Твердые сплавы в своем составе имеют такие цветные металлы как
Обновлено: 04.10.2024
12. Что означает маркировка ЛЦ30А3:
а) латунь цементуемая с содержанием меди 30%, алюминия 3%, цинка 1%, меди 66%
б) латунь литейная с содержанием меди 67%, цинка 30%, алюминия 3% +
в) латунь деформируемая с содержанием меди 30%, азота 3%, цинка 67%
13. Что означает маркировка БРОЦС4-4-2,5::
а) бронза деформируемая с содержанием олова 4%, цинка 4%, свинца 2,5%, остальное медь +
б) бронза оловянная с содержанием свинца – 4%, цинка – 2,5%, меди 4%
в) бронза особо ценная с содержанием олова 4%. цинка 4%, свинца 2,5%
14. Что означает маркировка БРО8Ц4:
а) деформируемая бронза, содержащая 88% меди, 4% цинка, 8% олова
б) бронза оловянная, содержащая 0,8% меди, 0,4% цинка, остальное олово
в) литейная бронза, содержащая 8% олова, 4% цинка и 88% меди +
15. Что вводят для повышения механических свойств латуни:
а) никель +
б) олово
в) свинец
16. Что вводят для повышения механических свойств латуни:
а) свинец
б) алюминий +
в) олово
17. В своём составе твёрдые сплавы имеют такой цветной металл как:
а) вольфрам +
б) хром
в) ванадий
18. В своём составе твёрдые сплавы имеют такой цветной металл как:
а) молибден
б) титан +
в) никель
19. В своём составе твёрдые сплавы имеют такой цветной металл как:
а) марганец
б) никель
в) тантал +
20. В своём составе твёрдые сплавы имеют такой цветной металл как:
а) кобальт +
б) марганец
в) кремний
21. Что содержится в марке бронзы БрАЖ 9-4:
а) алюминия 1%, железа 9%, меди 4%
б) железа 9%, алюминия 4%, меди 87%
в) алюминия 9%, железа 4%, меди 87% +
22. Самым легкоплавким является этот цветной металл:
а) алюминий
б) олово +
в) свинец
23. Какое название носит медноникелевый сплав, содержащий в своём составе добавки железа и марганца до 1%:
а) бронза
б) латунь
в) мельхиор +
24. Наименьшую плотность имеет этот цветной металл:
а) магний +
б) свинец
в) алюминий
25. Какое название носит алюминиевый сплав, содержащий в своём составе медь, кремний и марганец:
а) силумин
б) баббит
в) дюралюминий +
26. Наилучшую электропроводность этот цветной металл:
а) железо
б) серебро +
в) алюминий
27. Что показывает цифра в марке латуни Л80:
а) средний процент меди в сплаве +
б) средний процент алюминия в сплаве
в) средний процент свинца в сплаве
28. Какое название носит сплав меди с различными элементами (кроме цинка):
а) баббит
б) бронза +
в) дюралюминий
29. Как называются сплавы на основе алюминия и кремния:
а) силумины +
б) дюралюмины
в) бронза
30. Как называются антифрикционные материалы на основе олова и свинца:
а) латунь
б) дюралюмины
в) баббиты +
Какой цветной металл (сплав на его основе) используется
Наиболее широкое применение среди легкоплавких металлов получили цинк ) Zn (Тпл 419 о С), свинец Pb (Тпл 327 о С), кадмий Cd (Тпл 321 о С), таллийTl (Тпл 303 о С), висмут Bi (Тпл 271 о С), олово Sn (Тпл 232 о С), индийIn (Тпл 157 о С), галлий Ga (Тпл 30 о С), ртуть Hg (Тпл — 39 о С) и другие.
Какой из перечисленных цветных металлов имеет
Наименьшую плотность?
А) магний.
Г)свинец
Плотность металлов:
Магний -1740 кг/м3, алюминий-2700 кг/м3, медь- 8986 кг/м3, свинец- 11400 кг/м3.
Наилучшую электропроводность?
Г) серебро.
