Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

admin

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 239

>38 О

SC X

„ и а:

2 а) н

Закалка двухступенчатая

Старение

Сплав

5 ню

А!"

« STvo 0. P о

T, 0C

T, Ч

АЛЗ

Tl

175±5

3-5

Т5

515±5°С, 2—4 ч+ 525±5°С, 2—4 ч

175±5

3-5

Т7

515±5°С, 2—4 ч+ 525±5°С, 2—4 ч

230± ±10

3-5

Т8

515±5°С, 2—4 ч+ 525±5°С, 2—4 ч

330±5

3-5

АЛ5

Tl

180±5

5-10

Т5

515±5°С, 3—5 ч+ 525±5°С, 1—3 ч

175±5

5-10

Т6

515±5°С, 3—5 ч+ 525±5°С, 1—3 ч

200±5

3-5

Т7

515±5°С, 3—5 ч+ 525±5°С, 1—3 ч

230±5

3-5

При использовании режимов Т5, Т6, Т7, Т8 для деталей, не имеющих мас­сивных участков, можно применять одноступенчатый нагрев до 525 ± 5 0C, 3—5 ч [45].

Сплав АЛЗ используется для корпу­сов арматуры и приборов, работающих до 275 0C, а сплав АЛ5 — для головок цилиндров двигателей воздушного ох­лаждения, деталей агрегатов и прибо­ров, работающих прн температуре не выше 250 0C.

Конструкционные к о р- розиоино-стойкие с п л а — в ы. Сплавы АЛ8, АЛ27, АЛ27-1 ва основе системы А!—Mg обладают ма­лой плотностью, высокой коррозион­ной стойкостью в атмосферных усло­виях, морской воде, в щелочных рас* творах, агрессивных средах на основе азотной кислоты, в растворах хлори­стых солей. Коррозионная стойкость этих сплавов выше, чем других литей­ных алюминиевых сплавов (табл. 24).

Сплавы Al-Mg хорошо обрабаты­ваются резанием и полируются; литеи — ные свойства сплавов невысокие, крои® того, они отличаются повышенной чув­ствительностью к примесям Fe и Si.

Легирование сплавов Be, Ti, Zr устраняет их склонность к окислению в процессе плавки и литья, способ­ствует измельчению зерна и тормозит естественное старение, вызывающее у сплавов Al—Mg снижение вязкости, пластичности н повышение склонности к межкристаллитиой коррозии и кор­розии под напряжением из-за неравно­мерного распада пересыщенного твер­дого раствора по объему зерна, по­этому эти сплавы упрочняются только закалкой без последующего старения (табл. 25).

Недостатком сплавов АЛ8, АЛ27 и АЛ27-! является их низкая жаропроч­ность — уровень рабочих температур не должен превышать 80 °С. Сплавы Удовлетворительно свариваются арго — нодуговой сваркой. Прочность свар­ных соединений составляет 80—90 % прочности основного материала.

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 66

CS

00

00

— OO

СО

(.S


Аз о та

Со

СО CS цз та — — та

NlOlO

00 та

З!"3

Ю цзсо"

?

О <ц

О та о —«

Та

I I

T-. Tf

IO t^Tf CO

У

S а

QJ Ё В

M

S

S

CL С

CS

Ю О CM

Со

СО CS ю аз —

— аз <м

Tf —

Та

Cs Tf та

OO — 00

О <0 СО

Tf

№ "Ч

О о C=

=S

S t — S

14

Cl

S fr­ee

CL 8

S

Та о см cs —¦

Та

Ь. ь. ю

(О —

Ю

CMCM?

УЗ^Ь-

<м аГ—

СО

_ Csl

О Tf

См coco

Со

Сз «О

— CM — ЦЗ — .

CS

Сч см

Оо та

Та Tf

UD СО

Н

Is к a

Я

S

Ч

I


Та

Со

С

С

S

Та

S

С

S a

О к

О а.

Ю а.

CM IU TT — в"

05 S s s

® ж

S S

CS

С

W

С

S1 1

И •

D о Ijj

KS

О а

С S

С

Я „

D СО

С S1 I

Сз „ •

Б

К

(о — D со

И -

D so UJ

I

X Q

К

D со tU

Си S <=- P

<- й а Ч

S-« Sc-

Sra НУ

S

В

S

I

«

3

S

I — ?

