Высококачественных и особовысококачественных

 

Углеродистые конструкционные качественные стали маркируются двухзначными числами, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Слово "сталь" пишется полностью, но разрешается его не указывать в маркировке стали.

Изготовляют стали следующих марок: 05кп, 08(кп, пс), 10(кп, пс), 11кп, 15(кп, пс), 18кп, 20(кп, пс), 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58 (55пп) и 60 (ГОСТ 1050-88); 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г и 70Г (ГОСТ 14959-79); 15Л, 20Л, 25Л, 30Л, 35Л, 40Л, 45Л и 50Л (ГОСТ 977-88).

Без индекса маркируются спокойные стали; полуспокойные и кипящие - с индексами "пс" и "кп" соответственно. Буква Л в конце марки указывает на то, что сталь литейная, т.е. предназначенная для изготовления отливок; для остальных сталей метод придания формы - деформирование.

Пример расшифровки марки стали: 45Л – доэвтектоидная, среднеуглеродистая, конструкционная, качественная, спокойная, литейная (Л) сталь с содержанием углерода 0,45% (45).

Марки легированных конструкционных сталей состоят из сочетания букв и цифр, обозначающих химический состав.

Первые две цифры в начале марки конструкционной качественной легированной стали показывают содержание углерода в сотых долях процента. Легирующие элементы указываются после обозначения содержания углерода. Цифры, стоящие после букв, указывают примерную массовую долю легирующего элемента в целых единицах.

Например: 09Г2Д - низколегированная конструкционная, качественная сталь перлитного класса, содержащая углерода 0,09%, марганца (Г) 2%, меди (Д) менее 1%, спокойная, деформируемая.

Отличие в обозначении высококачественных сталей заключается в том, что в конце марки стали приписывается буква А. Например: 30ХГС - низколегированная хромокремнемарганцовая конструкционная качественная сталь перлитного класса, содержащая углерода 0,30% (30),хрома (Х) 1... 1,5%, марганца (Г) 1... 1,5%, кремния (С) 1... 1,5%, спокойная, деформируемая.

Сталь марки 30ХГСА отличается от предыдущей только по качеству - высококачественная (А).

Низколегированные стали поставляются по ГОСТ 4543-71^*, 19281-89^*, 5520-79^*, 5521-93; среднелегированные стали поставляются по ГОСТ 4543-71^*, 977-88; высоколегированные стали поставляются по ГОСТ 5632-72*, 977-88.

Особовысококачественные стали для повышения чистоты получают вспомогательную улучшающую обработку, вид которой дополнительно указывается в конце названия марки следующими индексами через тире:

ВД – вакуумно-дуговой переплав;

Ш - электрошлаковый переплав;

ВИ – вакуумно-индукционная выплавка;

ГР - газокислородное рафинирование;

ВО – вакуумно-кислородное рафинирование;

ПД - плазменная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом;

ИД – вакуумно-индукционная выплавка с последующим вакуумно- -дуговым переплавом;

ШД - электрошлаковый переплав с последующим вакуумно-дуговым переплавом;

ПТ - плазменная выплавка;

ЭЛ – электронно-лучевой переплав;

П – плазменно-дуговой переплав;

ИШ – вакуумно-индукционная выплавка с последующим электрошлаковым переплавом;

ИП – вакуумно-индукционная выплавка с последующим плазменнодуговым переплавом;

ВП – вакуумно-плазменный переплав;

СШ - обработка синтетическим шлаком;

ШЛ - электрошлаковый переплав с последующим электронно-лучевым переплавом;

ШП - электрошлаковый переплав с последующим плазменно-дуговым переплавом;

ИЛ -вакуумно-индукционная выплавка с последующим электроннолучевым переплавом;

ПШ - плазменная выплавка с последующим электрошлаковым переплавом;

ПЛ – плазменная выплавка с последующим электронно-лучевым переплавом;

ПП – плазменная выплавка с последующим плазменно-дуговым переплавом.

Например: 30ХГСА-Ш (30ХГС-Ш) - низколегированная конструкционная особовысококачественная сталь, полученная электрошлаковым переплавом и т. д. (расшифровка марки 30ХГС).

В высоколегированных особовысококачественных сталях иногда дополнительный индекс улучшающей обработки не указывают.

Например, стали 08Х13-Ш, 12Х13-Ш, 20Х13-Ш могут соответсвенно обозначать 08Х13, 12Х13, 20Х13. По степени раскисления высоко- и особовысококачественные стали всегда спокойные, причем индекс в конце марки не проставляется.