Наибольшая электропроводность у серебра. Медь на втором месте. Массово серебро не используют из-за его высокой стоимости.
5. Сплав меди с цинком называется …
Б) латунью.
Многокомпонентный либо двойной сплав меди с цинком, как известно очень многим, называется латунью
6. В марке латуни Л90 цифра показывает …
А) средний процент олова в сплаве.
Б) средний процент свинца в сплаве.
В) средний процент меди в сплаве.
Г) средний процент алюминия в сплаве.
Медно-цинковые сплавы (латуни) маркируют буквой Л, число 90 - указывает содержание меди в латуни примерно 90%, остальное - цинк.
Сплав меди с различными элементами (кроме цинка)
называется …
А) бронзой.
Сплавы меди – первые металлические сплавы, созданные человеком. Их подразделяют на латунь (сплав с цинком), бронзу (сплав с различными элементами, кроме цинка и никеля), медно-никелевые сплавы.
8…
А) азота 9%, железа 4%, меди 80%.
Б) алюминия 9%, железа 4%, меди 87%.
В) железа 9%, алюминия 4%, меди 87%.
Г) алюминия 1%, железа 9%, меди 4%.
Алюминиевый сплав, содержащий в своём составе медь,
кремний и марганец, называется …
В) дюралюминием.
Дюралюми́н, дюралюминий, дюраль — собирательное обозначение группы высокопрочных сплавов на основе алюминия (алюминиевый сплав) с добавками меди, магния и марганца
Дюралюмины маркируются буквой Д, после которой
стоит цифра, обозначающая …
А) средний процент меди в сплаве.
Б) средний процент кремния в сплаве.
В) условный номер сплава.
Дюралюмины маркируют буквой Д, после которой стоит цифра, обозначающая условный номер сплава.
11. Сплавы на основе алюминия и кремния называются …
Г) силуминами.
Силумин — сплав алюминия с кремнием.
Антифрикционные материалы на основе олова и свинца
называются …
А) баббитами.
Баббиты – так называют антифрикционные материалы, созданные на основе свинца или олова
13. В маркировке припоя ПОС-90 цифра обозначает …
А) 90% олова.
В) температура плавления припоя.
Г) свинца и олова 90%.
Припой марки ПОС-90 на 90 % состоит из олова и на 10 % из свинца
Медноникелевый сплав, содержащий в своём составе
добавки железа и марганца до 1%, называется …
А) копелью.
Копель-еще один специальный сплав. Содержит медь, 43% никеля, немного железа и марганца .
Твёрдые сплавы в своём составе имеют такие цветные
металлы как …
А) вольфрам, титан, тантал, кобальт.
Б) никель, хром, марганец, кремний.
В) ванадий, хром, молибден, никель.
Г) марганец, кремний, медь, ванадий.
Твёрдые сплавы — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанных кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля
Какой цветной металл (сплав на его основе) используется
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.012)
Сплавы металлов
Металлы используются человеком уже много тысячелетий. По именам металлов названы определяющие эпохи развития человечества: Бронзовый Век, Железный Век, Век Чугуна и т.д. Ни одно металлическое изделие из числа окружающих нас не состоит на 100% из железа, меди, золота или другого металла. В любом присутствуют сознательно введенные человеком добавки и попавшие помимо воли человека вредные примеси.
Абсолютно чистый металл можно получить только в космической лаборатории. Все остальные металлы в реальной жизни представляют собой сплавы — твердые соединения двух или более металлов (и неметаллов), полученные целенаправленно в процессе металлургического производства.
Классификация однородности сплавов
Классификация
Металлурги классифицируют сплавы металлов по нескольким критериям:
- метод изготовления:
- литые;
- порошковые;
- технология производства:
- литейные;
- деформируемые;
- порошковые;
- однородность структуры:
- гомогенные;
- гетерогенные;
Виды сплавов по их основе
- черные (железо);
- цветные (цветные металлы);
- редких металлов (радиоактивные элементы);
- двойные;
- тройные;
- и так далее;
- тугоплавкие;
- легкоплавкие;
- высокопрочные;
- жаропрочные;
- твердые;
- антифрикционные;
- коррозионностойкие и др.;
- конструкционные;
- инструментальные;
- специальные.