3I

TCQ

«я

A в ь S а. а.

О)

«я S S

У

ES

CX

А> С

О G0-IQ

=T


!лкеньшения склонности чугуна к об — SaHlil0 трещин следует понижать So минимума содержание P1 S, сии — ~ять содержание N и О в чугуне, использовать оптимальные темпера — Tvob! заливки и т. д.

В сравнении с КЧ высокопрочный чугун обладает лучшими литейными и более высокими механическими свой­ствами, возможностью во многих слу­чаях обходиться без термической обра­ботки, а также возможностью приме­нения’ для деталей любых массы и размеров. Поэтому отливки из КЧ в последние годы заметно вытесняются отливками из высокопрочного чугуна, особенно там, где это оказывается экономически целесообразно.

Антифрикционный чугун. Анти­фрикционные свойства, являющиеся комплексными (учитывают износостой­кость, прирабатываемость, износ со­пряженной детали и пр.), для ряда чугунов весьма высокие и в некоторых условиях могут быть лучше, чем у бронз. Марки антифрикционного чу­гуна, предусмотренные ГОСТ 1585—85, н условия их применения приведены в табл. 25. В качестве антифрикцион­ного может быть использована (в за­висимости от условий эксплуатации)

22. Механические свойства КЧ по ГОСТ 1215—79

Чугун

0B-

МПа

Б, %

HB — 10-*,

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 260

Сплав

Класс по структуре

Wac. доля %

Н,.

ВТ1-00 BTl-O ВТ5-1 ВТ-5

А-сплавы

0,008 0,01 0,012 0,012

ОТ4

ОТ4-1

ВТ20

Псевдо-а-сплавы

0,01 0,008 0,02

ВТЗ-1, ВТ6, ВТ8, ВТ16, ВТ14

А+Р-сплавы

0,03

ВТ22

0,05

ВТ15

Псевдо-(3-сплавы

0,15

50. Механические свойства технического и иодидного титана [43]

Механические свойства

Сплав

НВ, МПа

KCU,

МДж/м2

Ч>, %

Б, %

Ao, v МПа

«в. МПа

ВТ1-00

BTl-O

Иодидный

1160—1430 1310—1630 1070

1,2—1,5 1,0—2,0 2,5

>60 >60 70—80

>30 >30 50—60

250—380 300—420 120—170

300—450 400-550 220—260

61. Механические свойства полуфабрикатов из технического титана [101

Механические свойства

Сплав

Полуфабрикаты

0В, МПа

«, %

М», %

O-I,

МПа

Я

BTl-OO BTl-O

Отожженные листы

300—450 400—550

25 25

160 230

BTl-OO BTl-O

Кованые, отожженные прутки

300—450 400—550

25 20

55 50

1,2 1,0

BTl-OO BTl-O

Отожжеиные трубы

300—450 400—550

20 15


52 Механические свойства листа де технического титана различной толщины J43J

Механические

Толщина

Сплав

Листа.

MU

МПа

Б, %

0,3—0,4

25

BTl-O

0,5—1,8

400—550

30

2,0—6,0

25

6,5—10,0

20

0,3—0,4

25

ВТ 1-00

0,5—1,8

300—450

30

2,0—6,0

25

6,5—10,0

20

S3. Механические свойства технического титана марки BTl-O при низких и высоких температурах IlO1 27]

Механические свойства

— -

С, кДж/(кг-0Q

1,76

1,92

2,01

2,18

2,3

А-10е, 1/°С

15

16

16,7

17,2

*1 По данным А. И. Ковалева.


103. Механические свойства сплава АБМ с 70 % Be при растяжении 41

Полуфабрикат

Пруток прессованный

Состояние

Без термо­обработки

Направление вырезки образца

Вдоль

О„, МПа

509—549

°о,2, МПа

353—402

°пд, МПа

186—264

Ato. %

7—12

Ф, %

8—12

104. Механические свойства сплава АБМ с 70 % Be при растяжении в зависимости от температуры испытания 41

Темпе­ратура испыта­ния 0C

2

6, %

МПа

200

362—411

304—343

10—12

300

294—313

264—284

10—17

400

166—215

137—186

8—11

500

137—147

117—127

2—3

*1 По данным И. Н. Фридляндера, К. П. Яценко, С. И. Кишкиной, 3. Г. Семеновой.