В марках некоторых конструкционных сталей узкого применения указывается их назначение.

Стали повышенной обрабатываемости резанием ( автоматные стали) имеют в начале маркировки букву А: А11, А20, А40, АС40, АС35Г2, АС14ХГН и др. (ГОСТ 1414-75), АЦ20, АЦ40Х, АЦ30ХН и др. (производят по техническим условиям ТУ 14-1-2148-77).

В обозначении :А - автоматная сернистая (S £ 0,3%) сталь, АС - автоматная свинецсодержащая (0,15 - 0,35% Pb) сталь, АЦ - автоматная кальцийсодержащая (0,002 - 0,008% Ca) сталь, остальное - как по ГОСТ 4543-71.

Пример расшифровки: А40ХЕ - низколегированная автоматная сернистая (А) селеносодержащая (Е) хромистая (Х) конструкционная сталь, содержащая углерода 0,4%, серы £ 0,3%, хрома 1... 1,5%, селена менее 0,1%, спокойная, деформируемая.

Шарикоподшипниковые хромистые стали обозначаются в начале марки буквами ШХ: ШХ9, ШХ12, ШХ15, ШХ15СГ (ГОСТ 801-2001). Содержание хрома (Х) указывается в десятых долях процента, а содержание углерода около 1% и в марке стали не проставляется.

Например, ШХ15 - ШД – низколегированная хромистая особовысококачественная, полученная электрошлаковым с последующим вакуумно-дуговым переплавами, подшипниковая сталь, содержащая хрома 1,5%, углерода 1%.

Строительные стали обозначаются буквой С и цифрами, условно обозначающими предел текучести проката: С235, С245, С255, С275, С285, С345, С345К, С375, С390, С390К, С440, С590, С590К, С345Т, С375Т, С390Т (ГОСТ 27772-88^*).

Буква К означает вариант химического состава, Т указывает на то, что сталь термоупрочненная. При изготовлении стали методом электрошлакового переплава к обозначению стали добавляют букву Ш, например, С590КШ. Если меди в стали 0,15…0,30%, то добавляют букву Д, например, С345Д, С390ДТ. По действующимстандартам каждой марке строительной стали соответствует марка углеродистой или легированной стали,например:

С235 - Ст3кп; С285 - Ст3Гпс; С345 - 12Г2С2, 09Г2СД; С390Д - 14Г2АФД; С590К - 12ГН2МФАЮ.

Пример расшифровки наименования стали: С390Т- термоупрочненная строительная сталь с пределом текучести проката σ= 390 н/мм² (соответствующая ей марка конструкционной легированной стали 14Г2АФ).

Арматурная сталь согласно ГОСТ 5781-82 в зависимости от механических свойств подразделяется на классы: А-I(А240),А-II(А300), А-III(А400); А-IV(А600), А-V(А800), А-VI(А1000); А_С-II(А_С300); А_Т400С, А_Т500С, А_Т600, А_Т600С, А_Т600К, А_Т800, А_Т800К, А_Т1000, А_Т1000К и А_Т1200. Стали класса А – арматурные, А _Т- арматурные термомеханически упрочненные, А_С -арматурные специального назначения; индексы указывают на эксплуатационную характеристику: буква С означает, что сталь арматурная свариваемая, К - арматурная сталь стойкая против коррозионного растрескивания; цифры указывают класс арматурной стали, числа - условный или физический предел текучести σ_0,2 (σ_Т), н/мм ².

Каждому классу арматурной и арматурной термомеханически упрочненной стали соответствуют марки углеродистой или легированной стали:

А –I (А240), А_Т400С – Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп;

А – II (А300), А_Т500С - Ст5сп, Стпс, 18Г2С….;

А – VI (А1000) - 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР….;

А_Т600С – 25Г2С, 35ГС,28С, 27ГС и т.д.

Пример расшифровки сплава: А_Т600К - арматурная термомеханически упрочняемая сталь стойкая против коррозионного растрескивания, с условным или физическим пределом текучести σ_0,2(σ_Т) = 600 н/мм ²; соответствующие этому классу марки легированной стали – 10ГС2, 08Г2С, 25С2Р.

Сварочная проволока согласно ГОСТ 2246-70 маркируется дополнительно буквами "Св", а наплавочная проволока - буквами "Нп" (в отличие от обычных конструкционных сталей) и выпускается следующих марок:

из низкоуглеродистой стали - Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-10ГА и др.

