы 5063-73*, 5187-70*,492-73*).

Магний и его сплавы

По ГОСТ 804-93 в зависимости от химического состава магний первичный выпускается четырех марок: Мг80(99,80%Мg), Мг90(99,90%Mg), Мг95(99,95%Mg) и Мг98(99,98%Mg).

ГОСТ 14957-76 предусматривает марки деформируемых магниевых сплавов: МА1, МА2, МА2-1, МА5, МА8, МА11, МА12, МА14, МА15, МА19. Буквы МА указывают, что сплав магниевый деформируемый, а цифры - условный порядковый номер.

Литейные магниевые сплавы (ГОСТ 2856-79*) выпускаются марок: МЛ3, МЛ4, МЛ4пч, МЛ5, МЛ5пч, МЛ5он, МЛ6, МЛ8, МЛ9, МЛ10, МЛ11, МЛ12, МЛ15 и МЛ19. Буквы МЛ указывают, что сплав магниевый литейный, цифры - порядковый номер сплава, буквы "пч" в конце марки - сплав повышенной чистоты, "он"- сплав общего назначения. Пример расшифровки марки МЛ3: магниевый сплав литейный с порядковым номером 3, содержащий алюминия 2,5-3,5%, марганца 0,15-0,5%, цинка 0,5-1,5%

В последнее время марки магниевых сплавов стали указывать с помощью цифрового кода, например:МА1-2311, МА2 - 2311, МА2-1 - 2323 и т.п.

Титан и его сплавы

Полученный в результате переплава технический титан маркируют в зависимости от содержания примесей: ВТ1-00 (сумма примесей <0,398% - Si= 0,08%, Fe= 0,15%, O = 0,10%, N= 0,04%, C= 0,05%, H= 0,008%, прочих- 0,1%); ВТ1-0 (сумма примесей < 0,55%), ВТ1-2 (сумма примесей > 2 %).

По технологии изготовления титановые сплавы подразделяются на деформируемые, литейные и порошковые.

Выпускаются деформируемые титановые сплавы марок (ГОСТ 19807-91): ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4, ВТ3-1, ВТ5, ВТ5-1, ВТ6, ВТ6с, ВТ8, ВТ14, ВТ20, ВТ22, ПТ-7М, ПТ-3В, АТ3. Стоящие за буквами цифры являются условным порядковым номером. Основными легирующими добавками являются алюминий, кремний, марганец и др. Например, сплав ОТ4-0 содержит следующие легирующие добавки:Al = 0,4-1,4%, Zr = 0,3%, Mn = 0,5-1,3%, Si=0,12%, Fe = 0,3%; ПТ-7М - Al =1,8 - 2,5%, Zr = 2,0 - 3,0%, Si = 0,12%, Fe= 0,25%; AT3 - Al = 2,0 - 3,5%, Cr= 0,2 - 0,5%, Si= 0,2 - 0,4%, Fe= 0,2 - 0,5%.

Особенности маркировки литейных титановых сплавов - наличие буквы Л в конце обозначения марки: ВТ5Л, ВТ3-1Л, ВТ20Л и др.

Для изготовления деталей методом порошковой металлургии используют сплавы ВТ5, ВТ5-1, ОТ4, ВТ3-1 и т.д. Маркировка порошковых сплавов сохраняется без изменений.

Подшипниковые (антифрикционные) материалы

Основными подшипниковыми металлическими сплавами являются баббиты, алюминиевые и цинковые антифрикционные сплавы.

Баббиты - мягкие антифрикционные сплавы на оловянной или свинцовой основе. Маркируются баббиты буквой Б. В соответствии с ГОСТ 1320-74* к сплавам на оловянной основе относятся Б83, Б83С, Б88; на свинцовой основе - Б16, БС6 и БН. Цифры, стоящие после буквы Б, показывают содержание олова. Остальное в сплавах на оловянной основе составляют сурьма и медь, а в сплавах на свинцовой основе - олово, сурьма и медь.

ГОСТ 1209-90 предусматривает марки БКА и БК2 - баббиты кальцевые на свинцовой основе.