Примечание. Полуфабри­кат — прессованный пруток, без тер­мообработки, направление вырезки — вдоль.


105. Свойства порошковых компвзнтов Be—Ti при растижении и сжатии [5]


МПа

6, %

‘исп — °с

Е. IO-8,

МПа

Содержание Be,

«ас. доля, %


846 766 1075 685 590 868

1.5 1,0 1,4 4,1

1.6 3,0

192 180 143 154 153 107

1282 1269 1175 1113

Растяжение

25

50

104

60

131

20—30

90

315

50

141

60

133

20—30

227

25

50

1030

60

992

315

50

848

60

977

Сжатие


Кой размерной стабильностью в тече­ние всего периода эксплуатации. Одна из важнейших областей применения бериллиевых бронз — это пружины, упругие элементы в виде мембран и сильфонов, применяемых в точном приборостроении.

Очень высокой пластичностью, объеди- вяющей их в одну группу.

В зависимости от метода полимери­зации различают полиэтилен высокого и низкого давления. Полиэтилен низ­кого давления имеет более высокую прочность, теплостойкость и химиче­скую стойкость.

Полипропилен отличается высокой стойкостью к многократным изгибам, износостойкостью и менее подвержен растрескиванию под действием агрес­сивных сред. Температура перехода в хрупкое состояние полиэтилена на­ходится в интервале —75 0C-;—220 cG, а полипропилена —7 0Ch—15 cG-

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 469

В табл. 15 и 16 приведены основные характеристики типовых многожиль­ных сверхпроводящих проводов и мо­дулей на основе ниобий-титанового сплава НТ-50, выпускаемых серийно в промышленных условиях и изготов­ляемых методом совместной деформа­ции сверхпроводников с матрицей. Указанные многожильные провода и шины были использованы для изготов­ления большого числа сверхпроводя­щих магнитных систем. В табл. 17 приведены характеристики сверхпро­водящих шин, полученных методом гальванического сращивания медью

Л

H

О

¦А

0,12

0,115 0,093

1« г

G.

«I, S’

Ш о 5 2

OvC TU’*-

V со Я я 5

H ‘О я и О.

^ I

<сч

0,30

М*

0,43 0,25

TO «>

-ф CN IONO

CD tO tO CD INS I

О tL

S-1 Ml ^S I J

<

Ю

SH I I 812 I I

О ч ("Н «г — я м

•84

О OOOO Ч» I Ч I ^"ОЯЗ : IN I. I СО N I^. О

To

О о

V

ISOI i

Г-

.ЕС \ вб

OfflSOOO,

Ояооюю ю —’.IN да ю 1 1

А. *

О х-Г

550

2

1 340 750 1 650 12 ООО

I Число

Жил

LO

D—OlIiJOXX

CNtOtOlOf-lOlOlO TN СО ГО OO lO — CD IN СЧ ‘t— CD (N СЧ ¦

T-. ь-

‘tiHi=B ‘

1 1

НО Ю О О СЯ IOiCO ‘ — IN

Диаметр илй сече­ние, MM

1

0,24 0,47 0,16Х 1,93 1,0 1,0 3,5X3,5 30X3

OdO

О, OJ to

JN’s

С _ CCCCC ‘

‘оо 2,2 эт сл оо И Й

СэС\] Cj « И М М М

2>>2ZZZ2

« 5

Да о p. с

Д

BJ

ПНО-1-7225 ПВГ-0,24-361 ПВГ-0,47-361 ПНО-0,16/1,93-6859 ПНО-1-575 1 ПНО-1-650 ШНО-3,5/3,5 ШНО-ЗО/З

Сверхпроводящих проводов, а в табл. 18 — различных многожильных

Проводов на основе Nb3Sn и V3Qa полученных по методу «бронзовой тех­нологии».

3. РЕЗИСТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Общие требования и классифика­ция. Материалом высокого электриче­ского сопротивления (резистивньтм) называют проводниковый материал. с удельным электрическим сопротив­лением при нормальных условиях не • менее 0,3-’1ТГ« Ом-м.