Металлы и сплавы на их основе имеют различные физико-химические характеристики.
Металл, имеющий наибольшую массовую долю, называют основой.
Свойства сплавов
Свойства, которыми обладают металлические сплавы, подразделяются на:
- Прочность-характеристика силы противостояния механическим нагрузкам и разрушению.
- Твердость-способность к сопротивлению внедрению в материал твердых тел.
- Упругость-возможность восстановить исходную форму тела после деформации, вызванной внешней нагрузкой.
- Пластичность — свойство, обратное упругости. Определяет способность материала к изменению формы тела без его разрушения под приложенной нагрузкой и сохранения этой новой формы.
- Вязкость — способность сопротивляться быстро возрастающим (ударным) нагрузкам
Для количественного выражения этих свойств вводят специальные физические величины и константы, такие, как предел упругости, модуль Гука, коэффициент вязкости и другие.
Основные виды сплавов
Самые многочисленные виды сплавов металлов изготавливаются на основе железа. Это стали, чугуны и ферриты.
Сталь — это вещество на основе железа, содержащее не более 2,4% углерода, применяется для изготовления деталей и корпусов промышленных установок и бытовой техники, водного, наземного и воздушного транспорта, инструментов и приспособлений. Стали отличаются широчайшим диапазоном свойств. Общие из них — прочность и упругость. Индивидуальные характеристики отдельных марок стали определяются составом легирующих присадок, вводимых при выплавке. В качестве присадок используется половина таблицы Менделеева, как металлы , так и неметаллы. Самые распространенные из них — хром, ванадий, никель, бор, марганец, фосфор.
Если содержание углерода более 2,4% , такое вещество называют чугуном. Чугуны более хрупкие, чем сталь. Они применяются там, где нужно выдерживать большие статические нагрузки при малых динамических. Чугуны используются при производстве станин больших станков и технологического оборудования, оснований для рабочих столов, при отливке оград, решеток и предметов декора. В XIX и в начале XX века чугун широко применялся в строительных конструкциях. До наших дней в Англии сохранились мосты из чугуна.
Вещества с большим содержанием углерода, имеющие выраженные магнитные свойства, называют ферритами. Они используются при производстве трансформаторов и катушек индуктивности.
Сплавы металлов на основе меди, содержащие от 5 до 45% цинка, принято называть латунями. Латунь мало подвержена коррозии и широко применяется как конструкционный материал в машиностроении.
Если вместо цинка к меди добавить олово, то получится бронза. Это, пожалуй, первый сплав, сознательно полученный нашими предками несколько тысячелетий назад. Бронза намного прочнее и олова, и меди и уступает по прочности только хорошо выкованной стали.
Вещества на основе свинца широко применяются для пайки проводов и труб, а также в электрохимических изделиях, прежде всего, батарейках и аккумуляторах.
Двухкомпонентные материалы на основе алюминия, в состав которых вводят кремний, магний или медь, отличаются малым удельным весом и высокой обрабатываемостью. Они используются в двигателестроении, аэрокосмической промышленности и производстве электрокомпонентов и бытовой техники.
Цинковые сплавы
Сплавы на основе цинка отличаются низкими температурами плавления, стойкостью к коррозии и отличной обрабатываемостью. Они применяются в машиностроении, производстве вычислительной и бытовой техники, в издательском деле. Хорошие антифрикционные свойства позволяют использовать цинковые сплавы для вкладышей подшипников.
Титановые сплавы
Титан не самый доступный металл, он сложен в производстве и тяжело обрабатывается. Эти недостатки искупаются его уникальными свойствами титановых сплавов: высокой прочностью, малым удельным весом, стойкостью к высоким температурам и агрессивным средам. Эти материалы плохо поддаются механической обработке, но зато их свойства можно улучшить с помощью термической обработки.