из среднеуглеродистой стали - Нп25, Нп-30, Нп-40, Нп-45 и др .;

из легированной стали - Св-8ГС, Св-10ГСМТ, Св-10ГН, Св-15ГСТЮЦА и др.; Нп-40Г, Нп-65, Нп-30ХГСА, Нп-35Х5, Нп-40Х3Г2МФ и др;

из высоколегированной стали - Св-12Х11НМФ, Св-08Х14ГНТ и др.; НП-20Х14, Нп-30Х13, Нп-45Х4В3Ф, Нп-Х15Н60 и др.

В обозначении марок проволоки символ Св означает " сварочная", символ Нп - " наплавочная ", а последующие цифры и буквы - ее химический состав. В марку проволоки, предназначенной для электродов, дополнительно вводится индекс "Э" (например, Э-30Г2ХМ).

Некоторые марки электротехнических сплавов маркируются следующим образом (ГОСТ 10994-74^*):

49К2Ф, 83НФ, 34НКМ, 35НКХСП и др. - магнитно-мягкие сплавы;

52К10Ф, 35КХ8Ф, ЕХ3, ЕВ5, ЕХ9К15М2 и др. - магнитно-твердые сплавы;

29НК, 29НК-ВИ, 42Н, 16НХТЮ, 68НХВКТЮ-ВИ и др. – сплавы с заданными электротехническими свойствами.

Двухзначное число впереди первой буквы в марке сплава обозначает среднее содержание элемента в процентах, входящего в основу (кроме железа), следующее число указывает на содержание следующего за ней элемента.

Например, 49К2Ф - электротехнический магнитно-мягкий сплав на железокобальтовой основе с содержанием кобальта 49%, ванадия 2%, остальное - железо. Углерода в данных сплавах содержится менее 0,1%.

Если в марке сплава число указано только перед буквой, то химический состав такого сплава можно указать лишь по таблицам ГОСТ 10994-74.

Например, 40КНХМВТЮ - электротехнический магнитно-твердый сплав с содержанием кобальта (К) 39 - 41%, никеля (Н) 18 - 20%, хрома (Х) 11,5 - 13%, молибдена (М) 4%, вольфрама (В) 6 – 7%, титана (Т) 1,5 - 2%, алюминия (Ю) 0,2 - 0,5%, остальное - железо.

Буква Е в наименовании марок обозначает, что сплав магнитно-твердый. Содержание углерода в этих сталях 0,9 - 1,05%, остальное - как в обычных легированных сталях.

Например: ЕХ9К15М2 – электротехническая магнитно- твердая сталь с содержанием хрома 9% (Х9), кобальта 15% (К15), молибдена 2% (М2), углерода около 1%, остальное - железо.

Электротехническая нелегированная сталь согласно ГОСТ 3836-83* маркируется цифровым кодом. Подразделяют электротехническую сталь на: классы по структурному состоянию и виду проката (первая цифра), типы - по содержанию кремния (вторая цифра), группы - по основной нормируемой характеристике (третья цифра), количественное значение нормируемой характеристики (четвертая и пятая цифры). Выпускаются марки сталей: 1211, 1212, 2011, 1313, 3106, 21895 и др.

Пример расшифровки марки: 11832 - сталь электротехническая горячекатанная изотропная (1), содержание кремния 0,4 - 0,8% (1), величина коэрцитивной силы (8) равна 32А/М (32).

Свойства и применение конструкционных сталей

 

На долю углеродистых сталей приходится до 80% от общего объема. Это объясняется тем, что эти стали дешевые и сочетают удовлетворительные механические свойства с хорошей обрабатываемостью резанием и давлением. Однако они менее технологичны при термической обработке.

Углеродистые стали обыкновенного качества наиболее дешевы, т.к. в них допускается повышенное содержание вредных примесей, а также газонасыщенность и загрязненность неметаллическими включениями. Из этих сталей выпускаются до 70% проката, работающего при невысоких напряжениях: балки, прутки, листы, трубы, и др. Их широко применяют для строительных и других сварных, клепаных конструкций. Этим сталям отдают предпочтение в тех случаях, когда работоспособность деталей и конструкций определена жесткостью.

Из стали номера 0 изготавливают второстепенные элементы конструкций и неответственные детали: настилы, арматуру, подкладки, шайбы, перила, кожухи, обшивки и др.

Из сталей номеров 1 - 4 изготавливают сварные фермы, рамы, клепаные и болтовые строительные металлоконструкции, используют их в котло - мосто- и судостроении.

Стали номеров 4 - 6 широко применяют в сельскохозяйственном машиностроении (валики, оси, рычаги, детали, изготовляемые холодной штамповкой, а также цементируемые детали: шестерни, червяки, поршневые пальцы и т.п.).

Стали номеров 5 и 6, обладающие большей прочностью, предназначены для железнодорожных колес, рычагов, фланцев, звездочек, шкивов, валов и других деталей грузоподъемных и сельскохозяйственных машин.

Углеродистые качественные стали характеризуются более низким, чем у сталей обыкновенного качества, содержанием вредных примесей и неметаллических включений. Они находят многостороннее применение в технике, так как в зависимости от содержания углерода и термической обработки обладают разнообразными механическими и технологическими свойствами.

Стали 05, 08, 10 - малопрочные, высокопластичные, способные к глубокой вытяжке. Их используют без термической обработки для изготовления шайб, прокладок, кожухов и других деталей, изготавливаемых холодной деформацией и сваркой.

Стали 15, 15Л... 25, 25Л пластичны, хорошо штампуются и свариваются. Применяются для изготовления деталей машин и приборов невысокой прочности (крепежные детали, втулки, штуцеры и т.п.), для деталей котло-турбостроения (трубы перегревателей, змеевики), цементуемых деталей небольшого размера (кулачки, толкатели, малонагруженные шестерни и т.п.), от которых требуются твердая, износостойкая поверхность и вязкая сердцевина.

Стали 30, 30Л... 50Л, 55 отличаются большей прочностью, но меньшей пластичностью, чем низкоуглеродистые. Их применяют после улучшения, нормализации и поверхностной закалки. Изготавливают из этих сталей шатуны, коленчатые валы, зубчатые колеса, маховики, оси и т.п.

Стали 60, 60Г,... 85 преимущественно применяют в качестве рессорно-пружинных, благодаря их высоким упругим и прочностным свойствам (плоские и круглые пружины, рессоры, упругие кольца и другие детали пружинного типа), а также для прокатных валков, шпинделей станков и других крупных деталей.

Низколегированные качественные стали ненамного дороже углеродистых, но имеют лучший комплекс механических свойств: лучшую свариваемость, повышенные хладостойкость, износостойкость и коррозионную стойкость в различных средах. Применяют эти стали для деталей, работающих в условиях износа и трения (зубчатые колеса, кулачки, втулки, обоймы, гильзы, диски, плунжеры и т.п.); для несущих элементов сварных металлоконструкций, работающих при температуре от -70°С; для аппаратов, сосудов и частей паровых котлов, работающих при температурах от -70 до +475°С под давлением.

Высококачественные средне- и высоколегированные конструкционные стали имеют повышенную прочность, сопротивление хрупкому разрушению. Из них изготавливают наиболее ответственные, тяжелонагруженные детали: валы и роторы турбин, коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания, гильзы цилиндров, штоки клапанов, детали редукторов и шасси.

Особовысококачественные стали имеют повышенную ударную вязкость, прежде всего при низких температурах, пластичность, длительную прочность. Эти стали широко используются в авиационной технике, атомной теплоэнергетике, приборостроении и других важных отраслях. Так, коррозионностойкие (хромистые, хромоникелевые и хромомарганцовые) стали идут на изготовление арматуры, турбинных лопаток и дисков, эксплуатируемых при температурах до 530... 580°С, хирургического инструмента, шарикоподшипников.

Малоуглеродистые жаропрочные (хромоникелевые с тугоплавкими добавками) стали применяют для изготовления деталей сварной арматуры, лопаток и заклепок компрессорных машин и других деталей, работающих в условиях, вызывающих коррозию металла, и в условиях высоких температур.

Автоматные стали характеризуются снижением трения между инструментом и стружкой в зоне резания и более легким измельчением и отделением стружки за счет как бы внутренней смазки, которую создают добавки серы, селена, кальция и образуемые ими включения. Отсутствие налипания металла на инструмент способствует получению гладкой блестящей поверхности резания. Все это необходимо на станках без постоянного обслуживания.

