Классификация и маркировка порошковых композиционных материалов.

 

Порошковые материалы получают методом порошковой металлургии из специально подготовленных порошков различного химического состава. Технологический процесс получения изделий из порошков включает получение порошков, подготовку шихты, формования, спекания, горячее прессование и штамповку. Иногда применяют дополнительную обработку, состоящую из термической и химико-термической обработки, калибровки или пропитки деталей смазками. Несмотря на довольно длительный технологический цикл изготовления, продукция порошковой металлургии весьма востребована и экономически целесообразна.

Порошковая металлургия позволяет создавать сплавы любого состава из металлических или смеси металлических и неметаллических порошков, которые практически взаимно не растворяются при плавлении или могут разлагаться при высоких температурах. Методом порошковой металлургии можно получить сплавы с заранее заданными свойствами. Образующиеся материалы часто называют металлокерамическими по аналогии производства изделий и керамики.

Классификация порошковых материалов

 

 

 

Рис. 1

 

Порошковые конструкционные материалы

 

Конструкционные детали являются наиболее распространёнными видом продукции порошковой металлургии. В зависимости от предполагаемых условий работы все они подразделяются на 4 группы по плотности и могут изготавливаться из порошков на основе железа, порошков углеродистых и легированных сталей, а также порошков цветных металлов и сплавов (рис. 2).

Классификация порошковых конструкционных материалов

 

 

Рис. 2

 

Для обозначения конструкционных порошковых материалов также используется буквенно-цифровая маркировка.

Классификация и маркировка

металлокерамических твердых сплавов

Металлокерамическими твердыми сплавами называют сплавы, изготовленные методом порошковой металлургии (металлокерамики) и состоящие из карбидов тугоплавких металлов: WC, TiC, TaC, – соединенных пластичной металлической связкой, чаще всего кобальтом.

В настоящее время в России изготовляют твердые сплавы трех групп: вольфрамовые, титановольфрамовые и титанотанталовольфрамовые, – содержащие в качестве связки кобальт.

Из-за дороговизны вольфрама разработаны твердые сплавы, совсем не содержащие карбида вольфрама. В качестве твердой фазы они содержат только карбид титана либо карбонитрид титана – Ti(NC). Роль пластичной связки выполняет никель-молибденовая матрица. Классификация твердых сплавов представлена блок-схемой.

В соответствии с пятью классами металлокерамических твердых сплавов существующие правила маркировки образуют пять маркировочных групп.

Вольфрамовые ( иногда называемые вольфрамокобальтовыми) твердые сплавы

Целое число про-центов кобальта

ВК.

 

Примеры: ВК3, ВК6, ВК8, ВК10.

Титановольфрамовые ( иногда называемые титановольфрамокобаль-товыми) твердые сплавы

Целое число про-центов кобальта

Целое число процен-тов карбида титана

Т К.

 

Примеры: Т30К4, Т15К6, Т5К10, Т5К12.

Титанотанталовольфрамовые ( иногда называемые титанотантало-вольфрамокобальтовыми) твердые сплавы

	Суммарное число процентов карбида титана и карбида тантала		Целое число про-центов кобальта

ТТ К.

 

Примеры: ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8, ТТ20К9.

Иногда в конце марки через дефис добавляют буквы или буквосочетания, характеризующие дисперсность частиц карбидов в порошке:

…-М	– сплав из мелких порошков,	например,	ВК6-М;
..-ОМ	– сплав из особо мелких порошков,	например,	ВК8-ОМ;
…-В	– сплав из крупнозернистого карбида вольфрама,	например,	ВК4-В;
..-ВК	– сплав из особо крупнозернистого карбида вольфрама,	например,	ВК10-ВК.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТВЁРДЫХ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ СПЛАВОВ

 

 

Зарубежные аналоги некоторых отечественных марок легированных сталей приведены в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1.

 

Зарубежные аналоги ряда отечественных марок легированных сталей [3]

 

Россия, ГОСТ	Германия, DIN^*	США, ASTM^*	Япония, ЛS^*
15Х	15Cr3		SCr415
40Х	41Сг4		SСг440
30ХМ	25СгМо4		SСМ430,SСМ2
12ХГ3А	14NiCr10^**	–	SNC815
20ХГНМ	21NiСгМо2		SNСМ220
08X13	Х7Сr1З^**	410S	SUS410S
20X13	Х20Сг13		SUS420J1
12X17	Х8Сг17	430 (51430^***)	SUS430
12Х18Н9	Х12СгNi8 9		SUS302
08Х18Н10Т	Х10CrNiTi18 9	.321	SUS321
10Х13СЮ	Х7CrA133^**	405^** (51405)^***	SUS405^**
20Х25Н20С2	Х15CrNiSi25 20	30314,314	SСS18, SUH310^**

^* DIN (Deutsche Industrienorm), ASTM (American Societi for Testing Materials), JIS (Japaneese industrial Standart).

^** Сталь, близкая по составу; ^*** Стандарт SAE