Инструментальные материалы

Классификация инструментальных материалов. Теплостойкость. Стали высокой твердости, не обладающие теплостойкостью (углеродистые и легированные). Быстрорежущие стали. Стали для измерительного и штампового инструмента. Твердые литые и металлокерамические сплавы. Новые инструментальные материалы с композиционным упрочнением. Технический алмаз и его свойства. Синтетические сверхтвердые материалы.

Изучите классификацию инструментальных сталей и рассмотрите основные эксплуатационные свойства инструмента каждой группы. Особое внимание уделите быстрорежущим сталям. Уясните причины их высокой теплостойкости и особенности термической обработки. Разберитесь с явлением вторичного твердения.

Рассмотрите требования, предъявляемые к измерительному инструменту, и способы обеспечения нужных свойств за счет рационального химического состава и термической обработки. Обратите внимание на особенности режима отпуска, обеспечивающего стабилизацию структуры и размеров инструмента.

При изучении штамповых сталей необходимо различать условия работы штампов для деформирования в холодном и горячем состоянии. Обратите внимание на различие химического состава и термической обработки этих двух групп сталей.

Важным инструментальным материалом являются твердые сплавы, которые по способу получения подразделяются на литые и металлокерамические (спекаемые). Разберитесь с особенностями химического состава, структуры и свойств этих сплавов, их маркировкой и применением. Особое внимание уделите получению, маркировке и применению металлокерамических твердых сплавов.

Изучите технический алмаз и его свойства. Выясните, какие синтетические сверхтвердые материалы используются в настоящее время в качестве инструментального материала.

Студент должен уметь выбрать марку стали или сплава для инструмента различного назначения, расшифровать ее состав, назначить режим термической обработки стали, объяснить сущность происходящих при термической обработке превращений и указать получаемую структуру и свойства инструмента.

Вопросы для самопроверки

1. Как классифицируются инструментальные сплавы? 2. Расшифруйте химический состав сталей: У8, У13А, 9ХС, ХВГ, Р18, Р9М4К8, Х12М,6ХВ2С. 3. Что такое теплостойкость (красностойкость)? 4. Какие требования предъявляются к сталям для режущего инструмента? 5. Каковы недостатки и область применения углеродистых инструментальных сталей? 6. В чём преимущество низколегированных инструментальных сталей перед углеродистыми? 7. Какова термическая обработка быстрорежущих сталей? 8. Что такое вторичная твердость? 9. Как подразделяются штамповые стали и какие требования предъявляются к каждой группе этих сталей? 10. Какие стали применяют для штампов холодного деформирования? 11. Чем отличается термическая обработка для штампов холодного и горячего деформирования? 12. Какие стали применяются для пресс-форм литья под давлением? 13. Какие требования предъявляются к сталям для измерительного инструмента? Приведите примеры применения марок сталей, укажите их состав, термическую обработку, структуру свойства. 14. Что собой представляют твердые сплавы? 15. Чем отличаются металлокерамические сплавы от литых? 16. Какие вы знаете группы твердых сплавов? Каковы составы и назначение этих групп? 17. Что представляет собой технический алмаз? Какими он обладает свойствами? 18. Какие вы знаете синтетические сверхтвердые материалы?

Цветные сплавы

Классификация цветных сплавов. Сплавы с малой плотностью и высокой удельной прочностью. Алюминиевые сплавы. Способы упрочнения алюминиевых сплавов. Высокопрочные алюминиевые сплавы. Литейные алюминиевые сплавы. Сплавы на основе титана.

Медь и ее сплавы. Латуни и бронзы. Химический состав, термическая обработка, структура, свойства, применение.

Баббиты. Антифрикционные спеченные материалы.

Рассмотрите общую классификацию цветных сплавов. При изучении алюминиевых сплавов обратите внимание на их основные преимущества, связанные с высокой удельной прочностью. Рассмотрите классификацию алюминиевых сплавов, их маркировку и способы изготовления деталей из сплавов каждой группы. Разберитесь в основах термической обработки (закалки и старения) упрочняемых сплавов. Рассмотрите особенности способов упрочнения деформируемых и литейных сплавов.

Рассмотрите особенности свойств титана, классификацию сплавов на основе титана, термическую обработку титановых сплавов. Особое внимание уделите применению титановых сплавов.

Изучите классификацию медных сплавов и уясните маркировку, состав, структуру, свойства и области применения разных групп медных сплавов.

При изучении антифрикционных сплавов разберитесь с требованиями к антифрикционным материалам, особенностями структуры сплавов этой группы. Рассмотрите конкретные сплавы на основе олова, свинца, уясните их маркировку.

Вопросы для самопроверки

1. Как классифицируются алюминиевые сплавы? 2. Какие алюминиевые сплавы упрочняются термической обработкой? 3. Какие алюминиевые сплавы упрочняются нагартовкой? 4. Какие Вы знаете литейные алюминиевые сплавы? Каким способом повышают их свойства? 4. Какие сплавы относятся к латуням? Их маркировка и состав. 6. Какие сплавы относятся к бронзам? Какие Вы знаете виды бронз? Их маркировка и состав. 7. Каково применение латуней и бронз? 8. Каковы основные особенности сплавов титана? 9. Как классифицируются сплавы титана? Маркировка и применение этих сплавов. 10. Какие требования предъявляются к антифрикционным сплавам? 11. Что собой представляют оловянистые баббиты? Каковы особенности их структуры и свойств? 12. Как классифицируются и маркируются баббиты? 13. Что собой представляют антифрикционные сплавы на основе свинца?