Легирование алюминием и небольшими количествами других металлов позволяет повысить прочность и жаростойкость. Для улучшения износостойкости в материал добавляют азот или цементируют его.
Область применения титановых сплавов
Металлические сплавы на основе титана используются в следующих областях:
- аэрокосмическая;
- химическая;
- атомная;
- криогенная;
- судостроительная;
- протезирование.
Алюминиевые сплавы
Если первая половина XX века была веком стали, то вторая по праву назвалась веком алюминия.
Трудно назвать отрасль человеческой жизнедеятельности, в которой бы не встречались изделия или детали из этого легкого металла.
Алюминиевые сплавы подразделяют на:
- Литейные (с кремнием). Применяются для получения обычных отливок.
- Для литья под давлением (с марганцем).
- Увеличенной прочности, обладающие способностью к самозакаливанию (с медью).
Основные преимущества соединений алюминия:
- Доступность.
- Малый удельный вес.
- Долговечность.
- Устойчивость к холоду.
- Хорошая обрабатываемость.
- Электропроводность.
Основным недостатком сплавных материалов является низкая термостойкость. При достижении 175°С происходит резкое ухудшение механических свойств.
Еще одна сфера применения — производство вооружений. Вещества на основе алюминия не искрят при сильном трении и соударениях. Их применяют для выпуска облегченной брони для колесной и летающей военной техники.
Весьма широко применяются алюминиевые сплавные материалы в электротехнике и электронике. Высокая проводимость и очень низкие показатели намагничиваемости делают их идеальными для производства корпусов различных радиотехнических устройств и средств связи, компьютеров и смартфонов.
![Слитки из алюминиевых сплавов]()
Слитки из алюминиевых сплавов
Присутствие даже небольшой доли железа существенно повышает прочность материала, но также снижает его коррозионную устойчивость и пластичность. Компромисс по содержанию железа находят в зависимости от требований к материалу. Отрицательное влияние железа скомпенсируют добавлением в состав лигатуры таких металлов, как кобальт, марганец или хром.
Конкурентом алюминиевым сплавам выступают материалы на основе магния, но ввиду более высокой цены их применяют лишь в наиболее ответственных изделиях.
Медные сплавы
Обычно под медными сплавами понимают различные марки латуни. При содержании цинка в 5-45% латунь считается красной (томпак), а при содержании в 20-35%- желтой.
Благодаря отличной обрабатываемости резанием, литьем и штамповкой латунь — идеальный материал для изготовления мелких деталей, требующих высокой точности. Шестеренки многих знаменитых швейцарских хронометров сделаны из латуни.
Латунь — смесь меди и цинка Медь и ее сплавы
Малоизвестный сплав меди и кремния называют кремнистой бронзой. Он отличается высокой прочностью. По некоторым источникам, из кремнистой бронзы ковали свои мечи легендарные спартанцы. Если вместо кремния добавить фосфор, то получится отличный материал для производства мембран и листовых пружин.
Твердые сплавы
Это устойчивые к износу и обладающие высокой твердостью материалы на основе железа, к тому же сохраняющие свои свойства при высоких температурах до 1100 о С.
В качестве основной присадки применяются карбиды хрома, титана, вольфрама, вспомогательными являются никель, кобальт, рубидий, рутений или молибден.
К твердым сплавам относится отдельная группа соединений, которые способны сохранять свои свойства при достаточно высоких температурах, длительном механическом воздействии на другие материалы. Даже при достижении температуры в 1150 °C твердый сплав сохраняет все физические и механические свойства. Они изготавливаются из тугоплавких металлов, обладающих повышенной твердостью.
![Твердые сплавы]()
Характерные особенности и маркировка
Характерной особенностью получения подобных соединений является применение специфических технологических процессов. Таким процессом является специальное прессование. Он осуществляется тщательным перемешиванием металлических порошков с добавлением порошкового кобальта. Затем производится процесс так называемого термического спекания.
Применяют высокотемпературное сплавление специальной шихты. Такая шихта состоит из большого числа компонентов. В нее входят: вольфрам, кобальт, битое стекло, кокс, легирующие добавки, например, хром.