По области применения резистивные материалы! разделяют на три основ­ные группы. Первая группа — ма­териалы для резисторов (медные, мед — т>-никелевые, никелевые, иикель-хро — мовие; пленочные, проволочные, угле­родистые); вторая групна — матери­алы для термоэлектродов термопар л удлиняющих проводов (сплавы на ос — >нове Ni, Cu—Ni, Pt, Pt—Rh, W-Re; неметаллические порошковые матери­алы); третья группа — материалы для нагревателей {сплавы на основе Ni— Cr, Fe—Cr—Al, порошковые керами­ческие — материалы).

Металл

„*

T

Или сплав

I

I

О а TC

О.

А

S3

Os

22,5

559

2,53

Ir

22,4

510

2,34

Re

21,0

460

2,25

Бе

1,85

294

16,6

Fe

7,8

205

2,65

Ti

4,5

102

2,44

Al

2,7

69

2,63

Mg

1,76

42

2,5

Сталь

7,85

200

2,65

ВТ16

4,52

102

2,33

В95

2,85

69

2,56

Д16

2,78

69

2,56

1420

2,47

73

3,12

АБМ (30%Be)

2,35

132

5,7

АБМ (40% Be)

2,25

156

7,04

АБМ (70% Be)

2,05

215

10,5

По данным Е. М. Савицкого, И. Н. Фридляндера, К — П. Яценко.

Образования твердого диффузионного слоя. Сплавы меди с бериллием (бе — риллпевые бронзы) обладают эффек­тами термической обработки; они не­магнитны, не искрят при ударе, имеют

39,9993 99,99 99,9 99,0 Мае, воляВе,°/о

Рис. II. Зависимость относительного элек­трического сопротивления Л, бернллня от общего содержания примесей [51 хорошую коррозионную стойкость, до, статочно высокую прочность, а в зака­ленном состоянии высокую пластич, вость.

Значительное распространение полу, чили алюминиево-бернллиевые сплавы и алюминиево-бериллиевые сплавы с магнием, сочетающие высокую проч­ность, пластичность, высокий модуль упругости, теплоемкость и теплопро­водность. Добавка 0,5% Ni повышает длительную прочность бериллия при 900 0C. Лучшие технологические свой­ства достигаются у сплавов бериллия, содержащих 2—4 % Si, 0,1—1,0 % Ag, 2—4 % Al или у сплава с 0,5 % Ti и 0,1 % Ag.

Интерметаллические соединения бе> риллия с Та, Nb, Zn и другие Moryi использоваться при температуре до 1650 0C; они обладают исключительно высокой твердостью и стойкостью про­тив окисления.

Бериллий получают электролизом хлорида бериллия и NaCl (электролиз иый бериллий) или восстановлениеи фторида бериллия магнием (фторидный или магниевотермический бериллий). Электролитный бериллий имеет меньше примесей и большую пластичность, чем магниевотермический. Для дальнейше­го повышения чистоты бериллия про­водят дистилляцию в вакууме, зонную плавку или электролиз с растворимым анодом. На рис. И показана завися* мость отношения электросопротивле­ния Aj = Rob°c/R 1б9°с от общего со­держания примесей. Химический со­став технического, очишенного зонной плавкой и дистиллированного берил­лия приведен в табл. 79; в табл. 80 дано содержание примесей в промыш­ленных сортах бериллия.

Примеси, в частности алюминий) понижают пластичность бериллия (рис. 12); механические свойства ме­няются в зависимости от тина заготов - ки, величины зерна и чистоты металл» (табл. 81, рис. 13). Самые высокие свойства у заготовок, выдавленных я3 мелкозернистых порошков высокой чи­стоты; еще более высокие прочностные свойства имеет проволока (табл. 82)"

Заготовки из бериллия, полученные ковкой и штамповкой с хорошо проде* формированной при обработке струк"


79 Химический состав бериллия технической чистоты OO41 ат. доля, %), очищенного зонной плавкой и дистилляцией [5]

Элемент

ТР-ВП

СР-ВП

СР-ВП-63П

СР-ВП-Д

СР-ВП-23П-Д

С

СО

•9

Ct Ct

С СО

А.

О

G

0,38

0,32

8

20

0,28 0,19

0,20 0,08

0,14 0,01

600

0,50 0,30

0,48 0,20

0,32 0,17


Комплекс свойств достигается при зер­не аустенита не крупнее 10—11.

Отпуск определяет преобладающий вид повреждения штампа, а в конечном итоге его надежность и стойкость. Температуры отпуска назначают в зависимости от габаритов штампов и условий эксплуатации. В отечествен­ной практике принят метод назначения твердости штампов в зависимости от массы падающих частей молота (точнее, от связанного с ним размера штампа) или номинального усилия машины. Найденные многолетней практикой оптимальные соотношения между твердостью и ударной вязкостью для молотовых штампов приведены в табл. 61. Рекомендуемые режимы закалки и отпуска сталей в зависи­мости от размеров штампов молотов и прессов приведены в табл. 62, а тем­пературы отпуска хвостовиков штам­пов — в табл. 63. Влияние температур отпуска иа свойства сталей показано в табл. 64.

Образование верхнего бейнита (вместо мартенсита) при закалке штам­пов со стороной более 250—300 мм снижает твердость в отпущенном со­стоянии на HRC 2—3 и теплостой­кость на 20—30 0C. При этом вязкость и пластичность сталей 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНВС — сохраняются, а сталей 4ХМФС, ЗХ2МНФ, 5Х2МНФ умень­шаются (бейиитная хрупкость). По­этому во избежание хрупкого разру­шения штампы из этих сталей необхо­димо нагревать до 250—300 0C нли отпускать на меньшую твердость для получения необходимой вязкости (KCU = 0,354-40 МДж/м2). Влияние температуры испытаний на свойства сталей показано в табл. 65.

Средняя стойкость штампов из ста­лей умеренной теплостойкости и по­вышенной вязкости материала состав­ляет 1500—8000 поковок прн штам­повке углеродистых и низколегиро­ванных сталей. При массе поковок около 5 кг стойкость молотовых н прессовых штампов примерно одина­кова. При штамповке более крупных поковок стойкость прессового инстру­мента выше. Для указанных выше ограничений на размеры стойкость тяжелонагруженных штампов из стали 4ХМФС в 1,5—2 раза, а из стали 5Х2МНФ в 1,5—2,5 раза выше, чем из стали 5ХНМ, вследствие их лучшей теплостойкости.

Крупные инструменты, работа­ющие при длительном нагреве (вну­тренние втулки, пресс-штемпелн, нглы) и кольца-бандажи целесооб­разно изготовлять из стали ЗХ2МНФ, обладающей высокой длительной проч­ностью (табл. 66) и релаксационной стойкостью (табл. 67). В контейнерах из сталей 5ХНМ и 5ХНВ невозможно создать натяг прн рабочих температу­рах 450—5000C. Коэффициенты ли­нейного расширения для сталей уме-


61. Ударная вязкость сталей умеренной теплостойкости и повышенной вязкости при рекомендуемых значениях твердости штампов для молотов с различной массой падающих частей [24]

Рекомендуемая твердость, HRC

KCU (в МДж/м2) для сталей

Масса падающих частей, т

5ХНМ

5ХНВ

6ХНВС.

5ХГМ

41—46 <1

0,40—0,55

0,30—0,50

0,22—0,35

0,17—0,30

37—41 1—3

0,60-0,80

0,50—0,80

0,35—0,60

0,30-0,70

34—38 3—4

0,80-1,10

0,60—1,00

0,50-1,10

0,50—1,00

32—36 4—6

1,05—1,30

0,85—1,25

0,86—1,35

-

30—33 >6

1,20-1,35

1,10-1,30

1,23—1,40

62. Рекомендуемые режимы закалки и отпуска сталей умеренной теплостойкости и повышенной вязкости в зависимости от размеров штампа [5, 16]

Наименьший

Размер Штампа, мм

Температура нагрева (в °С) сталей

5 X HM, 5ХГМ, 5ХНВ

4ХМФС

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 451

Техническая медь Ml, М2, МЗ (хи­мический состав по ГОСТ 859—78) применяется для изготовления метал­лоизделий криогенной техники, ра­ботающих при температурах от абсо­лютного нуля до 250 0C, в том числе днищ, обечаек трубчатых теплообмен­ников. Листовую медь используют для внутренних емкостей и экранов сосудов Дьюара для хранения и транс­портирования сжиженных газов.

В табл. 130 представлены механи­ческие свойства технической меди при низких температурах.

Техническая медь применяется в отожженном (мягком) состоянии (тем­пература отжига составляет 500 700 °С), а также после холодной на — гартовки.

Основной вид соединений — пая® на мягких (типа ПОС) и твердых (типа

ПСр) припоях. Можно получать и сварные соединения, что, однако, свя­зано с рядом трудностей. В криоген­ной технике применяют ручную сварку — плавящимся электродом (например, «Комсомолец-100»); применяется свар­ка под слоем флюса и в защитных газах. При толщине сечения изделия более 10 мм сварку проводят с подо­гревом.

Латунь J163 (химический состав по ГОСТ 15527—70) применяется в крио­генной технике при температурах —253-^250 0C в мягком и полутвердом состоянии (обечайки, днища, фланцы и др.). После холодной деформации латунь Л63 подвергают отжигу при 600—700 0C; для снятия внутренних напряжений применяют отжиг при 270—$85 °С.

Механические свойства этой латуни приведены в табл. 131.

Сплав имеет удовлетворительную свариваемость; применяют автомати­ческую сварку с присадочным материа­лом из броизы БрОЦ4—3 и флюсом АН-20. При сварке деталей сложной конфигурации или толщиной более Ю мм необходим предварительный нагрев.

Латунь Л63 проявляет хорошую технологичность при пайке оловяни — сто-свинцовыми припоями (ПОС 40) и свинцово-серебряными типа ПСр 1,5.

131. Механические свойства латуни J163 при низких температурах (пруток диаметром 10—12 мм) [57]

Термическая обработка

T, ?С

00,2

Б

¦ Ч>

Кси,

МДж/м!

МПа

%

Еез термообра­ботки

25 —196 —269

430 570 670

220 300 380

25 32 36

68 61 66

Отжиг

20

360

135

55

62

1,20

—104

410

152

72

67

1,30

—196

510

183

79

66

1,50

Бронза БрАЖМц 10—3—1,5 отно­сится к деформируемым и литейным Материалам на основе системы медь— алюминий (10 %)— железо (3%) — марганец (1,5%) (химический состав по ГОСТ 18175—78). Сплав используют для изготовления деталей, работаю­щих при —196н-150 0C в условиях ста­тической и циклической нагрузок, когда требуется малый коэффициент трения (шестерни, втулки, арматура, фасонное литье и т. д.).

В деформированном состоянии сплав Применяется непосредственно после го­рячей пластической деформации и по­сле закалкн с отпуском (табл. 132).

БрОЮФ

934

8,7

17,3

49

427

100 900

0,16

1150

200

1,44

_

БрОЮЦ2

1015

8,5

17,3

55,3

381

98 000

0,15Е

1120—1150

1,45—1,51

7

Бр08Ц4

1000

8,8

16,6

68,2

355,9

98 000

0,135

1100—1150

1,40—1,54

54

Бр08С12

940

9,1

17,1

73 500

1150

1,4

45

Бр05С25

940

17,6

58,6

68 600

1150

1,5

40

БрОбЦбСЗ

967

8,82

17,1

75,4

88 200

0,09

1150

1,6

40

Бр08Н4Ц2

810

8,86

17,61

I

В в л S

Я С

5

45. Механические свойства литейных оловянных бронз [17, 18, 23, 24]

Бронза

Спо­соб литья

Мйа

A I ^

От I

0H’

КДж/м2

HB1 МПа

Коэффициент трения

%

МПа

Со смазкой

Без смазки

В мор­ской

Воде

БрОЗЦ7С5Н

П к

175 205

8 5

176

При 20- 106 циклов 115

590 590

0,028

0,24

0,38

БрОЗЦ12С5

П

К

175 205

8 5

Низкая

До 0,35

11РЗАМЗФ2

9Х4МЗФЗАГСТ (ЭК41) 9Х4МЗФ2АГСТ (ЭК42) Р12Ф4К5 (ЭП600) Р12М2ФЗКЮ (ЭП682)


Вольфрамомолибденовых быстроре­жущих сталей существуют две восьми­балльные шкалы (соответственно шкалы 1 и 2, ГОСТ 19265—73), определяющие карбидную неоднородность.

