|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Давление кислорода или аргона в полностью заправленном баллоне в зависимости от температурыСтр 1 из 8Следующая ⇒
Сколько весят баллоны Кислород, аргон, азот, гелий, углекислота, сварочные смеси: вес пустого 40-литрового баллона — 70 кг Какая резьба на баллонах Резьба под вентили в горловинах баллонов по ГОСТ 9909-81 Резьба на вентиле для присоединения редуктора Давление кислорода или аргона в полностью заправленном баллоне в зависимости от температуры -40C — 105 кгс/см2 Давление гелия в полностью заправленном баллоне в зависимости от температуры -40C — 120 кгс/см2 -5C — 13,4 кгс/см2 Проволока сварочная Св-08, вес 1 километра проволоки по длине в зависимости от диаметра 0,6 мм — 2,222 кг Калорийность (теплотворная способность) природного и сжиженного газа Природный газ — 8500 ккал/м3 Отличия бытовых баллоных пропановых редукторов от промышленных Бытовые редукторы для газовых плит типа РДСГ-1-1,2 "Лягушка" и РДСГ-2-1,2 "Балтика" — пропускная способность 1,2 м3/час, давление на выходе 2000 - 3600 Па (0,02 - 0,036 кгс/см2). Классификация металлов Все существующие металлы условно принято подразделять на черные и цветные. Черные металлы– промышленное название железа и его сплавов (чугун, сталь, ферросплавы и др.). Черные металлы составляют более 90 % всего объёма, используемых в экономике металлов, из них основную часть составляют различные стали. Цветные металлы – все остальные, например:K(калий),Na(натрий),Ca(кальций),Al(алюминий),Mg(магний);Ni(никель),Cu(медь),Pb(свинец),Zn(цинк),Sn(олово),W(вольфрам),Ti(титан),Mо (молибден),V(ванадий),Nb(ниобий),Zr(цирконий),Au(золото),Ag(серебро),Pt(платина) и т.д. Цветные металлы в свою очередь подразделяются на следующие группы: - легкие цветные, например:K(калий),Na(натрий),Ca(кальций),Al(алюминий),Mg(магний); - тяжелые цветныес плотностью более 5 г/см3, например:Ni(никель)i,Cu(медь),Pb(свинец),Zn(цинк),Sn(олово); - благородные, например:Au(золото),Ag(серебро),Pt(платина); - редкие. Редкие металлы в свою очередь подразделяют на: - тугоплавкие (с температурой плавления выше 1875 °С), например: W(вольфрам),Ti(титан),Mо (молибден),V(ванадий),Nb(ниобий),Zr(цирконий), Та (тантал); - легкие, например: Sr(стронций),Sc(скандий),Rb(рубидий),Cs(цезий); - радиоактивные, например: U(уран);Ra(радий),Ae(актинидий),Pd(палладий); - редкоземельные, например: Ge(германий),Ga(галлий),Hf(гафний),In(индий),La(лантан),Tl(таллий), Се (церий),Re(рений). Классификация сплавов Технически чистые металлы обладают низкой прочностью и поэтому применение их ограничено. В промышленности, как правило, применяются сплавы металлов. Сплавом (металлов) называют По характеру металла (основы) различают: - черные или железоуглеродистыесплавы- стали, чугуны (основа - Fe); - цветные сплавы(основа - цветные металлы), в т.ч. :
- сплавырадиоактивных металлов (основа – радиоактивные металлы); - сплавыредкоземельных металлов (основа – радиоактивные металлы). В зависимости от количества основных компонентов, входящих в состав сплава, различают сплавы двойные (бинарные) и сложные (тройные, четверные и т. д.) Примеси сплавов. Помимо основных компонентов в состав сплавов входят примеси: - случайные (попадают в сплав во время его приготовления); - специальные (вводятся в сплав в виде добавок для придания ему необходимых эксплуатационных свойств) Введение в сплав специальных добавок называется легированием, а сама добавка – лигатурой. Составляющими лигатуры могут быть как отдельные элементы (легирующие элементы), так и сплавы этих элементов (например: ферросплавы FeTi:FeV;FeCrи т.д.). Помимо этого различают примеси вредные (S,P,O2,H2,N2), ухудшающие свойства материалов, и полезные, улучшающие их свойства - (легирующие элементы). Структура сплавов. По структуре сплавы разделяют на твердые растворы, механические смеси и химические соединения. 1. Если атомы входящих в состав сплава компонентов имеют незначительные различия в размерах и строении электронной оболочки, то они, как правило, образуют общую кристаллическую решетку. Такая структура называется твердым раствором. 2. Механическая смесь получается в том случае, когда компоненты сплава не могут образовать общую решетку и каждый из них кристаллизуется самостоятельно. 3. Если при химическом взаимодействии компонентов сплава получается новое вещество, свойства которого резко отличаются от свойств исходных компонентов, то такой сплав называют химическим соединением. В одном сплаве могут одновременно присутствовать все три структуры. Классификация сталей Стали, классифицируют по следующим признакам: Химический состав. В зависимости от химического состава различают стали углеродистые и легированные. Легированные стали - стали, содержащие кроме постоянных примесей (марганец, кремний), один или несколько специальных элементов или повышенные концентрации марганца и кремния (>1 %). В качестве легирующих элементов используются Сг, Ni, W, Мо, Тi, V, Со и др. Углеродистыестали разделяются на:
Легированныестали классифицируются как:
2. Назначение. По назначению различают стали:
- с особыми физическими свойствами ,например, с определенными магнитными характеристиками (электротехническая сталь); - с особыми химическими свойствами ,например, коррозионностойкие, жаростойкие или жаропрочные стали. Коррозионностойкие стали предназначены для работы в агрессивных средах. Жаростойкие – обеспечивают отсутствие окисления (окалины) при работе в области высоких температур. Жаропрочные – обеспечивают необходимую прочность при работе в области высоких температур. Качество. В зависимости от содержания вредных примесей (серы и фосфора) стали бывают:
Структура. По структуре после охлаждения на воздухе легированные стали подразделяют на три основных класса:
По структуре сталей полностью устанавливают их свойства. Например: сталь, имеющая перлитную структуру, обладает небольшой твердостью и высокой пластичностью, а сталь, имеющая мартенситную структуру, весьма твердая и хрупкая. Степень раскисления. По степени раскисления* различают:
* Раскисление – восстановление элемента из его окислов. Раскислители – элементы, восстанавливающие другой элемент из его окислов. Маркировка сталей Спокойные стали - маркируются буквами “сп” (иногда буквы опускаются); Кипящие стали- маркируются буквами "кп"; Полуспокойные стали -маркируются буквами "пс". Литейные стали - маркируются в конце буквой "Л". Стали обыкновенного качествамаркируются буквами "Ст" и условным номером марки (от 0 до 6) в зависимости от химического состава и механических свойств. Чем выше содержание углерода и прочностные свойства стали, тем больше её номер. Буква "Г" после номера марки указывает на повышенное содержание марганца в стали. Перед маркой указывают группу стали, причем группа "А" в обозначении марки стали не ставится. Например стали марок: - Ст1кп - углеродистая сталь обыкновенного качества, кипящая, № марки 1, поставляется потребителям по механическим свойствам (группа А); - ВСт5Г - углеродистая сталь обыкновенного качества с повышенным содержанием марганца, спокойная, № марки 5, с гарантированными механическими свойствами и химическим составом (группа В); - БСт0- углеродистая сталь обыкновенного качества, номер марки 0, группы Б (стали марок Ст0 и БСт0 по степени раскисления не разделяют). Качественные сталимаркируют следующим образом: 1. В начале марки указывают содержание углерода цифрой, соответствующей его средней концентрации: а) в сотых долях процента для сталей, содержащих углерода С < 0,65%, например: - сталь 05кп – сталь углеродистая качественная, кипящая, содержит 0,05% С; - сталь 60 – сталь углеродистая качественная, спокойная, содержит 0,60% С; б) в десятых долях процента для инструментальных сталей, которые дополнительно снабжаются буквой "У": - сталь У7 – углеродистая инструментальная, качественная сталь, содержащая 0,7% С, спокойная (все инструментальные стали спокойные); - сталь У12 - углеродистая инструментальная, качественная сталь, спокойная содержит 1,2% С; 2. Легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначают русскими буквами (табл. 1): Табл. 1 Обозначения химических элементов в марках сталей Обозначения элементов |
Наименование элемента | ||||
| в марке стали | в таблице Менделеева | ||||
| А | N | Азот | |||
| Б | Nb | Ниобий | |||
| В | W | Вольфрам | |||
| Г | Mn | Марганец | |||
| Д | Cu | Медь | |||
| Е | Sе | Селен | |||
| К | Co | Кобальт | |||
| М | Mo | Молибден | |||
| Н | Ni | Никель | |||
| Р | B | Бор | |||
| С | Si | Кремний | |||
| Т | Ti | Титан | |||
| Ф | V | Ванадий | |||
| Х | Cr | Хром | |||
| Ц | Zr | Цирконий | |||
| Ю | Al | Алюминий | |||
Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, стоит цифра, то она указывает содержание этого элемента в процентах. Если цифры нет, то сталь содержит в среднем 1,0 % этого легирующего элемента, за исключением редких металлов, а также бора. Если после букв, обозначающих редкие металлы и бор нет цифры, то в сталях содержится до 1% этих элементов.