Для идентификации всего многообразия таких соединений, ГОСТ установлена следующая маркировка твердых сплавов. Марки твердых сплавов состоят из заглавных букв русского алфавита и набора цифр. Каждая буква несет свою смысловую нагрузку.
В качестве примера можно привести следующие марки:
- ВК2 – первая буква «В» указывает на наличие в составе вольфрама, вторая определяет наличие кобальта. Цифра указывает на процентное содержание каждого металла. В нашем случае это 2% приходится на кобальт, основу составляет вольфрам. Его содержание достигает 98%;
- ВК6М – это также вольфрамокобальтовый твердый слав. Шестерка означает процент имеющегося кобальта. Остальные 94 процента – это вольфрам. «М» конкретизирует область применения. Она указывает на применение данного материала при производстве инструмента для обработки металлов, которые трудно, практически невозможно обработать (например, нержавеющая сталь).
- Сплав ВК8 имеет состав: 92% стали, 8% вольфрама.
- Т5К10 – такая маркировка указывает — этот образец включает три элемента: вольфрам, титан, кобальт. В нем содержится: вольфрама – 85%, титана – 5%, кобальта -10%.
- Т14К8 – имеет такой же состав элементов. Но отличается их процентное содержание: вольфрам – составляет 78%, титан -14%, кобальт – 8%.
- ТТ7К12 – в его состав входят четыре основных металла: вольфрам, титан, тантал, кобальт. Вольфрам – 81%, кобальт – 12%, остальное приходится на сплав двух оставшихся металлов.
- Современные технологии позволили разработать уникальные соединения с добавлением таких элементов, как никель и молибден. Например, КТС-1 или ТН-20.
![Твердый сплав ВК8]()
Твердый сплав ВК8
Международная классификация ИСО все отечественные сплавы, зарубежные аналоги разделила на области применения. Эта классификация обозначается буквами латинского алфавита, которые указывают на обрабатываемый материал:
- Н – используются для закаленной стали;
- К – для всех видов чугуна;
- М – применяется для нержавеющей стали;
- N –используется для металлов, относящихся к категории цветных металлов или их соединений;
- P –отдельной категории отливок, у которых формируется так называемая сливная стружка;
- S – для металлов и соединений с повышенными жаропрочными характеристиками.
Многообразие подобных материалов требует четкого разделения по характерным особенностям. Классификация твердых сплавов производится по таким признакам:
- составу химических элементов (наименованию, процентному содержанию);
- по технологии производства;
- области применения.
По присутствующим химическим элементам их делят на следующие категории:
- вольфрамокобальтовые (маркировка ВК);
- титановольфрамокобальтовые (ТК);
- титанотанталовольфрамокобальтовые (ТТК).
По применяемым технологиям получения разделяют на: спекаемые, литые, порошкообразные. Спекаемые, состоят из карбидов. Делятся на три группы:
- однокарбидные (карбид вольфрама);
- двухкарбидные (включающие карбиды двух металлов: титана и вольфрама);
- трехкарбидные (сваренные из трех элементов).
По процентному содержанию каждого элемента их делят на следующие группы.
К первой относятся материалы, состоящие из карбида вольфрама и кобальт. Они имеют обозначения ВК. К этой многочисленной группе относятся сплав: ВК4, ВК3М, ВК6М. очень популярным является твердый сплав ВК8 и ВК3. Расшифровывается ВК3 так же, как и все вольфрамовые сплавы.
Вторая объединяет титановольфрамовые сплавы. Имеет аббревиатуру ТК. К ней относятся: Т5К10, Т14К8.
Третья включает все титанотанталовольфрамовые сплавы. Обозначают ТТК. Например, ТТ7К12 и другие.
Четвертая, объединяет материалы, у которых имеется износостойкое покрытие. Они обозначаются аббревиатурой ВП. В нее входят: ВП3115, ВП3325. В основу каждого из них заложена основа известного сплава. Например, у ВПЗ115 основа – ВК6.
