II КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ЧУГУНОВ

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Чугунами называют сплавы железа с углеродом, содержащие более 2, 14% углерода. Чугуны содержат те же примеси, что и сталь, но в большем количестве.

В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:

2.1 Белый чугун – весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита Fe3C. Имеет высокую твердость и хрупкость, практически не поддается обработке резанием, поэтому в машиностроении практически не применяется.

2.2 Серый чугун (ГОСТ 1412- 85) – имеет пластинчатую форму графита. Характеризуется низкими механическими свойствами при растяжении, высокой прочностью и твердостью на сжатие, хорошей жидкотекучестью, хорошо обрабатывается резанием, обладает хорошими антифрикционными свойствами.

Серый чугун маркируют буквами «СЧ» и цифрой, обозначающей сопротивление при испытаниях на растяжение (σ В в МПа)

Например: СЧ10 – серый чугун, предел прочности при растяжении – 100 МПа.

2.3 Высокопрочный чугун (ГОСТ 7293 -85) имеет шаровидный графит. Этот чугун получают путем модифицирования серого чугуна, т.е. перед разливкой в него вводят магний в количестве до 0, 5%.

Высокопрочный чугун имеет высокую коррозионную стойкость, жаростойкость, хорошие антифрикционные и литейные свойства, легко обрабатывается.

Маркируют высокопрочный чугун буквами «ВЧ» и цифрой, характеризующей величину временного сопротивления.

Например: ВЧ70 – высокопрочный чугун, предел прочности при растяжении 700 МПа.

2.4 Ковкий чугун (ГОСТ 1215- 85) графит имеет хлопьевидную форму. Получают из белого чугуна путем графитизирующего отжига (томление).

Маркируют ковкие чугуны буквами «КЧ» и цифрами. Первая цифра обозначает предел прочности при растяжении, а вторая – относительное удлинение(%).

Например: КЧ 45- 6 – ковкий чугун, предел прочности при растяжении 450 МПа, относительное удлинение – 6%.

2.5 Легированные чугуны. Свойства чугуна можно улучшить легированием, вводя в его состав хром, кремний, алюминий, никель, марганец, медь. Применяются износостойкие, жаростойкие, жаропрочные, коррозионностойкие и антифрикционные чугуны.

Износостойкие

Обозначают буквами «ИЧ» и маркируют по содержанию легированных элементов, как стали.

Например: ИЧХ12Г5- износостойкий чугун, содержание хрома - 12%, марганца – 5%.

Жаростойкие чугуны – легируют хромом, кремнием, алюминием.

Например: ЖЧХ -1, 5 – жаростойкий чугун, содержание хрома 1, 5%.

Коррозионно-стойкий чугун легируют хромом, никелем, медью, молибденом, кремнием.

Например: ЧНХТ.

Антифрикционные чугуны (ГОСТ 1585 -79) – получают из серого (АЧС), высокопрочного (АИВ) и ковкого (АЧК) чугунов, которые легируют хромом, медью, никелем, титаном.

Например: АЧК2 – антифрикционный ковкий чугун, порядковый номер сплава -2.

III КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Основная составляющая твердых сплавов – карбиды: WC, CrC, MoC, TiC, TaC, MnС.

Твердые сплавы подразделяют на металлокерамические, порошкообразные и литые.

Металлокерамические твердые сплавы

Изготовляют методом порошковой металлургии - прессуют порошки в изделие, затем спекают при температуре 1400- 1500С.

Твердые сплавы должны обладать высокой твердостью, износо - и теплостойкостью, высокой скоростью резания.

Существуют 4 группы металлических твердых сплавов.

3.1.1 Вольфрамокобальтовые твердые сплавы - ВК6; ВК8; ВК10.

Применяют для обработки чугуна, цветных металлов, неметаллических материалов. Теплостойкость сплавов составляет 8000С.

Например: ВК8-вольфрамокобальтовый твердый сплав, содержит 8% кобальта, 94% карбид вольфрама.

Вольфрамотитанокобальтовые твердые сплавы

Применяют для высокоскоростной обработки стали, имеют высокую твердость, теплостойкость.

Например: Т15К6-вольфрамотитанокобальтовый твердый сплав, содержит 6% кобальта, 15% - карбида титана, остальное – карбид вольфрама.

Вольфрамотитанотанталокобальтовые сплавы

Применяют для более тяжелых условий резания. Характеризуется высокими прочностью и стойкостью к ударным воздействиям, вибрациям.

Например: ТТ7К12 – твердый сплав содержит 12% кобальта, 7% карбида титана и карбида тантала, остальное (81%) – карбид вольфрама.

Безвольфрамовые сплавы типа ТН и КНТ

Сплавы на основе карбида и карбидонитрида титана

Эти сплавы имеют не кобальтовую связку, а никельмолибденовую.

Например: КНТ16 – безвольфрамовый твердый сплав; TiCN-74%, никеля 19, 5%, молибдена 6.5%

3.2 Литые и порошкообразные твердые сплавы

3.2.1 Литые сплавы. Стеллит-В2К, В3К, сормайт

Обладают высокой коррозийной стойкостью и кислотостойкостью.

Например: В3К, В2К-сплавы, содержащие 45-60% кобальта, 5-20% вольфрама, 20-35%. Cr; Fe, С.

3.2.2 Порошкообразные сплавы вокар и сталинит

Применяют для наварки деталей, производящих грубую работу.

Наварку порошкообразных сплавов производят электрической дугой постоянного тока, электрод служит катодом (заряд «минус»), а деталь – анодом (заряд «плюс»).

Вокар содержит 80% вольфрама, 10% углерода, до 0, 5% кремния, до 2, 5% железа.

Сталинит 16-20% хрома, 8-10% углерода, 13-17% марганца, до 3% кремния, 50-60% железа.

IV КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ

Медь и ее сплавы

Техническая чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением и высокой теплопроводностью.

По чистоте медь подразделяют на следующие группы (ГОСТ 859-78):

M00 – содержание меди не менее 99, 99 %,

М0 - содержит 99, 95% меди,

М1 – содержание меди 99, 9%,

М2 - содержание меди 99, 7 %,

М3 - содержание меди 99, 5%,

М4 - содержание меди 99, 0 %.

По химическому составу сплавы меди подразделяют на латуни и бронзы. По способу обработки: – на литейные, деформируемые.

Сплавы маркируют следующим образом:

Л- латунь, Бр- бронза; затем следуют буквы, обозначающие основные химические элементы, образующие сплав:

А- алюминий

Mц-марганец

Mг- магний

Су- сурьма

Кд- кадмий

Ц- цинк Ср – серебро

К-кремний

О - олово

Ж - железо

Н – никель

Ф – фосфор С- свинец

Б- бериллий

Мш – мышьяк

Т- титан

Х- хром

Цифры, следующие за буквами, указывают количество данного элемента в процентах.

4.1.1 Латунь ( ГОСТ 15527-70; ГОСТ 17711-80) –сплав меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками - алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца.

Например: Л- 63- латунь, содержит 63% меди и 37% цинка.

ЛАМш 77-2-0, 05 –латунь, содержащая 77% меди, 2% алюминия, 0, 055 мышьяка, остальное - цинк.

4.1.2 Бронза – это сплавы меди с оловом, свинцом, алюминием, кремнием и другими элементами. По химическому составу бронзы подразделяют на оловянные и специальные.

Примеры:

Бр А9Мц2Л – бронза, содержащая 9% алюминия, 2% марганца, остальное – медь. Л- указывает, что сплав литейный.

БрОФ8- 0, 3 – бронза, содержащая 8% олова, 0, 3% фосфора и остальное – медь.

Алюминий и его сплавы

Алюминий – легкий металл, с плотностью 2, 7 г/см3, обладающий высокими тепло – и электропроводимостью, стойкий к коррозии.

В зависимости от степени чистоты различают: (ГОСТ11069-74)

Алюминий особой чистоты А999.