Например стали марок:
- 14Г2 – низколегированная качественная сталь, спокойная, содержит приблизительно 0,14% углерода и 2,0% марганца.
- 03Х16Н15М3Б - высоколегированная качественная сталь, спокойная содержит 0,03% C; - 16,0%Cr; 15,0%Ni; до З,0% Мо; до 1,0%Nb.
Шарикоподшипниковые стали.
Такие стали используются для изготовления подшипников.
Маркируют буквами "ШХ", после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента:
Например стали марок:
- ШХ6 - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 0,6% хрома;
- ШХ15ГС - шарикоподшипниковая сталь, содержащая 1,5% хрома и в среднем 1,0% марганца и кремния.
Быстрорежущие стали.
Используются для изготовления режущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания.
Обозначаются буквой "Р". Следующая за ней цифра указывает процентное содержание в ней вольфрама:
Например стали марок:
- Р18-быстрорежущая сталь, содержащая 18,0% вольфрама;
- Р6М5К5-быстрорежущая сталь, содержащая 6,0% вольфрама 5,0% молибдена 5,0% кобальта.
Помимо этого, в обозначении сталей (через тире) могут использоваться буквы, означающие способ улучшения качества стали: ВД - вакуумно-дуговой переплав (сталь 09Х16Н4Б-ВД), ЭЛ - электронно-лучевой переплав (сталь 03Н18К9М5Т-ЭЛ), ПД - плазменная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом, Ш – электрошлаковый переплав и т.д.
При обозначении литейных сталей добавляется буква Л: например, сталь 15Л, сталь 20Г1ФЛ, сталь 35 ХГЛ.
Общее правило расшифровки марок легированных сталей:
1.Если марка легированной стали начинается с двузначной цифры, то сталь конструкционная и углерода в ней содержится в сотых долях процента (60ХСГ – 0,60% С).
2.Если марка легированной стали начинается с однозначной цифры, то сталь инструментальная и углерода в ней – в десятых долях процента (9ХГС – 0,9% С).
3.Если марка легированной стали начинается с буквы, то сталь инструментальная и углерода в ней содержится до 1 % (Х8ГА – до 1% С).
4.Если в марке легированной стали после легирующего элемента стоит цифра, то она обозначает его процентное содержание (Х8ГА – хрома 8 %).
5.Если в марке легированной стали после легирующего элемента отсутствует цифра, то сталь содержит в среднем 1,0 % этого легирующего элемента, за исключением редких металлов, а также бора. Если после букв, обозначающих редкие металлы и бор нет цифры, то в сталях содержится до 1% этих элементов.
6.Если в конце марки легированной стали стоит буква А, то сталь высококачественная, а если отсутствует – то качественная (Х8ГА – сталь высококачественная, 60ХСГ – качественная).
7.Если в марке легированной стали какого-то одного легирующего элемента 10 и более процентов, то сталь специальная (ШХ15 – хрома 15% - сталь специальная).
8.Если марка легированной стали начинается с буквы Р, то сталь быстрорежущая (от латинского rapid – «скорость»). Цифра после буквы Р обозначает процентное содержание вольфрама. В любом другом месте марки буква Р обозначает бор (например: Р6М5 – быстрорежущая сталь, 20ХГР – содержание бора до 1,0 %).
Последовательность расшифровки марки стали:
1.Определить сталь по химическому составу (углеродистая или легированная).
2.Определить сталь по назначению (конструкционная, инструментальная или сталь с особыми свойствами).
3.Определить сталь по качеству (обыкновенного качества, качественная, высококачественная или особовысококачественная).
4.Расшифровать шифр марки стали (что обозначают буквы и цифры).
Примеры расшифровки:
4Х2В5ФМ-1.Легированная;2.Инструментальная;3.Качественная;4.4 – С = 0,4 %; Х2 – Cr = 2 %; В5 – W = 5%; Ф – V до 1,0 % ; М – Мо до 1,0 %; остальное – Fe.
50ХФА-1.Легированная;2.Конструкционная;3.Высококачественная;4.50 – С=0,50 %; Х – Cr в среднем 1,0 %; Ф – V до 1,0 %; А – высококачественная; остальное – Fe.
30ХГС-Ш–1.Легированная;2.Конструкционная.3.Особовысококачественная;4.30 – С = 0,3 %; в среднем 1,0 % хрома, марганца и кремния каждого; остальное – Fe.
Р6М5-1.Легированная;2.Инструментальная;3.Качественная;4.С до 1 %; Р – быстрорежущая; W = 6%; М – Мо = 5 %; остальное – Fe.
Сталь 45-1.Углеродистая;2.Конструкционная;3.Качественная;4.45 - С = 0,45 %; остальное – Fe.
60Г-1.Углеродистая;2.Конструкционная;3.Качественная;4.С = 0,60 %; Г – содержание Мn в среднем 1,0 %; остальное – Fe.
А40Г-1.Углеродистая;2.Конструкционная;3.Качественная;4.А – автоматная; 40 - С = 0,40 %; Г –содержание Мn в среднем 1,0 %; остальное – Fe.
ВСт3Гпс-1.Углеродистая;2.Конструкционная;3.Обыкновенного качества;4.В – группа стали (с гарантированными механическими свойствами и химическим составом); Ст – сталь; 3 – условный номер марки; Г – повышенное содержание Мn; пс – полуспокойная; остальное – Fe.
20Х13-1.Легированная;2.Специальная;3.Качественная;4.20 – С = 0,20 %; Х13 – Cr = 13 %; остальное – Fe.
Классификация чугунов
Чугуны классифицируют по следующим признакам:
Степень графитизации.
Графитизация чугуна— выделение углерода в структурно-свободном виде, сопровождающееся частичным или полным разложением цементита Fe3C.