Вольфрамосодержащие твердые сплавы
Их маркируют следующим образом — ВК6, ВКЗМ, ВК6М, ВК8. Основной областью применения является изготовление режущего инструмента. Сплав ВК8 применяется для изготовления резцов.
![Комплект наконечников ВК6]()
Комплект наконечников ВК6
Он позволяет обрабатывать чугун. Используют для производства инструмента, способного осуществлять так называемую безстружковую обработку материалов.
Титановольфрамосодержащие твердые сплавы
Из марок Т5К10, Т14К8, Т15К6 изготавливают инструмент для высокоскоростной обработки различных видов стали. С их помощью обрабатывают металлы, различные соединения с повышенными показателями твердости и теплостойкости.
Самым характерным примером подобного инструмента являются различного рода резцы и буровые колонки.
Характеристики твердых сплавов
Характеристики определяют их свойства и область применения. К ним относятся:
- наименование и процентное содержание химических элементов;
- физические и механические свойства;
- особенности технологических процессов получения;
Химический состав, процентное содержание основных элементов определяется по таблицам ГОСТ.
![Производство твердых сплавов]()
Производство твердых сплавов
К физико — механическим характеристикам относятся:
- допустимая прочность, которая проверяется при помощи изгиба (изменяется от 1200МПа ВК2, до 2150 МПа для сплава ВК25);
- твердость (возрастает от 89,5HRA — ВК3, достигает величины 91 HRA — ТТ20К9);
- плотность (этот показатель колеблется от 14,9г/см 3 до 15,2г/см 3 );
- реализуемая теплопроводность — около 51 Вт/(м×°С);
- жаропрочность;
- коррозийная стойкость.
Приведенный перечень характеристик позволяет определить область использования.
Области применения
Из них изготавливают оснастку к металлорежущим станкам, бурильному оборудованию.
Металлы, отличающиеся повышенной твёрдостью и износостойкостью - это твердые сплавы. Изготавливаются, как правило, из карбидов металлов (титана, хрома, вольфрама и прочих), что делает их особенно стойкими к высоким температурам и механическим воздействиям. Такие сплавы невероятно прочные, а потому, пригодные для различных производств.
![резцы из твердых сплавов]()
Характеристика
Помимо прочности и износостойкости к полезным свойствам данных материалов можно отнести тугоплавкость. При нагреве до 900 - 1150°C твердый сплав сохраняет все свои качества.
Существует специальная маркировка, которая указывает свойства и характеристики сплава. В основе принципа маркирования – буквы, указывающие на наличие того или иного металла и цифры, показывающие его количество в %. Необходимо точно понимать их значение, так как от данных показателей зависит пригодность материала для проведения необходимых работ.
Как и любые металлические материалы, твердые сплавы имеют собственную классификацию, которая помогает подобрать наиболее подходящий материал для своих целей.
В зависимости от способа получения, сплавы бывают:
Как видно из названия, литые сплавы изготавливают технологией литья. Среди них: стеллиты (которые состоят из хрома, вольфрама, углерода и никеля; как связка используется кобальт), сормайты (состоящие из хрома, углерода и никеля на железной основе), а также твердые сплавы, в которых в качестве основы использован никель. Чаще всего, в процессе литья применяется технология пресса, которая позволяет получить изделия высокого качества, требующие минимальной обработки перед использованием (однако, чаще всего необходимо проведение термической постобработки).
![сплав ВК]()
Спеченные сплавы (или металлокерамические), в свою очередь, производятся по технологии порошковой металлургии. Она представляет собой высокоточное производство, благодаря чему, получаемый на выходе материал имеет максимально высокую степень качества и не требует дополнительной обработки. Максимум, что может потребоваться – небольшая шлифовка полученного изделия. Металлокерамическими данные сплавы называют, потому что способ их производства схож с производством керамических изделий.