Примеры расшифровки марок: Б83С - баббит на оловянной основе, содержащий 83% олова, 10% сурьмы, 6% меди, 1-1,5% свинца; Б88 - баббит на оловянной основе, содержащий сурьмы 7,3-7,8%, меди 2,5-3,5%, кадмия 0,8-1,2%, никеля 0,15-0,25%, остальное - олово; БН - баббит на свинцовой основе, содержащий 10% олова, 14% сурьмы, 2% меди, до 1% никеля, до 1% кадмия, остальное - свинец; БК2 - баббит свинцово - кальцевый, содержащий олова 1,5 - 2,1%, кальция 0,30 - 0,55%, натрия 0,2 - 0,4%, магния 0,01 - 0,05%, остальное (около 97%) - свинец.

Цинковые антифрикционные сплавы делятся на деформируемые и литейные. Марки сплавов по ГОСТ 21437-95: ЦАМ9-1,5, ЦАМ10-5 - деформируемые, ЦАМ9-1,5Л, ЦАМ10-5Л - литейные.

Буква Ц указывает, что сплав является цинковым антифрикционным. Легирующими компонентами являются алюминий (А) и медь (М). Буква Л указывает, что сплав литейный. Например, ЦАМ9-1,5Л - цинковый (Ц) антифрикционный литейный (Л) сплав, содержащий алюминия 9-11%, меди 1,0-2,0 %, остальное - цинк.

Алюминиевые антифрикционные сплавы маркируются: АО9-1, АО9-2, АО6-1, АО3-7, АО12-1, АО20-1, АН-2,5, АСМ, АМСТ, АМК (ГОСТ 14113-78*).

Если в марке алюминиевого антифрикционного сплава цифры стоят через тире, то первая цифра указывает содержание олова (О) в процентах, вторая - меди в процентах. Например, АО9-2 - алюминиевый антифрикционный сплав, в котором олова (О) 8,0 - 10,0%, меди 2,0- 2,5%, никеля 0,8-1,2%, кремния 0,3 - 0,7%, остальное - алюминий; АН-2,5 - сплав той же группы, в котором никеля (Н) 2,0-3,0%, остальное - алюминий.

Свойства и применение цветных металлов и сплавов

Алюминий и его сплавы

Алюминий - один из наиболее легких конструкционных металлов. Он обладает хорошими теплопроводностью и электропроводимостью, высокой пластичностью и коррозионной стойкостью.

Ввиду низкой прочности технический алюминий применяют для ненагруженных деталей и элементов конструкций: рамы, двери, трубопроводы, фольга, цистерны для перевозки нефти и нефтепродуктов, посуда, теплообменники в промышленных и бытовых холодильниках, конденсаторы, провода воздушных линий электропередач, кабели, обмотки и др.

Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой.

Сплавы типа ММ, АМц, Д12 и АМг имеют невысокую прочность, хорошую пластичность, свариваемость газовой и контактной сваркой, коррозионную стойкость. Упрочняются они только холодной пластической деформацией. Применяют их для изделий, получаемых глубокой вытяжкой: трубопроводы для бензина и масла, сварные баки бензо- и маслопроводов, заклепки (для клепки конструкций из магниевых сплавов), заглушки и другие средненагруженные детали авиационной техники; переборки, корпуса и мачты судов, узлы подъемных кранов, рамы вагонов, кузова автомобилей и др.

Дуралюмины характеризуются хорошим сочетанием прочности и пластичности. Они хорошо свариваются точечной сваркой и практически не свариваются сваркой плавлением из за высокой склонности к трещинообразованию. Применяются: Д1 (имеет среднюю пластичность, удовлетворительную обрабатываемость резанием) -для лопастей воздушных винтов, заклепок, штампованных узлов креплений в авиационной промышленности, строительных конструкций и др.; Д16, Д19 (имеют повышенную прочность, среднюю платичность, удовлетворительную обрабатываемость) - для силовых элементов конструкций самолетов (шпангоуты, нервюры, тяги управления, лонжероны, детали каркаса, обшивки, заклепки), кузовов грузовых автомобилей, буровых турбин и др.; Д18, В65 (имеют повышенную пластичность, заменяют сплавы Д1 и Д16) - для заклепок, которые ставят после закалки и естественного старения.