Углерод в чугуне может находится в связанном состоянии в виде карбида, называемого цементитом (Fe3C), а также в частично или полностью свободном состоянии в виде графита. Состояние углерода в чугуне определяет его прочностные свойства.
В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:
Форма графитовых включений.
Графитовые включения в чугунах имеют следующую форму:
Графитовые включения являются концентраторами напряжений. Форма графитовых включений определяет прочность чугуна. Чем острее концентратор напряжений, тем при меньших нагрузках происходит разрушение изделия. Пластины графита обладают острыми краями по сравнению с другими формами графитовых включений. В связи с этим, наименьшей прочностью обладают чугуны с пластинчатой формой графитовых включений, а наибольшей – с шаровидной (глобулярной). Чугуны с хлопьевидным и вермикулярным графитом занимают промежуточное положение.
Рис. 1 Форма графитовых включений
| а–пластинчатый графит; б- хлопьевидный графит; в- шаровидный (глобулярный) графит; г- вермикулярный графит |
В зависимости от формы графитовых включений различают:
4. Структуре металлической матрицы и форма графитовых включений (рис. 2).
|
| Рис. 2. Схемы микроструктур чугуна: а – серый чугун на ферритной основе; б – чугун с вермикулярным графитом на ферритной основе; в – серый феррито-перлитный чугун; г – серый чугун на перлитной основе; д – высокопрочный феррито-перлитный чугун; е –высокопрочный перлитный чугун; ж – ковкий чугун на ферритной основе. |
Химический состав
По химическому составу чугуны подразделяются на нелегированные (чугуны общего назначения) илегированные (чугуны со специальными свойствами).
Нелегированный чугун(серый, высокопрочный, с вермикулярным графитом, белый, ковкий) содержит железо, углерод и примеси - кремний, марганец, серу и фосфор, концентрация которых не превышающие их примесное содержание.
Легированный чугун(износостойкий, жаростойкий, жаропрочный, антифрикционный)
имеет более сложный химический состав: в качестве легирующих элементов используются никель, хром, молибден, медь и другие элементы, а также кремний и марганец в количестве, превышающем их примесное содержание.
МАРКИРОВКА ЧУГУНОВ
I. Нелегированные чугуны.
Серый чугун.
Серый чугун получают в домне из руды. Структура серого чугуна формируется при низких скоростях охлаждения. В серых чугунах углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в форме пластинчатого графита. Из-за этого излом имеет серый цвет.
Маркировка.Маркируется серый чугун буквами СЧ и цифрами, которые обозначают предел прочности при растяжении (σв). Например, марка СЧ18 означает, что чугун этой марки имеетσв=180 МПа (18 кгс/мм2).
Литейные свойства:высокая жидкотекучесть и малая усадка
Область применения: серый чугун обладает высокой способностью рассеивать вибрационные колебания при переменных нагрузках ( высокая циклическая вязкость), поэтому из серого чугуна изготавливают станины станков , прокатных станков , шкивы, маховики, корпуса механических редукторов, блоки и гильзы автомобильных и тракторных двигателей, поршневые кольца, корпуса и др.
Высокопрочный чугун
В высокопрочном чугуне графитовые включения имеют шаровидную форму. Это достигается модифицированием* серого чугунамагнием до 0,08 % от массы чугуна. Шаровидная форма графита не создает резкой концентрации напряжений, поэтому чугун имеет высокую прочность при растяжении и изгибе.
Маркировка. Маркируется высокопрочный чугун буквами ВЧ и цифрами, которые обозначают предел прочности при растяжении (σв). Например, марка ВЧ42 означает, что чугун данной марки имеетσв =420 МПа (42 кгс/мм2).
Литейные свойства: высокая жидкотекучесть и малая усадка
Область применения: высокопрочные чугуны по своим механическим свойствам приближаются к стали. Из них изготавливают детали ответственного назначения: коленчатые валы двигателей автомобилей и тракторов, шестерни и звездочки, детали турбин, изложницы и т.д. *Модифицирование чугуна - введение в расплав чугуна в небольших количествах специальных добавок - модификаторов, которые способствуют измельчению пластин графита или получению графита соответствующей формы. В результате модифицирования механические свойства чугуна улучшаются: возрастает прочность, пластичность и вязкость.
Белый чугун
Белый чугун получают в домне из руды. Структура белого чугуна формируется при высоких скоростях охлаждения. Углерод в белом чугуне присутствует в виде цементита Fe3C, который обладает высокой твердостью. Белый чугун не поддается механической обработке. Белый чугун переделывают на ковкий или подвергают легированию для получения износостойкого чугуна..
Ковкий чугун
Ковкий чугун нельзяковать. Название говорит о том, что пластичность ковкого чугуна выше, чем белого. Ковкий чугун имеет хлопьевидную форму графитовых включений. Его получают из белого чугуна в результате специальной термообработки (графитизирующего отжига). Для получения ковкого чугуна необходимо белый чугун нагреть до 950...1000°С и затем, после длительной выдержки при этой температуре (от 17 до 80 часов), охладить с малой скоростью до нормальной температуры. Изолированная хлопьевидная форма графита придает чугуну повышенную прочность и пластичность (хотя он и не поддается ковке).
Маркировка. Маркируется ковкий чугун буквами КЧ и цифрами, которые обозначают предел прочности при растяжении (σв). Например, марка КЧ35 означает, что чугун имеетσв = 350 Мпа (35 кгс/мм2).
Литейные свойства: низкая жидкотекучесть и большая усадка.
Область применения: по механическим свойствам ковкий чугун занимает промежуточное положение между серым чугуном и сталью. Из ковкого чугуна изготавливают литые детали, работающие с небольшими ударными нагрузками (рычаги, педали), а также трубопроводную арматуру, качество которой лучше, чем из серого чугуна, но хуже, чем из стали.
I I . Легированные чугуны.
Легированные чугуны получаются при введении в их состав легирующих компонентов (Cr, Si, Al, Ni, Mn и др.) Легирование производится для получения каких либо особых свойств. Из легированных чугунов можно выделить следующие группы:
--износостойкие чугуны;
--жаростойкие чугуны;
-жаропрочные чугуны;
-антифрикционные чугуны.
Легированные чугуны маркируются по типу сталей: первые буквы означают вид чугуна: ИЧ – износостойкий чугун; ЖЧ – жаростойкий чугун, Ч – жаропрочный чугун; АЧ – антифрикционный чугун. Следующие буквы обозначают наличие легирующих элементов (обозначение легирующих элементов такое же, как при маркировке сталей). Цифры после букв указывают примерное содержание легирующего элемента в процентах. Если цифры нет, то содержание легирующего элемента соответствует в среднем 1 %. Например,
Износостойкий чугун.
Износостойкость – свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определённых условиях трения.
Для обеспечения износостойкости в состав белого чугуна вводятся дополнительные легирующие элементы - Cr, Ni, Ti, W, Mo.
Маркировка. Маркируется износостойкий чугун буквами «ИЧ» (износостойкий чугун). Последующие буквы обозначают легирующие элементы, а цифры - их содержание в %, например: ИЧХ12Г5 - износостойкий чугун с содержание хрома примерно 12% и марганца примерно 5%.
Область применения. Износостойкие чугуны хорошо противостоят абразивному износу, поэтому из них изготавливают тормоза, диски сцепления, детали насосов, перекачивающих абразивные среды, детали пескометов и т.д.
Жаростойкий чугун.
Жаростойкость – это способность материала сопротивляться окислению в газовой среде при высокой температуре.
Жаростойкость обеспечивается легированием белого или серого чугуна алюминием, кремнием, хромом. Сопротивление окислению чугуна обусловлено наличием на поверхности плотных защитных окисных пленок (окислы Al , Si , Cr) , которые предохраняют металл от последующего окисления при высоких температурах.
Маркировка. Маркируется жаростойкий чугун буквми «ЖЧ» (жаропрочный чугун). Последующие буквы обозначают легирующие элементы, а цифры - их содержание в %, например,ЖЧЮ7Х2 - жаростойкий чугун, содержание Al –7 %; содержание Cr –2 %.
Область применения. Жаростойкие чугуны используются для изготовления деталей работающих в газовой, воздушной, щелочной средах при температурах 500-1100°С. Их применяют для изготовления элементов конструкций доменных, термических и мартеновских печей
Жаропрочный чугун.
Жаропрочность – это способность материала сохранять свои свойства при высоких температурах.
Жаропрочность обеспечивается легированием белого или серого чугуна никелем, хромом, медью, молибденом. Жаропрочные материалы всегда являются жаростойким, обратное же утверждение верно далеко не всегда.
Маркировка. Маркируется жаропрочный чугун буквой «Ч». Последующие буквы обозначают легирующие элементы, а цифры - их содержание в %, например:
- ЧН15Д7 – чугун жаропрочный с содержанием Ni – 15%; Cu – 7%;
- ЧН11Г7Ш – чугун жаропрочный с содержанием Ni – 11%; Мп – 7%; буква Ш обозначает, что чугун имеет шаровидный графит.
Область применения. Жаропрочные чугуны применяются в газовых печах, для изготовления деталей дизельных двигателей компрессорного оборудования, для бань и саун.
В качестве жаропрочных чугунов используют чугуны с шаровидным графитом ЧН19Х3Ш и ЧН11Г7Ш ().
Антифрикционные чугуны.
Антифрикционность– способность материала прирабатываться к другому материалу.
Антифрикционный чугун — это любой серый, ковкий или высокопрочный чугун, имеющий перлитную и даже перлитно-ферритную структуру, если количество перлита не менее 85%. Кроме того, имеется специальный антифрикционный чугун (низколегированный чугун). Антифрикционные чугуны легируются хромом, никелем, титаном и медью, что позволяет получить мелкодисперсную перлитно-ферритную структуру. Наиболее важными свойствами антифрикционного чугуна являются высокая износостойкость и низкая стоимость. Главный недостаток – пониженная по сравнению с бронзой прирабатываемость.
Маркировка. Антифрикционные чугуны изготавливаются на основе серых, ковких и высокопрочных чугунов. Маркируется антифрикционный чугун буквами АЧС, АЧВ, АЧК, что означает антифрикционный чугун серый, антифрикционный чугун высокопрочный или антифрикционный чугун ковкий. Далее следует цифра, обозначающая номер сплава, например, АЧС-1 - антифрикционный чугун серый, номер сплава – 1.
Область применения. Антифрикционные чугуны предназначены для работы в узлах трения. Из них изготавливаются цилиндры, поршни, станины, зубчатые колеса, втулки, вкладыши подшипников и т.д.
Антифрикционный чугун может работать как заменитель цветных сплавов в подшипниковых узлах. Однако для удовлетворительной работы требуется: а) чистая механическая обработка и точное сопряжение трущихся поверхностей деталей; б) непрерывная и хорошая смазка; в) повышенные против обычных на 15—30% зазоры; г) приработка на холостом ходу и постепенное повышение рабочих нагрузок. При ударной нагрузке антифрикционный чугун работает хуже.
Медь и её сплавы.
Технически чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью. По чистоте (процентному содержанию меди и серебра) медь подразделяют на марки:
| Марка | МВЧ | MOO | МО | Ml | М2 | МЗ |
| Содержание Cu+Ag, не менее % | 99,993 | 99,99 | 99,95 | 99,9 | 99,7 | 99,5 |
Медь хорошо обрабатывается давлением, удовлетворительно - резанием.
Область применения чистой меди:
- электротехническая промышленность (электрические провода);
- высокая теплопроводность меди позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления;
- медные трубы применяются для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах.
Медные сплавы разделяются на латуни и бронзы.
Латуни- сплавы меди с цинком (до 50%Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца. По сравнению с чистой медью латуни обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Все латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке в холодном и горячем состоянии.
Бронзы - это сплавы меди с оловом (4 - 33%Sn), свинцом (до 30%Pb), алюминием (5-11%Al), кремнием (4-5%Si), сурьмой и фосфором. Если в состав бронзы входит олово, бронзы называются оловянными бронзами. Если бронза не содержит олова, бронзы называются безоловянными. По сравнению с латунью бронзы обладают более высокой прочностью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Большинство бронз (за исключением алюминиевых) хорошо поддаются сварке и пайке.
Медные сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Сплавы, предназначенные для изготовления заготовок и деталей методами литья, называют литейными,а сплавы, применяемые для изготовления заготовок и деталей обработкой давлением - деформируемыми.
Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия (Бр или Л), после чего следуют первые буквы названий основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие количество элемента в процентах. Приняты следующие обозначения компонентов сплавов:
А – алюминий Мц - марганец С - свинец Б - бериллий
Мг – магний Ср – серебро Ж - железо Мш - мышьяк
Су – сурьма К – кремний Н – никель Т – титан
Кд – кадмий О – олово Ф – фосфор Х – хром
Ц - цинк
Например:
- БрА9Мц2Л - бронза, содержащая 9% алюминия, 2% Mn, остальноеCu("Л"' указывает, что сплав литейный);
- ЛЦ40Мц3Ж - латунь, содержащая 40% Zn, 3% Mn, ~l%Fe, остальное Cu;
- Бр0Ф8,0-0,3 – бронза, содержащая 8% олова, 0,3% фосфора, остальное Cu;
- ЛАМш77-2-0,05 - латунь содержащая 77% Cu, 2%Al, 0,055 мышьяка, остальноеZn(в обозначении латуни, предназначенной для обработки давлением, первое число указывает на содержание меди).
В простых по химическому составу латунях указывают только содержание в сплаве меди (остальное до 100% Zn), например:
- Л96 - латунь содержащая 96% Cuи ~4%Zn(томпак);
- Лб3 - латунь содержащая 63% Cuи -37%Zn.
Основные отличия между латунью и бронзой:
- бронза получается при сплавлении меди с оловом, а латунь — меди с цинком;
- бронза может контактировать с морской водой, а латуни для этого нужно дополнительное легирование;
- бронза более прочная и износостойкая;
- бронза отличается темно-коричневым цветом и крупнозернистостью, тогда как латунь желтая и мелкозернистая.
Медные сплавы обладают хорошими антикоррозионными и антифрикционными свойствами.
Основные области применения латуни:
- антифрикционные детали;
- коррозионностойкие детали, применяемые в судостроении и машиностроении;
- подшипники и втулки.
Основные области применения бронзы:
- детали нефтяной, химической аппаратуры и криогенной техники;
- антифрикционные детали, вкладыши подшипников;
- электроды контактной точечной и шовной сварки
- детали высокой электропроводности и жаропрочности;
- детали, работающие в среде соляной кислоты и сероводорода при температуре 30-90°С; - - арматура для работы в пресной воде, жидком топливе, паре, морской воде.
Медно-никелевые сплавы выделяются в особую группу. Эти сплавы разделяют на:
- конструкционные: мельхиор МНЖМц 30-1-1 и МН19, нейзильбер 20 МНЦ 15-20 (посуда и украшения);
- электротехнические: константан МНМц 40-45 (нагревательные элементы), копель МНЦ 43-05 (производство электроизмерительных приборов).
Алюминий и его сплавы.
Алюминий - легкий металл, обладающий высокими тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии. В зависимости от степени чистоты различают алюминий особой (А999), высокой (А995, А95) и технической чистоты (А85, А7Е, АО и др.). Алюминий маркируют буквой А и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99,0% алюминия; буква "Е" обозначает повышенное содержание железа и пониженное кремния.
Например:
- А999 - алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99,999% алюминия;
- А5 - алюминий технической чистоты в котором 99,5% алюминия.
Алюминий и алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные. Те и другие могут быть не упрочняемые и упрочняемые термической обработкой.
Чистый деформируемый алюминий обозначается буквами "АД" с указанием степени его чистоты, например: АДоч (≥99,98% Al), АД000(≥99,80% Аl), АД0(99,5% Аl), АД1 (99,30% Al), АД(≥98,80% Аl).
Деформируемые алюминиевые сплавыхорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. К деформируемым алюминиевым сплавам, не упрочняемым термообработкой, относятся сплавы системыAl-MnиAl-Mg:Aмц; АмцС; Амг1; АМг4,5; Амг6. Аббревиатура включает в себя начальные буквы входящих в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание этих легирующих элементов в процентах. К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системыAl-Cu-Mg(дуралюмины, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного химического состава. Дуралюмины маркируются буквой "Д" и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8.
Литейные алюминиевые сплавыобладает хорошей жидкотекучестью, имеют сравнительно малую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. Эти сплавы маркируются буквами "АЛ" с последующим порядковым номером, например: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛЗО. Иногда маркировка осуществляется по химическому составу сплава, например: АК7М2; АК21М2, 5Н2,5; АК4МЦ6. В этом случае "М" обозначает медь, "К" - кремний, "Ц" - цинк, "Н" - никель; цифра - среднее % содержание элемента.
Алюминиевые сплавы обладают малой плотностью (малый вес), высокой коррозийной стойкостью.
Основные области применения чистого алюминия:
- электрическая промышленность - проводники электрического тока в воздушных электросетях (электропроводность алюминия составляет 65, 5% от электропроводности меди, но алюминий более чем в три раза легче меди, поэтому алюминий часто заменяет медь);
- пищевая промышленность (посуда, фольга, используемая как упаковочный материал);
.- порошковый алюминий используется как горючее в твёрдых ракетных топливах;
- электроника (детали электрических конденсаторов, выпрямителей).
Основные области применения алюминиевых сплавов:
- авиа-, судо- и вагоностроение (элементы корпусов и обшивки, трапы, лестницы, дымовые трубы, палубные надстройки, части двигателей малых и крупных судов);
- машиностроение (корпуса двигателей, крыльчатки насосов, корпуса приборов, блоки двигателей внутреннего сгорания, поршни, головки и рубашки цилиндров поршневых двигателей);
- приборостроение (корпуса и комплектующие части для различного оборудования, радиаторы для холодильной техники и обогревательных приборов);
- строительство (балки, перекрытия, колонны, перила, ограждения, элементы вентиляционных систем, уголки, швеллеры, оконный и дверной профиль);
- автомобилестроение (детали кузовов, бамперы).
В промышленности используются также алюминиевые антифрикционные сплавы. Такие сплавы маркируют буквой "А" и начальными буквами входящих в них элементов, например: А09-2, А06-1, АН-2,5, АСМТ. Первые два сплава содержат олово и медь (первая цифра-олово, вторая-медь в %), третий 2,7-3,3% никеля и четвертый – медь, с
Основные области применения алюминиевых антифрикционных сплавов.
Из этих сплавов изготовляют подшипники и вкладыши как литьем, так и обработкой давлением.
Титан и его сплавы.
Титан - тугоплавкий металл с невысокой плотностью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей, поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40%. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него можно изготовить сложные отливки, но обработка резанием затруднительна. Для получения сплавов с улучшенными свойствами титан легируют алюминием, хромом, молибденом.
Титан и его сплавы маркируют буквами "ВТ" и порядковым номером:
ВТ1-00, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ8, ВТ14.
Пять титановых сплавов обозначены иначе:
0Т4-0, 0Т4, 0Т4-1, ПТ-7М, ПТ-3В.
Титановые сплавы разделяются на литейные и деформируемые. Наиболее известны литейные сплавы ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ9Л. Сплав ВТ1Л обладает наибольшей химической стойкостью. Сплав ВТ5Л применяют для деталей, работающих в диапазоне температур от -253ºС до +350ºС. Сплав ВТ9Л наиболее высокопрочный, предназначен для изготовления деталей, работающих при температуре до +500ºС.
Титановые сплавы обладают высокой прочностью, жаростойкостью, коррозионной стойкостью и малой плотностью (малый вес).
Основные области применения чистого титана:
- электровакуумная промышленность (изготовление деталей электронного оборудования).
Основные области применения титановых сплавов:
- авиация и ракетостроение (корпуса двигателей, баллоны для газов, сопла, диски, детали крепежа);
- химическая промышленность (компрессоры, клапаны, вентили для агрессивных жидкостей);
- морское и речное судостроение (гребные винты, обшивка морских судов, корпуса подводных лодок);
- криогенная техника (высокая ударная вязкость, характеризующая пластичность, сохраняется до –253oС) - детали холодильников, насосов компрессоров.
Магний и его сплавы.
Среди промышленных металлов магний обладает наименьшей плотностью (1700 кг/м3). При повышении температуры магний интенсивно окисляется и даже самовоспламеняется. Он обладает малой прочностью и пластичностью. Для повышения химико-механических свойств магния в него вводят алюминий, цинк, марганец и другие легирующие добавки. В результате легирования магния получают магниевые сплавы.
Магниевые сплавы подразделяют на деформируемые и литейные. Первые маркируются буквами "МА", вторые "МЛ". После букв указывается порядковый номер сплава в соответствующем ГОСТе.
Например:
МА1-деформируемый магниевый сплав №1;
МЛ19-литейный магниевый сплав №19
Магниевые сплавы отличаются малой плотностью (малый вес), способностью воспринимать ударные нагрузки и низкой коррозийной и химической стойкостью.
Основные области применения чистого магния:
- детали электробатарей, сухих элементов питания;
- медицина (соли магния используются для лечения широкого спектра заболеваний);
- металлургия (магний служит для восстановления ценных видов металлов – циркония, ванадия, титанаи хрома, а также для раскисления стали и легирования чугуна).
Основные области применения сплавов магния:
- автомобилестроение - каркасы сидений, панели приборов, педали и т.д. (важен малый вес деталей);
- детали пневматического оборудования – отбойных молотков и пневмобуров;
- комплектующие для фото- и видеотехники;
- детали авиационной и ракетной техники (важен малый вес деталей).
Магнитные материалы подразделяются на магнитомягкие (коэрцитивная сила* Нс < 800 А/м ) и магнитотвёрдые ( Нс > 4 А/м).
Основные области применения магнитных материалов.
- магнитомягкие материалы (чистое железо) - производство магнитопроводов (сердечники трансформаторов, якоря и статоры электродвигателей, электромагнитов);
- магнитотвёрдые материалы, выпускаемые на основе сплавов Fe-Ni-Al (сплавы ЮНД) и Fe-Ni-Co-Al (сплавы ЮНДК) - изготовление постоянных магнитов в радиотехнике.
* Коэрцитивная сила – напряжение магнитного поля, необходимое для полного размагничивания предварительно намагниченного материала.
Твердые сплавы
Применение специальных твердых сплавов дает возможность вести обработку металлов со сверхвысокими скоростями резания, поскольку эти сплавы обладают очень высокой твердостью, износоустойчивостью и красностойкостью. Основу твердых сплавов составляют карбиды тугоплавких металлов: WC, TiC, VC, TaC, NbC, CrC и др., которые имеют высокие температуры плавления, повышающие температуры плавления исходных металлов.
Металлический характер межатомных связей в карбидах определяет и металлический характер их физических свойств: повышенную электропроводность (уменьшающуюся с повышением температуры), повышенную теплопроводность, а также способность взаимодействовать в жидком и твердом состоянии между металлами данной и других групп. Это позволяет на основе карбидов тугоплавких металлов создавать различные композиции твердых сплавов. Карбиды можно получить в виде порошка и в литом состоянии. В зависимости от способа производства твердые сплавы делятся на две группы: металлокерамические и литые.
Металлокерамические твердые сплавы
Это сплавы карбидов некоторых тугоплавких металлов (W, Ti, Ta) с добавками Co (как цементирующего металла). Карбиды W и Ti имеют высокую твердость; Co придает сплавам вязкость и снижает температуру спекания. Металлокерамические твердые сплавы изготовляют методами порошковой металлургии. По структуре карбидных составляющих металлокерамические твердые сплавы делятся на три группы: вольфрамовые (W), титановольфрамовые (Ti-W), и титанотанталовольфрамовые (Ti-Ta-W). Сплавы вольфрамовой группы отличаются повышенной вязкостью, но меньшей твердостью. Изменяя состав сплавов (карбид WC от 97 до 85%, остальное Co), получают различные свойства в зависимости от области применения. Сплавы титановольфрамовой группы имеют более высокую твердость и износоустойчивость, но меньшую вязкость. Добавление карбида TiC взамен части карбида WC уменьшает коэффициент трения пары сплав-сталь. Такое же влияние оказывает и введение других карбидов тугоплавких металлов, кристаллизующихся, как и TiC, TaC или NbC. В результате взаимодействия TiC и WC образуется твердый раствор этих карбидов на основе TiC.
Металлокерамические вольфрамовые сплавы используют при изготовлении режущего инструмента для обработки чугуна, бронзы и неметаллических материалов. Из металлокерамических титановольфрамовых сплавов изготовляют режущий инструмент для обработки сталей. Металлокерамические твердые сплавы применяют также для изготовления волочильных фильер, штампов, прессформ и т.д.
Применение важнейших марок твердых сплавов
ВК2 - чистовая и получистовая обработка чугуна, цветных металлов и сплавов и неметаллических материалов (резины, фибры, пластмасс, стекла), а также закаленных сталей.
ВК3 - резка стекла.
ВК3М - чистовая и получистовая обработка серого чугуна, цементованных и закаленных легированных и углеродистых сталей, весьма твердых чугунов, а также для изготовления инструментов, работающих в условиях интенсивного абразивного износа.
ВК4 - чистовая и получистовая обработка чугуна, цветных металлов и сплавов, неметаллических материалов, титана и титановых сплавов, нержавеющих сталей и жаропрочных сталей и сплавов.
ВК6М - чистовая и получистовая обработка жаропрочных сталей и сплавов, нержавеющих сталей аустенитного класса, специальных твердых чугунов и бронзы, сплавов легких металлов, твердых и абразивных материалов, пластмасс, стекла, термически необработанных углеродистых и лерированных сталей.
ВК6 - черновая и чистовая обработка чугуна, цветных металлов и сплавов, неметаллических материалов.
ВК8 - черновая обработка чугуна, цветных металлов и сплавов, неметаллических материалов, а также для обработки резанием специальных труднообрабатываемых жаропрочных сталей и сплавов.
ВК10 - используют для волочения прутков и труб из стали, а также для быстроизнашивающихся деталей, приспособлений и инструментов.
ВК15 - предназначаются для быстроизнашивающихся деталей, приспособлений и инструментов, работающих в условиях небольших ударных нагрузок, а также для режущего инструмента по дереву.
ВК20 - для быстроизнашивающихся деталей, приспособлений и инструментов, работающих в условиях средних ударных нагрузок.
ВК25 - для быстроизнашивающихся деталей, приспособлений и инструментов, работающих в условиях больших ударных нагрузок.
Т30К4 - чистовая обработка незакаленных и закаленных легированных и углеродистых сталей.
Т15К6 - черновая, получистовая и чистовая обработка легированных и углеродистых сталей.
Т14К8 - черновая, получистовая и чистовая обработка легированных и углеродистых сталей.
Т5К10 - черновая, получистовая и чистовая обработка легированных и углеродистых сталей (поковок, штамповок и отливок).
Т5К12В - тяжелая черновая обработка стальных поковок, штамповок и отливок, а также для строгания углеродистых и легированных сталей.
ТТ7К12 - тяжелая черновая обработка стальных поковок, штамповок и отливок, а также для строгания углеродистых и легированных сталей.
ТТ10К8Б - черновая и получистовая обработка некоторых труднообрабатываемых материалов (жаропрочные стали и сплавы и др.).
Литые твердые сплавы
В зависимости от химического состава делятся на три группы. К первой относится релит, являющийся композицией литых карбидов W (WC и W2C). Релит обладает температурой плавления 3500oC, его сплавы отличаются высокой твердостью и износоустойчивостью. Вторая группа - стеллиты - сплавы на Co-Cr-основе с W. Эти сплавы обладают температурой плавления, подобной температурам плавления сталей, высокой твердостью, износоустойчивостью и красностойкостью. На структуру и механические свойства стеллитов оказывает влияние скорость охлаждения. Так, при бысром охлаждении измельчается зерно и повышаются механические свойства. Стеллиты обладают также высокой антикоррозийностью. Хорошая свариваемость позволяет использовать стеллиты для наплавки на инструменты (подвергающиеся износу), благодаря чему их стойкость повышается. При изготовлении режущих инструментов стеллиты используют в виде пластинок или вставных ножей. К третьей группе относятся сормайты - сплавы на Fe-Cr-основе с Mn и Ni. Сормайты обладают меньшей твердостью и красностойкостью, чем стеллиты.
НОЖЕВЫЕ СТАЛИ
При выборе охотничьих, туристических, кухонных и ножей для повседневного использования (EDC), топоров или мачете, следует поближе познакомиться с материалом для изготовления режущей части этих изделий.
Очень важно знать, какими свойствами обладает марка стали, который используется в изделии. К таким свойствам относятся, в первую очередь, упругость, вязкость, способность держать заточку, устойчивость к коррозии, твердость и способность к доводке режущей кромки. При этом не следует также упускать из виду такие факторы, как пригодность стали для обработки и ее стоимость.
Ни одна сталь не может объединять в себе все положительные свойства. Углеродистая сталь, например, за счет мелкозернистой структуры легко затачивается, но при этом не очень устойчива к коррозии. Клинки из стали, изготовленной с применением метода порошковой металлургии, мало подвержены коррозии и хорошо сохраняют режущие свойства, но одновременно трудно поддаются доводке режущей кромки, поэтому процесс обработки такой стали очень трудоемок и стоит довольно дорого.
Стали, используемые для производства ножей, можно грубо разделить на две группы: углеродистые и легированные стали.
Углеродистые стали
В принципе, любая сталь, предназначенная для изготовления ножей, должна поддаваться закалке, для чего содержание углерода в ней должно быть не менее 0,5%. При содержании углерода свыше 1,7% сталь уже не поддается обработке ковкой. В углеродистых сталях практически отсутствуют другие составные элемента сплава, как, например, марганец, хром, ванадий, молибден.
Одним из свойств углеродистой стали является ее простота при термической обработке, то есть, имея относительно широкий температурный диапазон нагрева, эта сталь легко «прощает» погрешности мастера в процессе ковки и закалки. Углеродистая сталь хорошо поддается различным видам обработки в не закаленном состоянии (опиливание, сверление, шлифовка и т.д.), кроме того, легко затачивается. Благодаря мелкозернистой структуре карбидов железа лезвие из такой стали в результате заточки может быть очень острым.
Основным недостатком углеродистой стали является отсутствие коррозионной стойкости, что, правда, можно свести до минимума с помощью полировки поверхности изделия до блеска и, конечно, тщательного ухода. На практике это означает следующее: после эксплуатации ножа, его клинок необходимо очистить от грязи и слегка смазать маслом. Но даже самый лучший уход не может предотвратить образование на поверхности углеродистой стали серого налета и пятен, если клинок ножа входит в контакт с кислотами, например, с фруктовой кислотой при резке томатов или яблок, а также при соприкосновении с жирными кислотами, например, при резке жареного мяса.
Легированные стали
Легированные инструментальные стали являются идеальным материалом для изготовления ножей.
Все легированные стали имеют следующие положительные свойства: устойчивость к коррозии (если содержание хрома свыше 13%), твердость и способность сохранять режущие свойства. Выбор правильной стали зависит, в первую очередь, от того, для каких целей предназначен будущий нож.
Стали, изготовленные метолом порошковой металлургии (ПМ), отличаются значительно более высокой износостойкостью по сравнению со стандартными сталями, кроме того, они прекрасно поддаются закалке и одновременно сохраняют хорошую вязкость — три свойства, которые можно только пожелать ножевой стали. В последнее время эти стали все больше используются в ножевом производстве.
Технология изготовления стали с применением порошковой металлургии достаточно дорогостоящая. В ходе технологического процесса расплавленные составные элементы сплава распыляются в вакууме ИЛИ инертном газе, после чего, находясь в тестообразном состоянии, спрессовываются под высоким давлением и при высокой температуре. Благодаря этому процессу элементы сплава легко соединяются друг с другом, тогда как просто в расплавленном состоянии и при достаточно высокой концентрации смешать их уже невозможно. Это можно сравнить с солью и водой: соль хорошо растворяется в том или ином объеме воды до определенного предела насыщения; если добавлять соль далее, то растворяться она уже не будет. Кроме того, в ходе данного процесса твердые карбиды принимают форму мелких шариков почти одинакового размера, поэтому благодаря мелкозернистой структуре сталь, изготовленная с помощью данной технологии, хорошо полируется.
За счет большой вязкости и высокого сопротивления разрыву сталь ПМ имеет больший предел прочности лезвия на излом, чем обычные марки сталей. Это свойство позволяет подвергать такую сталь более высокой степени закалки, а это значит, что лезвие ножа может быть тоньше.
Совершенно очевидно, что сталь ПМ за счет ее трудоемкого производства дороже, чем сталь, созданная обычным литьем.
Вязкость и износостойкость данной марки стали в значительной степени затрудняют ее обработку, что приводит к повышенному износу инструментов и абразивных лент. Все эти факторы, соответственно, сказываются на стоимости ножа, изготовленного из этой супер стали.
С какой целью к железу добавляются легирующие элементы? Объясняется это довольно просто: железо подвергается закалке только в соединении с углеродом, поэтому, для того чтобы получить ту или иную марку стали, к железу добавляется углерод в различных количествах.
Существует ряд элементов, которые облагораживают сталь и коренным образом меняют ее свойства.
Углерод придает стали жесткость и вместе с железом и другими элементами образует карбиды — чрезвычайно твердые метало-углеродистые соединения.
Хром придает сплаву коррозионную стойкость: при содержании хрома не менее 13% сталь становится нержавеющей. Кроме того, хром повышает твердость и износостойкость стали.
Марганец придает материалу клинков зернистую структуру, которая, в свою очередь, способствует прочности ножа или инструмента из стали.
Кремний, также как и марганец, при ковке клинка ножа используется для придания ему крепости.
Ванадий, так же, как и тантал, никель, молибден, кобальт и вольфрам, повышает износостойкость и жесткость стали.
Ниже приводится подробное описание популярных марок стали, используемых для производства клинков туристических и охотничьих ножей, топоров, тяпок и мачете, а также складных ножей.
Российские стали для производства ножей:
Сталь Х12МФ. Из стали изготавливают профилировочные ролики сложных форм, секции кузовных штампов сложных форм, сложные матрицы при формовке листового металла, эталонные шестерни, накатные плашки, волоки, матрицы и пуансоны вырубных просечных штампов со сложной конфигурацией рабочих. Сталь Х12МФ хорошо зарекомендовала себя в изготовлении клинков для ножей. Неприхотливая, но удобная в работе сталь для изготовления ножевого инструмента. Сталь х12МФ отлично держит заточку, обладает высокой прочностью, хорошо держит режущую кромку. При попадании в агрессивную среду может покрыться налетом или на клинке ножа могут появятся темные пятна, поэтому нож из стали Х12МФ требует ухода. Нужно отметить, что многие производители льют булат на основе Х12МФ.
Состав стали марки Х12МФ: Углерод (С) 1,45 – 1,65 %, Марганец (Mn) 0,15 – 0,45 %, Хром (Cr) 11 – 12,5 %, Кремний (Si) 0,10 – 0,40 %, Молибден (Мо) 0,4 – 0,6 %, Ванадий (V) 0,15 – 0,3 %, Никель (Ni) 0,35 %, Фосфор (Р) 0,03 %.
Типичная твердость стали для ножей из Х12МФ по шкале Роквелла: 60 – 62HRc.
Аналоги стали для ножей марки Х12МФ в других странах: SLD (Япония), X155CrMo12.1 (Германия), SKD-11 (Швеция), D2 (США).
Сталь 95Х18. 95Х18 — высоколегированная нержавеющая сталь для ножевого производства, обладающая высокой твердостью, стойкостью режущей кромки, высокой коррозионной стойкостью. Сталь 95Х18 считается одним из лучших материалов для изготовления клинковых изделий. В целом — одна из лучших сталей, применяемых для производства ножей по соотношению цена-качество. Промышленное предназначение стали 95Х18 — детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости и работающие при температуре до 500С или подвергающиеся действию умеренных и агрессивных сред.
Состав стали марки 95Х18: Углерод (С) 0,90 – 1,00 %, Марганец (Mn) 0,80 %, Хром (Cr) 17 – 19 %, Кремний (Si) 0,80 %, Фосфор (Р) 0,025 %.
Типичная твердость стали для ножей из 95Х18 по шкале Роквелла: 57 – 59Hrc.
Аналоги стали для ножей марки 95Х18 в других странах: AUS-8 (Япония), X90CrMoV18/1L4112 (Германия), 123C26 (Швеция), 440B (США).
Сталь 110Х18МШД. Это нержавеющая сталь мартенситного класса. Российская сталь производимая методом электрошлакового (ЭШП) и вакуумно-дугового (ВДП) переплава, с соответствующей маркировкой: 110Х18М-Ш и 110Х18М-ШД. Эта сталь нашла применение в подшипниках специального назначения и в ответственном хирургическом инструменте, так как к ней предъявляются требования высокой прочности и износостойкости. Наличие вредных примесей, таких как сера и фосфор меньше по сравнению с другими сталями для ножевого производства. При использовании стали 110Х18 в клинках ножей достигается превосходное сочетание режущих и прочностных свойств и коррозионной стойкости.
Состав стали марки 110Х18МШД: Углерод (С) 1,10 – 1,20 %, Марганец (Mn) 0,10 – 0,50%, Хром (Cr) 16,5 – 18 %, Молибден (Мо) 3,0 %, Никель (Ni) 0,5 %.
Типичная твердость стали для ножей из 110Х18МШД по шкале Роквелла: 58 – 61Hrc.
Аналоги стали для ножей марки 110Х18МШД в других странах: SUS440C (Япония), X105CrMo17/1,4125 (Германия), 19C27 (Швеция), 440C Crusible Metals (USA).
Сталь 65X13. Высоколегированная коррозионно-стойкая сталь. Весьма распространенная сталь для производства недорогих ножей, режущего инструмента, кухонных ножей, пил, съемных лезвий, скальпелей, лезвий бритв. Изначальное её предназначение — режущий инструмент, кухонные ножи, пилы, съёмные лезвия, скальпели, лезвия бритв. Поскольку из неё часто делают скальпели и другие медицинские инструменты, её ещё часто называют «медицинской». В общем, сталь 65Х13 — достаточно неплохой вариант для недорогого рабочего и подарочного ножа.
Состав стали марки 65X13: Углерод (С) 0,65 %, Марганец (Mn) 0,40 %, Хром (Cr) 13 – 15 %, Кремний (Si) 0,30 %, Молибден (Мо) 0,02 – 0,1 %, Ванадий (V) 0,02 – 0,10 %, Никель (Ni) 0,25 – 0,40 %.
Типичная твердость стали для ножей из 65X13 по шкале Роквелла: 56 – 58HRc.
Аналоги стали для ножей марки 65X13 в других странах: 440A (США), AUS6 (Япония), X55CrMo14 (Германия), AEB-L (Швеция).
Сталь 9ХС. Инструментальная легированная сталь российского производства, используется для изготовления различного рода инструментов. Из стали 9ХС производят: сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штемпели, клейма для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами. Сталь 9ХС относительно недавно сыскала большую популярность в охотничьих ножах ручной ковки. Нож из кованой стали 9ХС обладает хорошими режущими качествами и отлично держит заточку.
Состав стали марки 9ХС: Углерод (С) 0,85-0,95 %, Марганец (Mn) 0,30-0,60 %, Хром (Cr) 0,95 – 1,25 %, Кремний (Si) 1,20-1,60 %, Молибден (Мо) 0,20 %, Ванадий (V) 0,15 %, Никель (Ni) 0,35 %, Фосфор (Р) 0,03 %, Вольфрам (W) 0,2 %
Типичная твердость стали для ножей из 9ХС по шкале Роквелла: 60 – 63HRc.
Сталь ХВ5. Хромовольфрамовая инструментальная легированная сталь. ХВ5 – одна из самых твердых инструментальных сталей. Из-за повышенной твердости ХВ5 называют «алмазной сталью». Применяется сталь ХВ5 для инструментов, работающих с малыми скоростями резания при обработке металлов повышенной твердости (отбеленного чугуна, стекла, фарфора), а также при срезании стружки малого сечения. Кроме того из этой стали получаются прочнейшие ножи , которые по свои характеристикам, режущим свойствам и твердости оставляют далеко позади ножи из других углеродистых и легированных сталей. При правильной термообработке клинок из алмазной стали может иметь твердость до 69-70 HRc.
Состав стали марки ХВ5: Углерод (С) 1,3-1,35 %, Марганец (Mn) 0,10-0,30 %, Хром (Cr) 0,4 – 0,7 %, Кремний (Si) 0,10-0,30 %, Ванадий (V) 0,2 %, Вольфрам (W) 5%
Типичная твердость стали для ножей из ХВ5 по шкале Роквелла: 63 – 67HRc.
Сталь У10. Инструментальная углеродистая сталь. Используется для производства инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки. Из стали У10 производят: метчики ручные, рашпили, надфили, пилы для обработки древесины, матрицы для холодной штамповки, гладкие калибры, топоры. Сталь У10 можно отнести к «классическому» клинковому материалу.
Состав стали марки У10: Углерод (С) 1,16 — 1,23 %, Марганец (Mn) 0,17 — 0,28 %, Хром (Cr) 0,2 %, Кремний (Si) 0,17 — 0,33 %, %, Никель (Ni) 0,2 %, Фосфор (Р) 0,02 %,
Типичная твердость стали для ножей из У10 по шкале Роквелла: 59 – 61HRc.
Сталь У8. Инструментальная углеродистая сталь. Используется для производства инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки. Из стали У8 производят: фрезы, зенковки, стамески, долота, пилы продольные и дисковые, накатные ролики, керны, отвертки, комбинированные плоскогубцы, боковые кусачки, топоры. Сталь У8, как и другие марки стали У можно отнести к «классическому» клинковому материалу.
Состав стали марки У10: Углерод (С) 0,76 — 0,83%, Марганец (Mn) 0,17 — 0,28 %, Хром (Cr) 0,2 %, Кремний (Si) 0,17 — 0,33 %, %, Никель (Ni) 0,2 %, Фосфор (Р) 0,02 %,
Типичная твердость стали для ножей из У10 по шкале Роквелла: 58 – 60HRc.
Сталь 65Г. Пружинно-рессорная сталь, легированная марганцем. Из стали 65Г производят: пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, а также детали, работающие без ударных нагрузок. Сталь 65Г не стойка к коррозии, недолго держит режущую кромку, но обладает высокой ударной вязкостью. В основном из этой стали изготавливают метательные ножи.
Состав стали марки У10: Углерод (С) 0,62 — 0,7 %, Марганец (Mn) 0,9 — 1,2 %, Хром (Cr) 0,25 %, Кремний (Si) 0,17 — 0,33 %, %, Никель (Ni) 0,25 %, Фосфор (Р) 0,02 %,
Типичная твердость стали для ножей из 65Г по шкале Роквелла: 55 – 58HRc.
Аналоги стали для ножей марки 65Г в других странах: 1066, 1566, G15660 (США), 66Mn4, Ck67 (Германия).8
Сколько весят баллоны
Кислород, аргон, азот, гелий, углекислота, сварочные смеси: вес пустого 40-литрового баллона — 70 кг
Ацетилен: вес пустого 40-литрового баллона — 90 кг
Пропан: вес пустого 50-литрового баллона — 22 кг
Какая резьба на баллонах
Резьба под вентили в горловинах баллонов по ГОСТ 9909-81
W19,2 - 10-литровые и меньшего объема баллоны для любых газов, а также углекислотные огнетушители
W27,8 - 40-литровые кислород, углекислота, аргон, гелий, а также 5, 12, 27 и 50 литров пропан
W30,3 - 40-литровые ацетилен
М18х1,5 - огнетушители (Внимание! Не пытайтесь заправлять в порошковые огнетушители углекислоту или любой сжатый газ, но вполне можно заправлять пропан.)
Резьба на вентиле для присоединения редуктора
G1/2" - часто встречается на 10-литровых баллонах, под стандартный редуктор нужен переходник
G3/4" - стандарт на 40-литровых кислороде, углекислоте, аргоне, гелии, сварочных смесях
СП 21,8x1/14" - для пропана резьба левая
Давление кислорода или аргона в полностью заправленном баллоне в зависимости от температуры
-40C — 105 кгс/см2
-20C — 120 кгс/см2
0C — 135 кгс/см2
+20C — 150 кгс/см2 (номинал)
+40C — 165 кгс/см2
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-10; Просмотров: 162; Нарушение авторского права страницы
твёрдые и жидкие системы, образованные главным образом сплавлением двух или более металлов, а также металлов с различными неметаллами. Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основежелезаиалюминия. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.