По химическому составу различают:
- ВК – однокарбидные, вольфрамо-кобальтовые;
- ТК – двухкарбидные, титано-вольфрамо-кобальтовые;
- ТТК – трехкарбидные, титано-тантало-вольфрамо-кобальтовые;
- ТН - безвольфрамовые.
Вольфрамо-кобальтовые
Сплавы на основе карбида вольфрама – наиболее распространённые представители данной группы. К ним относятся BK6 и BK8, упомянутые выше. Сплавы можно разделить ещё на две группы, в зависимости от их состава: содержащие в своём составе вольфрам – как уже говорилось ранее, такие сплавы состоят из карбида вольфрама и ещё минимум одного металла, играющего роль связки (чаще всего таковым является кобальт).
В основном сплавы группы ВК используют для изготовления режущего инструмента. Это резцы, пластины.
Состав и характеристики сплавов ВК
Характеристика физико-механических свойств
Предел прочностипри изгибе
* Буква М означает, что сплав является мелкозернистым, ОМ - особо мелкозернистый.
Из таких материалов получаются высококачественные инструменты, которые используются в промышленности, различных производствах и в быту, изготовление деталей различных конструкций. Это могут быть детали для автомобилей, механических предметов, приборов и любых механизмов. изготовление деталей, требующих высокой жаростойкости.
Титановольфрамовокобальтовые
Группа сплавов ТК производится для иструментов, выполняющих резание сталей, дающих сливную стружку. В основе состава карбид титана и карбид вольфрама. В связке идёт кобальт. Титан дает снижение адгезии со сталью, благодаря этому сплавы группы ТК более износостойкие при обработки сталей. При увеличении карбидов титана повышается твердость и износостойкость, но прочностьснижается.
Предел прочности при
Титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы
По ГОСТ 3882-74 имеется 5 марок. Титан в составе улучшает свойства и эксплуатационные показатели, выражающиеся в повышении прочности при обычной и повышенной температуре. Благодаря карбиду тантала в составе улучшается износостойкость при резании
Безвольфрамовые сплавы
Такие сплавы в СССР появились в 1970 гг. ввиду дефицита вольфрама. По ГОСТ 26530-85 существует две марки безвольфрамовых сплавов на основе карбидов, карбонитридов титана с никель-молибденовой связкой.
Содержание основных компонентов
Эти марки обладают меньшей прочностью и теплостойкости они не могут заменить традиционные вольфрамовые. Сплав КНТ16 хорошо подходит для прерывистого резания. А марка ТН20 может эффективно заменить Т30К4 и Т15К6. Им можно проводить чистовую и получистовую обработку незакаленной стали.
Так или иначе, благодаря своим свойствам сплавы массово применяются во многих производствах.
По классификации ИСО, твердые сплавы делят по областям применения при обработке резанием:
- Р — для стальных отливок, дающих сливную стружку;
- М — труднообрабатываемые стали, сплавы;
- К — обработка чугуна;
- N — обработка алюминия и других цветных металлов и их сплавов;
- S — для обработки жаропрочных сплавов и сплавов на основе титана;
- H — для закаленной стали.
Сплавы группы Р маркируются синим цветом, М — желтым и К — красным цветом
Свойства
Основные свойства твёрдых сплавов: твердость; жаростойкость; прочность; износостойкость;
Однако, стоит понимать, что данные характеристики зависят от соотношения элементов, из которых изготовлен сплав. Так, например, материалы, в названии которых используется сочетание букв «BK» напрямую зависимы от размера от карбида вольфрама. При уменьшении зерна карбида, сплав становится более твёрдым. При этом, велика вероятность уменьшения его прочности. При увеличении зерна происходит обратный процесс – прочность увеличивается, но сплав получается менее твёрдый. Поэтому при закупке данного материала важно понимать значение маркировок, так они напрямую говорят о его свойствах.
Титаносодержащие сплавы более твердые и жаростойкие. Температура их плавления выходит за пределы 1200°C. Кроме того, они меньше подвержены окислению. Из недостатков можно отметить худшую теплопроводность, по сравнению с материалами группы «BK», а также слабую прочность при изгибаниях.Однако эта проблема решается добавлением в состав карбида тантала – сплавы, маркированные как «TTK» гораздо более прочны при работе.