Алюминий высокой чистоты А995; А99; А97; А 95

Алюминий технической чистоты А85; А8; А7; А6; А5; А0.

Алюминий маркируют буквой «A» и цифрами, обозначающими доли процента свыше 99, 0%. Буква «E» обозначает повышенное содержание железа и пониженное содержание кремния.

Например:

А999 – алюминий особой чистоты, в котором содержится не менее 99, 999% алюминия.

А5 – алюминий технической чистоты, в котором содержится 99, 5 % алюминия.

А7Е – алюминий технической чистоты, в котором содержится 99, 7% алюминия, повышенное содержание железа и пониженное содержание кремния.

Алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные.

Деформируемые алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются прокаткой, ковкой, штамповкой. К деформируемым алюминиевым сплавам, не упрочняемым термообработкой относятся сплавы системы Al-Mn; Al-Mg – АМц; АМцС; АМг1; АМг4, 5; АМг6. Аббревиатура включает в себя начальные буквы, входящие в состав сплава компонентов и цифры, указывающие содержание легирующего элемента в процентах. К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой относятся сплавы, системы Al-Cu-Mg с добавками некоторых элементов (дуралюны, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного химического состава. Дуралюмины маркируются буквой «Д» и порядковым номером, например: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8. Чистый деформируемый алюминий обозначается буквами «АД» и условным обозначением степени его чистоты: АД04 (> 99.98% Al), АД000(> 99.80% Al), АД0 (99, 5% Al), АД1 (99, 3% Al), АД(> 98.80% Al).

Литейные алюминиевые сплавы (ГОСТ 2685-75) обладают хорошей жидкотекучестью, имеют сравнительно небольшую усадку и предназначены в основном для фасонного литья. Эти сплавы маркируются: «АЛ» с последующим порядковым номером.

Например: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, АЛ30.

Титан и его сплавы

Титан – тугоплавкий металл с невысокой плотностью (ρ =4, 5 г/см3). 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, однако обработка резанием затруднена. Титан отличается высокой химической стойкостью.

Титан почти всегда легируют алюминием, хромом, молибденом, которые повышают его прочность и жаропрочность.

Сплавы титана обозначают буквами «ВТ» или «ОТ», после которых ставят условный номер сплава (ГОСТ 19807 -74)

Химический состав сплава ОТ4-О: 0, 2 – 1, 4% AI, 0, 2 – 1, 3% Mn, остальное титан.

ВТ-6: 5, 3 – 6, 8% AI, 3, 5-5, 3 % V, остальное Ti

Примеры марок титановых сплавов:

ВТ1-00, ВТЗ- 1; ВТ4; ВТ8; ВТ14.

ОТ4 -0; ОТ4; ОТ4-1.

Магний и его сплавы

Магний – легкий металл серебристо-белого цвета. Плотность равна 1, 74 г/см3, температура плавления 651 0С. Магний и его сплавы неустойчивы против коррозии, при повышении температуры Mg интенсивно окисляется и даже самовоспламеняется. Он обладает малой прочностью и пластичностью, поэтому как конструкционный материал чистый магний не используется.

Для повышения химико–механических свойств в магниевые сплавы вводят алюминий, цинк, марганец и др. легирующие добавки.

По способу обработки различают литейные (ГОСТ 2856 –79) и деформируемые (ГОСТ 14957 – 76) сплавы магния.

Литейные магниевые сплавы обозначают буквами «МЛ», а деформируемые – «МА». Цифры, состоящие за буквами, означают условный номер по ГОСТу.

Например:

МЛЗ – магниевый литейный сплав № 3

МА14- магниевый деформируемый сплав № 14.

ЛИТЕРАТУРА

1 Геллер Ю.А. Рахштадт А.Г. Материаловедение. – М.: Металлургия, 1983.

2 Мозберг Р.К. Материаловедение. Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1991.

3 Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы. – М.: Высшая школа, 1978.

4 Сидорин И.И., Косолапов Г.Ф., Макарова В.И. Основы материаловедения. Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1976.

⇐ Предыдущая 12