Высокопрочный алюминиевый сплав В95 является наиболее универсальным, по прочности значительно превосходит дуралюмины (при нормальной температуре), оличается высокими временным сопротивлением и пределом текучести, но не является теплопрочным, его можно использовать до температур не выше 100 - 120ОС, обрабатываемость резанием и свариваемость точечной сваркой - хорошие. Его применяют для высоконагруженных конструкций, работающих, в основном, в условиях напряжений сжатия (детали обшивки, стрингеры, шпангоуты, обшивки, нервюры, лонжероны самолетов и др.).

Сплавы АК4, АК4-1(жаропрочные, имеющие высокую прочность, удовлетворительные пластичность, свариваемость и обрабатываемость) применяют для деталей двигателей и других изделий, работающих при повышенных температурах до 350О С - крыльчатые насосы, колеса, компрессоры, заборники, диски, лопатки, обшивки и силовые каркасы сверхзвуковых самолетов; АК6 (авиаль повышенной прочности) применяют для штампованных и кованых деталей сложной формы - крыльчаток вентиляторов для компрессоров реактивных двигателей, заборников, лопаток диффузоров и др.; АК8 (отличается большой прочностью, пластичностью, но хуже, чем у АК6) -для штамповки высоконагруженных самолетных деталей менее сложной формы: рамы, фитинги и т.п.

Деформируемые алюминиевые сплавы типа АД и АВ имеют высокую пластичность, коррозионную стойкость, достаточную прочность, удовлетворительно свариваются. Сплав АД31 применяется для изготовления деталей невысокой прочности (для отделки кабин самолетов и вертолетов с различными цветовыми покрытиями; в строительстве - для дверных рам, оконных переплетов, эскалаторов; в автомобильной, легкой и мебельной промышленности). Сплав АД33 применяется для деталей средней прочности, работающих с коррозионной стойкостью во влажной атмосфере и морской воде (лопасти вертолетов, барабаны колес гидросамолетов). Сплав АВ применяется для деталей, от которых при изготовлении требуется высокая пластичность в холодном и горячем состоянии (лопасти вертолетов, штампованные и кованые детали сложной конфигурации).

Литейные алюминиевые сплавы должны иметь хорошую жидкотекучесть, малую усадку, низкую склонность к образованию горячих трещин и пористости, а также высокие механические и антикоррозионные свойства. По назначению литейные алюминиевые сплавы условно разбивают на: сплавы, отличающиеся высокой герметичностью - АК12(АЛ2), АК9ч (АЛ4), АК7ч(АЛ9), АК7пч(АЛ9-1), АК8М3ч(ВАЛ8), АК8л(АЛ34), используемые для изготовления мелких, средних и крупных литых деталей ответственного назначения - корпусов компрессоров, картеров, двигателей внутреннего сгорания, турбинных колес турбохолодильников, вентиляторов, деталей авиационных колес, барабанов, кронштейнов и др.; высокопрочные жаропрочные сплавы- АК5(АЛ19), АК5М(АЛ5), АК5Мч(АЛ5-1), АК12М2МгН (АЛ30), используемые для крупногабаритных отливок, получаемых, в основном, в песчаных формах , для корпусов арматуры и приборов, головок цилиндров двигателей воздушного охлаждения и др.; коррозионностойкие сплавы - АЦ4Мг(АЛ24), АМг5Мц(АЛ28), АМг6л(АЛ23), АМг4К1,5М(АМг4К1,5М), применяемые для изготовления силовых деталей, работающих при температурах от -60 до +60ОС, для деталей, работающих в различных климатических условиях, включая воздействия морской воды и тумана.

Сплавы типа САП и САС имеют повышенную жаропрочность, низкий коэффициент линейного расширения, удовлетворительную прочность. Используют САП и САС для деталей, работающих при температурах 300 … 500ОС длительно и при 700 … 900ОС кратковременно, от которых требуется высокая удельная прочность и коррозионная стойкость: поршневые штоки, лопатки компрессоров, лопасти вентиляторов и турбин в химической и нефтяной промышленности и др.