Активному использованию в различных производствах способствует также и тот факт, что твердые металлы, как ни странно, весьма пластичны. Поэтому работать с ними можно как при высоких, так и при низких температурах. Однако, резать, гнуть и проводить прочую механическую работу следует с большой осторожностью в связи с большой ломкостью и слабой прочностью при изгибах. При обработке материала необходимо знать его плотность, так как от этого зависит его прочность. Так, например плотность вольфрамовых сплавов варьируется от 14 до 15 г/см³; титаносодержащих – от 9 до 13,5 г/см³; материала с примесью тантала – от 12 до 13,6г/см³.
От всех перечисленных свойств зависит, где и каким образом могут применяться твердые сплавы.
Примеры маркировки твердых сплавов
По принципу маркировки твердые сплавы делят согласно химическому составу:
- ВК - в составе карбид вольфрама и кобальт. Цифра означает содержание кобальта в процентах. Например это сплав ВК8, ВК10, ВК6
- ТК. Титаносодержащие сплавы, содержащие карбид титана, карбид вольфрама, кобальт. Обозначение буквами ТК. Цифра после буквы Т означает содержание карбида титана в процентах, а после буквы К - процент содержания кобальта. Это сплавы Т5К10, Т14К8, Т15К6, ТЗ0К4
- ТТК. Титано-тантало-вольфрамовые. Сплав включает в себя сразу три металла: титан, вольфрам и тантал и кобальт. Маркируется буквами ТТК. Цифра после ТТ, например «7» указывает на содержание карбидов титана и тантала, цифра после "К" , например «12» - процент кобальта. Марки ТТ7К12, ТТ20К9;
- ТН. Безвольфрамовые. ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30.
Применение и продукция из твердых сплавов
Материал широко распространен в современной промышленности. Развивается и технология производства самих сплавов, улучшается их качество, меняется состав, появляются новые маркировки. Но помимо изменения самого материала, меняются и принципы работы с ним. Появляются новые типы соединений, наносимые на изделия, благодаря чему, они приобретают новые функции и роли в промышленности.
На сегодняшний день твёрдые сплавы применяются:
- В производстве режущего инструмента. Изготовленные из высокопрочных материалов инструменты позволяют повысить качество производства, ускорить его и снизить затраты на брак и закупку материалов. Высокая жаростойкость и прочность позволяют работать на предельных скоростях. Поэтому сплавы гораздо более ценны в производстве инструмента, нежели простая сталь. В их производстве зачастую используют алмазные заготовки, значительно повышающую качество материала и его свойства. К примерам таких инструментов можно отнести резцы, свёрла и т.д.;
- В изготовлении высокопрочных деталей для механических изделий, производственных машин, автомобилей и техники, ножей и лезвий для грейдеров – в механизмах, испытывающих высокие перегрузки и усилия;
- В производстве оборудования, предназначенного для больших нагрузок. Например, рудодобывающее оборудование, буровые установки. Сплавы применяются в опорах промышленных весов и в прочих механизмах, рассчитанных на большие усилия и давления;
- При изготовлении мелких, но ключевых деталей различных механизмов. Например, из данного материала производятся подшипники, клеммы, различные защитные напыления и прочее.
- В производстве различных форм и матриц, при отливке стальных изделий как простых, так и имеющих сложную форму.
- Для механической постобработки сложных материалов (сталь, чугун, цветные металлы, жаростойкие материалы и т.д.).
- При штамповании различных изделий.
Перед закупкой инструмента, деталей или просто исходного материала, в составе которого есть сплавы, необходимо тщательно изучить к какому классу они относятся и какими свойствами обладают. В этом поможет понимание значений маркировок, которые указывают на состав изделия и, как следствие, на его способность выдерживать те или иные нагрузки. Каждый класс материала предназначен для применения в конкретной сфере производства и может быть абсолютно не пригоден для иной, что также следует учитывать.
Читайте также:
