Углеродистые, легированные и быстрорежущие стали?

Углеродистые инструментальные стали применяют для изготовления инструмента, работающего при малых скоростях резания. Из углеродистой стали марок У9 и У10А изготовляют ножи, ножницы, пилы, из У11, У11А, У12 — слесарные метчики, напильники и др. Буква У в марке стали обозначает углеродистая, цифра —содержание в стали углерода в десятых долях процента, буква А — марка углеродистой стали высококачественная, так как содержит серы и фосфора не более 0,03% каждого элемента.

Легированные инструментальные стали бывают хромистые— марки X, хромистокремнистые — 9ХС, вольфрамовые — В1 и хромовольфрамомарганцовистые — ХВГ и других марок.

Из стали марки X изготовляют метчики, плашки, из стали 9ХС — сверла, развертки, метчики и плашки. Сталь В1 рекомендуется для изготовления мелких сверл, метчиков, разверток, сталь ХВГ — для изготовления длинных метчиков и разверток.

Быстрорежущие (высоколегированные) стали применяют для изготовления различных инструментов, но чаще сверл, зенкеров, метчиков.

Изготовленные из быстрорежущей стали инструменты могут работать при более высоких скоростях резания, чем инструменты из углеродистой и легированной инструментальных сталей. Важнейшими компонентами быстрорежущих сталей являются вольфрам, хром и ванадий. Наиболее распространены быстрорежущие стали Р9 (~9% вольфрама) и Р6М5, которая приходит на смену Р18.

3. Силы, крутящий момент, мощность резания?

Мощность резания. Работа резания, совершаемая в одну секунду, называется мощностью резания и обозначается Npe3.
В технике мощность выражается в киловаттах. Учитывая, что 1 квт=102 кГм/сек, мощность резания можно определить из формулы

Nрез=(PzV)/(60∙102) квт

 

где Pz — сила резания, кГ;

v — скорость резания, м/мин;

60 — коэффициент перевода скорости резания в м/сек.

Крутящий момент при резании. Сопротивление резанию характеризуется не только величиной усилия резания, но и его моментом, который препятствует вращению заготовки. Вследствие этого его называют крутящим моментом сопротивления резанию и обозначают Мрез.
Крутящий момент сопротивления резанию можно получить, если умножить силу резания на наибольший радиус поверхности резания (плечо), т. е.:

Мрез= Pz∙D/2∙100

 

Экзаменационный билет 6

Диаграмма состояния сплавов для случаев неограниченной взаимной растворимости компонентов?

Диаграмма состояний сплавов с неограниченной растворимостью компонентов представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Диаграмма состояний сплавов с неограниченной

растворимостью компонентов

 

В этих сплавах компоненты в твердом состоянии неогра­ниченно растворяются друг в друге; при этом образуется взаимный твердый раствор α. В данном случае чистые компонен­ты А и В не являются самостоятельными фазами системы, – они представляют собой предельные частные случаи твердого раствора α.

Однофазные области на диаграмме:

1) жидкость l – выше линии ликвидус CDE;

2) твердый раствор α – ниже линии солидус CFE.

Кристаллизация сплавов этого типа начинается на линии СDE и заканчивается на линии CFE постепенным переходом жидко­го раствора L в твердые кристаллы α. Структуры всех сплавов этого типа при комнатной температура подобны: одно­родные кристаллы твердого раствора α, являющиеся единст­венной структурной составляющей в сплавах этого типа.

 

 

Металлокерамические и минералокерамические материалы?

К металлокерамическим материалам относятся твердые инструментальные сплавы, антифрикционные и фрикционные сплавы, пористые сплавы для фильтров и деталей охлаждения, сплавы для конструкционных деталей, магнитные сплавы, электротехнические сплавы для работы в условиях высоких температур.

Твердые инструментальные металлокерамические сплавы типа ВК, ТК и ТТК рассмотрены в курсах, посвященных обработке металлов резанием.

Антифрикционные металлокерамические сплавы изготовляют на железной, медной (бронзовой) или алюминиевой основе с добавлением небольшого количества графита дисперсном состоянии. Графит снижает коэффициент трения, уменьшает износ, предохраняет детали от заедания.

Сплавы характеризуются наличием пористости в пределах 10—30 %. Поры заполняются смазочными материалами (минеральное масло, сульфид молибдена и др.), что позволяет получать самосмазывающие подшипники, у которых самосмазывание при разогреве подшипников, обеспечивается за счет выдавливания масла из пор. Подшипники могут работать при большой частоте вращения вала (до 3000 об/мин) в течение длительного времени без смазки. Сплавы на железной основе содержат 1—4 % графит

Фрикционные сплавы обладают высоким коэффициентом трения и одновременно износостойки. Их используют для дисков, лент, колодок в различных тормозных устройствах. Сплавы имеют сложный состав. Например, сплав на основе железа содержит, помимо основного компонента, медь, свинец, графит, кремнезем, асбест, сернокислый барий. Асбест и кремнезем обеспечивают высокий коэффициент трения, графит предохраняет от истирания и износа, медь придает хорошую теплопроводность, свинец предохраняет от чрезмерного перегрева и способствует плавному торможению, сернокислый барий устраняет прилипаемость трущихся поверхностей. Коэффициент сухого трения сплава на железной основе по чугуну составляет 0,3—0,45, допустимая температура 550 С. Прочность сплавов невелика, поэтому их используют в виде слоев толщиной 0.2-10 мм на стальной подложке.

Порошковые сплавы с большой пористостью используют для деталей, требующих интенсивного охлаждения. При пропускании жидкости через поры происходит ее испарение, при этом отбирается большое количество теплоты и осуществляется охлаждение металла. Этот метод в 8-10 раз эффективнее принятых способов охлаждения. Пористые детали нашли применение для охлаждения в газовых турбинах, реактивных двигателей.