Получают методами порошковой металлургии. Карбиды и кобальт размалывают до порошкообразного состояния, составляют смесь, тщательно перемешивают, прессуют в пресс-формах и спекают при 1400-1500 ˚С. Полученные пластинки шлифуют и припаривают к державкам инструментов или крепят механическим способом.
Различают 3 групп инструментальных твердых сплавов:
1) Однокарбидные на основе карбида вольфрама (WC)- ВК2, ВК3, ВК4, ВК6, ВК18, ВК15. Буква К – кобальт, цифра – процент кобальта в целых единицах. Например ВК2 – кобальт 2%, остальное ВК.
2) Двухкарбидные – WC + Ti+Cо
Т5К10, Т15К6, Т30К4.
Например, Т5К10, Кобальт – 10%
TiC (карбид титана) – 5%, остальное WC – 85%
3) Трехкарбидные – WC+TiC+TaC+Cо, ТТ7К12 –кобальт 12%
TiC+TaC – 7%, остальное – 81% ТaC – карбид тантала.
Стали и сплавы с особыми физико химическими свойствами
а) Коррозионностойкие (нержавеющие) стали
0Х13, 1Х13, 2Х13, 3Х13, 4Х13, Х14 – для изделий бытового назначения
2Х17, 08Х17Т, 14Х17Н2 – детали паровых и газовых турбин
15Х25Т, 15Х25 – муфели печей, чехлы термопар, реторты и др.
12Х18Н8, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х22Н6Т – для изделий широкого потребления, в архитектуре, скульптуре
б) Жаростойкие стали (сопротивление окислению при высоких температурах 800-1000 град.
12Х17, 15Х25Т, 12Х18Н9, 10Х23Н18, ХН32Т, ХН45Т, ХН78Т – печные конвейеры, ящики для цементации, детали газопроводов, аппаратура, задвижки, лопатки паровых турбин и др.
в) Жаропрочные стали (противостояние механическим нагрузкам при высоких температурах)
12МХ, 12ХМФ, Х5ВФ – трубы, котлы
Х6С, Х9С2, ХХ6СМ, Х10С2М – клапаны двигателей автомобилей, тракторов, мотоциклов
г) Сплавы с особыми тепловыми и упругими свойствами.
Сплав ИНВАР марки Н36 (36% никель, остальное –железо), практически не расширяется в интервале температур от 80 до 100 ˚С. Его применяют для изготовления деталей приборов, которые не должны заметно изменять размеры при колебаниях температуры.
Сплав ПЛАТИТИНТ марки Н48 (48% Ni, остальное –Fe), коэффициент линейного расширения у платинита изменяется незначительно до 400 ˚С, а при более высокой температуре сильно увеличивается.
Сплав ЭЛИНВАР марки H36Х8 (36% Ni, 8% Cr, остальное – Fe), наряду с низким коэффициентом линейного расширения сохраняет постоянные упругие свойства до 100 ˚С. Применяют для пружин в часах и точных приборах, для камертонов и т.д.
д) Магнитные стали и сплавы.
Разделяются на
1) Магнитотвердые с большим значением коэрцитивной силы Нс в эрстелах – для постоянных магнитов.
Углеродистые стали – У10, У9, У8. Хромистые стали – ЕХ, ЕХ3
Кобальтовые стали – ЕХ5К5, ЕХК15М Альнико (Al – 11-14%, Ni – 22-24%, Со – 12%, остальное – Fe)/
2) Магнитомягкие с малым значением Нс, работают в условиях переменного намагничивания. Применяются для сердечников трансформаторов:
Технически чистое железо – марки Э, ЭА, ЭАА, электротехническая кремнистая (3% Si), сталь марки Э11, Э12, Э13, Э21, Э31, Э32, Э42, Э43 –горячекатаная, марки Э1100, Э1200, Э11300, Э3100, Э3200 – холоднокатаная, пермаллои – марки 45Н (45% Ni), 79Н (79% Ni), 79НМ (79% Ni, 3% Мо)
Примечание
1. В легированных сталях легирующие элементы обозначаются буквами русского алфавита.
А – азот (букву А ставят в середине марки, например 15Х17АГ14)
Б – ниобий
В – вольфрам
Г- марганец
Д- медь
К – кобальт
М – молибден
Н – никель
Х – хром
П – фосфор
Р – бор
С- кремний
Т –титан
Ю – алюминий
Ф – ванадий
Ц – цирконий
2. Первые цифры перед буквами указывают содержание углерода, одна цифра – в десятых долях процента, две цифры – в сотых долях. Цифры после букв указывают содержание соответствующего легирующего элемента в целых процентах, если цифр нет, содержание до 1%.
Например, сталь марки 18ХГТ содержит углерода 0,18%, хрома 1%, марганца 1%, титана до 1%.
Сталь марки 10Х18Н9 содержит углерода 0,1%, хрома 18%, никеля 9%.
3. Цифра впереди не указывается, если в стали углерода до 0,9%, например ХН32Т
4. Впереди буквенного обозначения ставится знак - 0, при содержании углерода до 0,08%, например – 0Х13.
5. Буква «Л» в конце марки указывает, что этот сплав литейный (для сталей и цветных сплавов). Например, 20Л – литейная сталь, Ал2 – литейный алюминиевый сплав, МЛ1 – литейный магниевый сплав.
ЧУГУНЫ
Обладают хорошими литейными свойствами, обрабатываемостью, резанием и относительно невысокой стоимостью, является наиболее распространенным материалом для деталей, изготавливаемых методом литья.
Чугуны разделяются на белые (передельные) для передела в сталь; серые, ковкие и высокопрочные для отливок.
2.1 Серые чугуны.
СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ25, СЧ30, СЧ35, СЧ40, СЧ45.
Цифра обозначает предел прочности при растяжении – в кгс/мм2
Углерод в структуре серых чугунов содержится в виде пластинок свободного графита, снижающих прочность чугунов.
Область применения
СЧ10, СЧ15 – умеренно нагруженные детали – корпуса, плиты, шкивы, маховики
СЧ20, СЧ25 -, СЧ30 – высоконагруженные детали, работающие на износ, - зубчатые колеса, шкивы, гильзы, корпуса, станины, отливки сложной формы
СЧ35, СЧ40, СЧ45 - - наиболее ответственные детали с массивными стенками, работающие при больших нагрузках штампы, втулки, крупные коленчатые валы, крупные зубчатые колеса
2.2 Ковкие чугуны. Углерод в структуре в виде хлопьев свободного графита, получающихся в результате графитизирующего длительного отжига
КЧ 30-6, КЧ33-8 – детали, работающие при низких и умеренных нагрузках – хомутики, клапаны, муфты, звенья цепей, держатели
КЧ35-10, КЧ37-12 – детали, работающие при сложных нагрузках, тормоза, кронштейны, втулки, колодки, ступицы, пальцы и др.
КЧ45-7, КЧ50-5, КЧ55-4, КЧ60-3, КЧ65-2 – детали, работающие при высоких нагрузках и интенсивном износе – коленвалы, муфты, втулки, звездочки, храповики, ролики цепей
Первая цифра – предел прочности при растяжении – (), вторая цифра –показатель пластичности-относительное удлинение 5%
2.3 Высокопрочные чугуны с шаровидным графитом, получающимся в результате присадки Mg при плавке чугуна
ВЧ50, ВЧ60, ВЧ70, ВЧ80, ВЧ100 – для деталей ответственного назначения, коленчатые валы, зубчатые колеса, корпуса автомобильных моторов, корпуса паровых турбин, прокатные валики и др.