Карбидная неоднородность сущест­венно влияет на прочностные свойства деформированной стали после закалки и отпуска. По мере увеличения кар­бидной неоднородности прочностные свойства ухудшаются (табл. 16), что приводит к снижению стойкости ин­струмента в результате выкрашивания режущей кромкн нли его поломки.

Существуют три основных пути уменьшения карбидной неоднородно­сти:

1) увеличение скорости кристалли­зации расплавленной стали; этот путь самый перспективный, поскольку поз­воляет существеиио уменьшить тол­щину эвтектической сетки (например, при электрошлаковом переплаве) илй вообще устранить ее образование, как у сталей, полученных прессованием порошков (гранул) из распыленного жидкого металла;

2) повышение степени деформации и изменение характера деформирова­ния (например, при прессовании ли­той стали);

3) применение высокотемператур­ного гомогенизирующего отжига; при этой обработке у быстрорежущих сталей почти полностью устраняется эвтектическая сетка, но увеличиваются размеры избыточных карбидов.

В зависимости от состава н способа производства размеры наиболее круп­ных (избыточных карбидов) быстро­режущих усталей различаются значи­тельно (от 1 до 25 мкм и более). КРУ ные карбиды менее эффективно задер­живают рост зерна, слабее связаны с матрицей и быстрее выкрашиваются из рабочей кромки инструмента при его эксплуатации. При увеличении размеров карбидов с 8—10 до 15— 20 мкм наблюдается снижение стой­кости инструмента до 2 раз в тех слу­чаях, когда радиус закругления режу­щей кромки соизмерим с размерами крупных карбидов и когда инструмент работает с малыми толщинами среза.

Наиболее эффективный путь умень­шения размеров карбидов — изготов­ление сталей посредством прессова­ния порошков, полученных распыле­нием расплавленного металла. В этом случае размеры карбидов не превышают 1—3 мкм. Быстрорежущие стали, по­лученные этим способом, обладают по­вышенными механическими свойст­вами, стойкостью и шлифуемостью.

Быстрорежущие стали, полученные способом порошковой металлургии, наиболее целесообразно использовать для инструментов, работающих в усло­виях гибких автоматизированных про­изводств, поскольку этот инструмент обладает более высокой стабильностью свойств.

Нагрев под закалку быстрорежущих сталей проводится при температурах и выдержках, обеспечивающих раство­рение специальных карбидов и леги­рование аустенита, для получения оп­тимальной теплостойкости при усло-


16. Связь Р18 [5]

Между распределением карбидов и прочностью быстрорежущей стали


(У,*1, МПа, в направлении

Балл карбид­ной неод­нород­ности

Диаметр прутка, мм

Продольном

Поперечной

Характеристика распределения карбидов по шкале


Тонкая полосчатая структура Полосчатость с большим числом полос

Полосчатость, более сильно вы­раженная

Остатки разорванной карбид­ной сетки

Полосчатость резко выражен­ная

Сетка слабо выраженная, ра­зорванная

Грубая полосчатость Сетка явно выраженная, разор­ванная

Полосчатость грубая, резко вы­раженная и скопления карби­дов

Сетка явно выраженная, разор­ванная, крупные скопления карбидов

10—15 15—25

25-40

25—40

40—60

40—60

60—75 60—75

70—90

70—90

80—100 90—110

1

2

ЗА

ЗБ

5А 5Б

6А 6Б

7

8

Сетка, разорванная в отдельных участках, скопления карбидов CeiKa малодеформированная, • разорванная н скопления кар­бидов 3300—3400 3000—3200

2800—3000

2400—2700

2400—2700

2400—2700

2300—2500 2300—2500

1800—1900

1800—1900

1600—1700 1200—1400 1800—2000 1800—2500

1500—1600

1500—1600


17. Балл зерна для различных быстрорежущих сталей [5]

Балл зерна

Стали

9

Низколегированные, молибденовые и вольфрамо-молибденовые нормальной производительности, из которых изготовляют круп­ный инструмент относительно простой формы

10

Быстрорежущие нормальной производительности, низколеги­рованные быстрорежущие, а также быстрорежущие повышенной производительности, из которых изготовляют инструмент отно­сительно простой формы