Медь и ее сплавы

Для меди характерны пластичность и коррозионная стойкость, высокая теплопроводность и электропроводимость; недостатками являются высокая плотность, плохая обрабатываемость резанием и низкая жидкотекучесть. Применяется медь для проводников электрического тока, различных теплоообменников, водоохлаждаемых изложниц, поддонов, кристаллизаторов.

Латуни обладают более высокой прочностью (в том числе при повышенных температурах), коррозионной стойкостью, упругостью, технологичностью (литье, обработка давлением, резание) по сравнению с медью. Наибольшую пластичность имеют латуни, содержащие 30-32% цинка, а наибольшую прочность - латуни,содержащие 42-45% цинка.

Двойные латуни. Сплав Л96 - томпак - высокопластичен и теплопроводен, не подвержен «сезонному» растрескиванию. Сплав Л80 - полутомпак - обладает высокой стойкостью против коррозии, имеет хорошую пластичность, хорошие литейные и механические свойства. Применяются для изготовления трубопроводов, радиаторных трубок, сеток фильтров и сильфонов регуляторов давления в авиационной промышленности; змеевиков, деталей теплотехнической и химической аппаратуры; для изготовления фурнитуры и украшений; гибких шлангов, деталей холодильного оборудования, конденсаторных трубок. Латуни с большим содержанием цинка (Л70 … Л60) обладают высокой пластичностью, хорошо свариваются, паяются и обрабатываются резанием. Идут на изготовление сеток в целлюлозно-бумажной и шиферной промышленности, деталей химической аппаратуры, полос, лент, труб, проволоки, фольги, толстостенных патрубков, шайб. В авиационной промышленности они применяются для изготовления обечаек радиаторов, трубопроводов, отражателей фильтров, каркасов сеток суфлеров и др.

Легированные латуни применяются в авиационной промышленности и морском судостроении, в электрических машинах и химическом машиностроении для высокопрочных и химически стойких изделий, в часовой и автотракторной промышленности (свинцовые латуни), типографском деле. Латунь ЛА85-0,5 служит заменителем золота при изготовлении знаков отличия, фурнитуры, украшений; ЛО70-1 применяется для изготовления трубопроводов коррозионноактивных жидкостей; ЛЖМц59-1 обладает хорошими антифрикционными свойствами, применяется для изготовления грундбукс колес самолетов, колец, втулок и других деталей, работающих на трение.

Бронзы по сравнению с латунью обладают лучшими механическими, антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью. Широкое применение бронзы нашли для изготовления лент, сеток в аппаратостроении и целлюлозно-бумажной промышленности (БрОФ8-0,3, БрОЦС4-4-4 и др.); деталей для работы в морской и сточных водах (БрА9Ж4Н4Мц и др.); пружин, труб, втулок в судостроении, авиации, химической промышленности (БрО5С25 и др.); антифрикционных узлов (БрА9Мц2Л, БрА10Мц2Л и др.); в пищевой промышленности (БрА10Ж4Н4Л и др.).

Медно - никелевые сплавы имеют высокую коррозионную стойкость в различных средах, высокие механические свойства, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии, устойчивы при низких температурах.

Мельхиор идет на изготовление штампованных и чеканных изделий(монеты, декоративные изделия), теплообменных аппаратов в морской воде, конденсаторных трубок и других изделий электротехнической промышленности и приборосроения.

Куниаль и нейзильбер идут на изготовление пружин, деталей приборов и других изделий электротехники, для деталей глубокой вытяжки, художественных изделий (нейзильбер).

Копель, константан и манганин идут для изготовления термопар, компенсационных проводов и других изделий электротехнической промышленности и приборостроения.

Магний и его сплавы

Магний и его сплавы отличаются низкой плотностью, хорошей обрабатываемостью резанием и способностью воспринимать ударные и гасить вибрационные нагрузки, имеют низкую тепло- и электропроводность, коррозионную стойкость. Порошки, мелкая стружка, тонкая лента магния представляют большую опасность, т.к. самовозгораются на воздухе при обычных температурах, горят с выделением большого количества теплоты и излучением яркого света.

Технически чистый магний из-за низких механических свойств как конструкционный материал практически не применяется.

Магниевые сплавы прочно обосновались в современном самолете: колеса и вилки шасси, передние кромки крыльев, различные рычаги, корпуса насосов, приборов, коробок передач, фонари и двери кабин, детали планера самолета, а также корпуса ракет, обтекатели, топливные и кислородные баки и др. В приборостроении они используются для корпусов и деталей приборов оптической аппаратуры.

Титан и его сплавы

Титан и его сплавы обладают небольшой плотностью, высокой пластичностью и тугоплавкостью, исключительной химической и коррозионной стойкостью, обрабатываются давлением, резанием, их можно сваривать и получать литые детали. Недостатком титана является его невысокая прочность. Легирование титана позволяет в 2…3 раза повысить его прочность.

Интервал наивыгоднейшего применения титановых сплавов простирается от глубокого холода (не хладноломки даже в жидком гелии) до 500 … 600ОС. На протяжении всего этого интервала температур титановые сплавы превосходят по своим свойствам все другие конструкционные металлические материалы.

По причине высокой удельной прочности титановые сплавы находят широкое применение в авиастроении, ракетостроении: каркасные детали, обшивка, топливные баки, детали реактивных двигателей, диски и лопатки компрессоров, детали воздухозаборника, детали ракетных двигателей второй и третьей ступени и т.д. Широкое применение также находят они в судостроении, химической, газовой, нефтяной, пищевой, медицинской промышленностях. Например, сплавы ВТ8 ,ОТ4-1 ,ОТ4 обладают повышенной жаропрочностью, хорошо деформируются, свариваются контактной сваркой и обрабатываются резанием; предназначены они для деталей, работающих до 500ОС; сплав ВТ6 имеет высокую пластичность, повышенную жаропрочность, но неудовлетворительно сваривается и обрабатывается резанием, предназначен для изготовления крепежных деталей и обшивки, работающих до 400-450ОС.

Подшипниковые (антифрикционные) материалы

Подшипниковые сплавы имеют мягкую основу (из олова, свинца, алюминия, цинка) с твердыми включениями меди, сурьмы, никеля и т.п. Пластичная основа обеспечивает равномерное прилегание и прирабатываемость подшипника к валу, а твердые включения служат ему непосредственно опорой, обеспечивая небольшое трение и износ. Сплавы имеют низкую температуру плавления.

Применяются они в парах скольжения в виде вкладышей и втулок, торцовых дисков, скользящих соединений теплопередаточного оборудования и др. Например, сплав БКА предназначен для заливки буксовых подшипников трения для вагонов и тендеров железных дорог; сплав БК2 - для заливки вкладышей коренных и шатунных подшипников дизелей и газовых двигателей; сплавы Б88,Б83 - для подшипников, работающих при больших и высоких динамических нагрузках, больших и средних скоростях; сплавы БН, Б16 - для моторно-осевых подшипников электровозов, путевых машин, деталей паровозов и др. Сплавы АО3-7, АО9-2 предназначены для отливки монометаллических вкладышей и втулок; сплавы АО6-1, АО12-1, АО20-1 и др. - для получения биметаллической ленты со сталью и дуралюминием методом прокатки или сварки взрывом с последующей штамповкой вкладышей. Сплавы ЦАМ9-1,5 и ЦАМ9-1,5Л предназначены для монометаллических вкладышей, втулок, ползунов и др.; сплав ЦАМ10-5Л - для отливки подшипников и втулок различных агрегатов; сплав ЦАМ10-5 - для прокатных полос, направляющих скольжения металлорежущих станков и других изделий.

Задание

1. Получить у преподавателя вариант задания из таблицы, приведенной в приложении, выписать указанные марки.

2. Расшифровать марки полученных материалов, дать краткую характеристику их свойств и области применения.

Методические указания и порядок выполнения работы

1. Изучить теоретический материал.

2. Обязательным для всех студентов является хорошее знание маркировок, свойств и области применения чугунов, конструкционных сталей, меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов, инструментальных сталей и твердых спечных сплавов.

3. Остальной теоретический материал следует изучать с учетом специальности:

- подшипниковые материалы, магниевые и безвольфрамовые твердые сплавы - для всех студентов машиностроительных и механических специальностей;

- титановые сплавы - для студентов авиационных, энерго- и электротехнических специальностей.

4. Выполнить отчет согласно заданию.

5. Примерный перечень контрольных вопросов приведен ниже.

Контрольные вопросы

1. Какой сплав называют чугуном и сталью?

2. В чем различие между получением заготовок из деформируемых, литейных и спеченных материалов?

3. На что указывают прописные буквы АЧ, СЧ, ВЧ, КЧ в обозначении марок чугунов?

4. Какие механические свойства гарантируются в серых, высокопрочных и ковких чугунах?

5. Как влияет сера и фосфор на свойства сталей?

6. Каково влияние растворенных газов (кислорода, азота и водорода) на свойства сталей и сплавов?

7. Как влияет содержание углерода на свойства сталей?

8. Укажите буквенные обозначения основных легирующих элементов в сталях и цветных сплавах?

9. На что указывают цифры 0,1,2 …, 6 в обозначении марок конструкционных сталей обыкновенного качества?

10. Каким образом обозначают степень раскисления стали?

11. Как обозначаются марки сталей обыкновенного качества?

12. Каким образом задают содержание основных легирующих элементов в конструкционных и инструментальных сталях?

13. В чем различие в обозначении марок качественных, высококачественных и особовысококачественных сталей?

14. Какой сплав называются латунью и бронзой?

15. Как определить количество меди и легирующих элементов в латунях и бронзах?

16. Укажите способы маркировки алюминиевых, магниевых и титановых сплавов?

17. Каким образом отличаются литейные стали, алюминиевые, магниевые и титановые сплавы от деформируемых?

18. Перечислите основные антифрикционные материалы и укажите способы их маркировки?

19. Укажите область применения конструкционных сталей обыкновенного качества, качественных, особовысококачественных.

20. Укажите наиболее целесообразные области применения серых, высокопрочных, ковких, антифрикционных и легированных чугунов.

21. Какими положительными свойствами обладают конструкционные и инструментальные материалы?

...

Подобные документы

  • Классификация и маркировка сталей. Сопоставление марок стали типа Cт и Fe по международным стандартам. Легирующие элементы в сплавах железа. Правила маркировки легированных сталей. Характеристики и применение конструкционных и инструментальных сталей.

    презентация [149,9 K], добавлен 29.09.2013

  • Классификация, маркировка, состав, структура, свойства и применение алюминия, меди и их сплавов. Диаграммы состояния конструкционных материалов. Физико-механические свойства и применение пластических масс, сравнение металлических и полимерных материалов.

    учебное пособие [4,8 M], добавлен 13.11.2013

  • Определение понятия и классификация свойств конструкционных материалов, из которых изготовляются детали конструкций, воспринимающих силовую нагрузку. Стеклокристаллические материалы, производство стали, классификация, графитизация и маркировка чугунов.

    контрольная работа [651,4 K], добавлен 14.01.2011

  • Характеристика высокопрочного и ковкого чугуна, специфические свойства, особенности строения и применение. Признаки классификации, маркировка, строение, свойства и область применения легированных сталей, требования для разных отраслей использования.

    контрольная работа [110,2 K], добавлен 17.08.2009

  • Классификация и маркировка сталей, чугунов, цветных, твердых сплавов и композиционных материалов. Анализ конструкции и технология производства механической пружины. Особенности работы упругих элементов. Рессорно-пружинные и теплоустойчивые стали.

    курсовая работа [60,5 K], добавлен 13.01.2011

  • Классификация металлов: технические, редкие. Физико-химические свойства: магнитные, редкоземельные, благородные и др. Свойства конструкционных материалов. Строение и свойства сталей, сплавов. Классификация конструкционных сталей. Углеродистые стали.

    реферат [24,1 K], добавлен 19.11.2007

  • Классификация сталей. Стали с особыми химическими свойствами. Маркировка сталей и области применения. Мартенситные и мартенсито-ферритные стали. Полимерные материалы на основе термопластичных матриц, их свойства. Примеры материалов. Особенности строения.

    контрольная работа [87,0 K], добавлен 24.07.2012

  • Классификация литейных сплавов. Технологические свойства материалов литых заготовок, их обрабатываемость. Классификация отливок из углеродистых и легированных сталей в зависимости от назначения и качественных показателей. Эксплуатационные свойства чугуна.

    презентация [61,7 K], добавлен 18.10.2013

  • Обзор состава простых конструкционных сталей. Получение чугуна и легированных сталей. Характерные особенности медно-никелевых сплавов. Применение алюминиевых бронз, нейзильбера, мельхиора в народном хозяйстве. Механические свойства сплавов меди с цинком.

    презентация [3,3 M], добавлен 06.04.2014

  • Изменение механических, физических и химических свойств углеродистых конструкционных и инструментальных сталей в результате химико–термической обработки. Марки сталей, их назначение и свойства. Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали.

    контрольная работа [769,1 K], добавлен 06.04.2015

  • Свойства стали, ее получение и области применения. Классификация углеродистых сталей в зависимости от назначения, структуры, содержания углерода, качества. Качественные конструкционные углеродистые стали, их химический состав и механические свойства.

    контрольная работа [999,9 K], добавлен 17.08.2009

  • Что такое сталь. Классификация конструкционных сталей по химическому составу и качеству. Примеры маркировки стали. Схемы и способы разливки стали, их достоинства и недостатки. Основные способы обработки металлов давлением, особенности их применения.

    контрольная работа [441,6 K], добавлен 05.01.2010

  • Классификация, маркировка и области применения сталей. Сплавы с особыми физическими свойствами: прецизионные, магнитные, аустенитные. Химический состав электротехнических сталей. Натуральный и синтетический каучуки. Свойства резин специального назначения.

    контрольная работа [133,3 K], добавлен 10.01.2013

  • Определение, классификация легированной стали. Маркировка, дефекты. Структура легированных сталей в нормализованном состоянии. Свойства и применение легированных сталей. Конструкционная и инструментальная легированная сталь. Аустенитные и ферритные стали.

    реферат [720,7 K], добавлен 11.10.2016

  • Исследование структурных составляющих легированных конструкционных сталей, которые классифицируются по назначению, составу, а также количеству легирующих элементов. Характеристика, область применения и отличительные черты хромистых и быстрорежущих сталей.

    практическая работа [28,7 K], добавлен 06.05.2010

  • Классификация, свойства, применение, маркировка углеродистых и легированных сталей. Влияние углерода и примесей на их свойства. Термическая обработка сплава 30ХГСА. Измерение твёрдости методом Роквелла. Влияние легирующих элементов на рост зерна стали.

    дипломная работа [761,3 K], добавлен 09.07.2015

  • Применение металлов и сплавов в городском хозяйстве. Понятие о металлических и неметаллических материалах, способы их изготовления, области применения, технологии производства, способы обработки и использования. Стандартизация конструкционных материалов.

    методичка [831,2 K], добавлен 01.12.2009

  • Классификация методов борирования сталей и сплавов. Марки сплавов, их основные свойства и области применения. Технологический процесс прокатки. Схема прокатного стана. Диффузионная сварка в вакууме. Сущность сверления, части и элементы спирального сверла.

    контрольная работа [745,5 K], добавлен 15.01.2012

  • Характеристика легированных конструкционных сталей, химического состава и свойств сплавов. Маршрутный технологический процесс изготовления кронштейна крепления вентилятора. Анализ конструктивной особенности ковочного штампа. Контроль качества поковки.

    курсовая работа [580,8 K], добавлен 11.03.2013

  • Процентное содержание углерода и железа в сплаве чугуна. Классификация стали по химическому составу, назначению, качеству и степени раскисления. Примеры маркировки сталей. Расшифровка марок стали. Обозначение легирующих элементов, входящих в состав стали.

    презентация [1,0 M], добавлен 19.05.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.