Вместе с тем эти стали имеют пониженную вязкость, пластичность и коррозионную стойкость. Стали группы А (автоматные сернистые) используют для крепежных деталей, а также малонагруженных деталей сложной формы, к которым предъявляются требования высокой точности размеров и чистоты поверхности (оси, валики, шестерни, пальцы, винты, болты, и другие детали, обрабатываемые на станках - автоматах). Стали группы АС (автоматные свинецсодержащие) по обрабатываемости заметно превосходят сернистые и широко применяются на автозаводах для изготовления многих деталей (рычаги, оси, храповики, фланцы, зубчатые венцы и др.). Стали группы АЦ (автоматные кальцийсодержащие) предназначены для изготовления термически упрочняемых деталей автомобилей и тракторов, обрабатываемых твердосплавным инструментом при высоких скоростях резания (вилки карданных валов, шестерни, цапфы, валы и др.).

Шарикоподшипниковые стали способны противостоять сложным сосредоточенным и переменным напряжениям, которые возникают в зоне контакта шариков (или роликов) с беговыми дорожками колец подшипников качения. Наряду с основным назначением указанные стали используют, когда требуется высокая износостойкость и контактная выносливость (детали насосов высокого давления, кулачки, копиры, пальцы, храповые механизмы и др.).

Строительные сталиимеют свойства аналогичные соответствующим маркам углеродистых или низколегированных сталей. Применяются они для стальных строительных конструкций со сварными и другими соединениями (уголки, двутавры, швеллеры, листы и гнутые профили).

Арматурные стали имеют свойства, аналогичные соответствующим углеродистым или легированным сталям. Производят из них периодический профиль, предназначенный для армирования железобетонных конструкций.

Магнитно-твердые материалы должны иметь максимальные значения следующих параметров: коэрцитивной силы (более 4 кА/м), удельной магнитной энергии, остаточной индукции. Применяют их в станкостроении, автомобилестроении, в электротехнике, приборостроении, радиоэлектронной технике (машины постоянного тока, синхронные машины, шаговые двигатели, элементы с внешней и внутренней памятью и др.).

Магнитно-мягкие материалы (с коэрцитивной силой по индукции не более 4 кА/м) имеют высокое значение начальной магнитной проницаемости. Используются, в основном, для изготовления магнитопроводов переменного магнитного поля. Применяются в электромашиностроении, трансформаторостроении, в электротехнической и радиотехнической промышленности, измерительной технике, системах автоматики и телемеханики, вычислительной технике.

Сварочная и наплавочная проволока должна иметь определенный химический состав для образования качественного сварного соединения и наплавочного слоя. Применяется она для автоматической сварки и наплавки, а также служит полуфабрикатом для изготовления сварочных штучных электродов для ручной сварки (проволока Св).

 

Инструментальные материалы

 

Инструментальные материалы разделяются на стали, спеченные твердые сплавы на основе карбидов вольфрама, титана и тантала, сверхтвердые материалы (минералокерамика, алмазы, различные модификации кубического нитрида бора). Наибольший объем снимаемой стружки приходится на инструмент из твердых сплавов и быстрорежущей стали.

 

Классификация и маркировка сталей

 

Наиболее обширную и важную в практическом отношении группу инструментальных материалов составляют инструментальные стали. По химическому составу они подразделяются на углеродистые, легированные и высоколегированные быстрорежущиестали.

Углеродистые инструментальные стали маркируются буквенно - цифровым кодом (ГОСТ 1435-99). Производят стали качественными У7, У8, У8Г, У9, У10, У12 и высококачественными У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У12А. Буква У в марке указывает, что сталь углеродистая, Г -повышенная массовая долямарганца,а цифра - среднее содержание углерода в десятых долях процента. Например, сталь У8ГА расшифровывается: высокоуглеродистая высококачественная эвтектоидная инструментальная сталь, содержащая углерода 0,8%, марганца 1... 1,5%, по степени раскисления - спокойная.

Легированные инструментальные стали имеют маркировку, аналогичную легированным конструкционным сталям, за исключением обозначения углерода. Содержание углерода дается в десятых долях процента, как в инструментальных углеродистых сталях. Если массовая доля углерода равна 1, то первые цифры в обозначении марок не указываются: 11ХФ, 13Х, 4ХС, 9ХС, ХВГ, 5ХНВ, 9Х5ВФ, ХВСГФ, 3Х3М3Ф, 5Х2МНФ, 5Х3В3МФС, 4Х5МФ1С, 4ХМНФС, 6Х3МФС, 8Х6НФТ и др. (ГОСТ 5950-2000).

Пример расшифровки: 9ХФ - низколегированная заэвтектоидная инструментальная особовысококачественная сталь перлитного класса, углерода – 0,9%, хрома - 1... 1,5%, ванадия - около 0,1%, спокойная, деформируемая;

8Х4В2МФС2 - среднелегированная эвтектоидная инструментальная особовысококачественная сталь мартенситного класса, содержащая углерода 0,8%, хрома 4%, вольфрама 2%, молибдена менее1%, ванадия около0,1%, кремния 2%, спокойная, деформируемая.

Маркировка быстрорежущих сталей начинается с буквы Р. Цифры, стоящие после буквы Р, указывают на содержание вольфрама в процентах. Обозначение и количество других легирующих элементов принято как в легированных конструкционных сталях. Выпускаются быстрорежущие стали следующих марок: Р18, Р9, Р6М5, 11Р3АМ3Ф2, Р6М5Ф3, Р18К5Ф2, Р9К5, Р6М5К5, Р9М4К8, Р2АМ9К5 (ГОСТ 19265-73^*).

Пример расшифровки марки: 11Р3АМ3Ф2 - среднелегированная быстрорежущая инструментальная сталь мартенситного класса, особовысококачественная, спокойная, деформируемая, содержащая углерода 1,1%, вольфрама 3%, азота менее 0,1%, молибдена 3%, ванадия 2%.

 

Твердые сплавы и их маркировка

 

К спеченным твердым сплавам относятся материалы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, соединенных металлической связкой.

Твёрдые сплавы изготавливают методом порошковой металлургии. Порошки карбидов смешивают с порошком кобальта, выполняющего роль связки, прессуют и спекают при 1400 - 1550 ^ОС.

В зависимости от состава карбидной основы спеченные твердые сплавы выпускают трех групп (ГОСТ 3882-74*). Вольфрамовые (системы WC - Co) - однокарбидные, маркируемые буквами ВК и цифрой, показывающей содержание кобальта (К) в процентах, остальное- карбиды вольфрама (В): ВК3; ВК3-М; ВК6; ВК6-М; ВК6-ОМ; ВК6-В; ВК8; ВК8-В; ВК8-ВК; ВК10; ВК10‑ХОМ; ВК4-В; ВК11-В; ВК10-КС; ВК20; ВК20-КС; ВК11-ВК; ВК13. Буквы, стоящие в конце обозначения марок, указывают размеры зерен карбидов вольфрама: М - мелкозернистые; ОМ - особомелкозернистые; С - среднезернистые; В, КС - крупнозернистые; К, ВК - особокрупнозернистые; ХОМ - особомелкозернистые, легированные карбидом хрома. Титано-вольфрамовые (системы TiC-WC-Co) - двухкарбидные, маркируемые буквами Т, К и цифрами, показывающими содержание карбидов титана (Т) и кобальта (К) в процентах, остальное - карбиды вольфрама: Т30К4; Т15К6; Т14К8; Т5К10. Титано - тантало - вольфрамовые (системы TiC-TaC-WC-Co) - трехкарбидные, маркируемые: ТТ7К12; ТТ8К6; ТТ10К8; ТТ10К8Б; ТТ20К9; ТТ8К7. Цифры в марках после букв ТТ обозначают суммарное содержание карбидов титана и тантала в процентах, а после буквы К - количество кобальта в процентах; остальное - карбиды вольфрама. Буква Б в марке указывает на различие соотношения между карбидами титана и тантала по сравнению с маркой без дополнительной буквы.

Пример расшифровки марки: ВК-6М - однокарбидный спеченный твердый сплав вольфрамовой группы, содержащий 6% кобальта, остальное - мелкозернистые карбиды вольфрама(94%);

Т15К6 - двухкарбидный спеченный твердый сплав вольфрамо - титановой группы, содержащий кобальта 6%, карбидов титана 15%, карбиды вольфрама - остальное ( 79%);

ТТ7К12 - трехкарбидный спеченный твердый сплав титано - тантало - вольфрамовой группы, 7 - суммарное содержание карбидов титана и тантала в процентах, 12 - содержание кобальта в процентах, остальное (81%) - карбиды вольфрама.

В безвольфрамовых спеченных твердых сплавах карбид вольфрама заменен карбидом титана и карбонитридом титана, а в качестве связки используют никель, железо, молибден.

Марки безвольфрамовых спеченных твердых сплавов, в качестве твердой составляющей которых используется сложный карбид титана и ниобия (Ti + Nb)C, маркируются: ТМ1, ТМ2 и др. (ГОСТ26530-85).

Марки, в которых твердой составляющей является карбид титана (TiC), маркируются: ТН-20, ТН-30, ТН-50 и др. (ГОСТ26530-85).

Марки, в которых твердой составляющей является карбонитрид титана (TiCN), маркируются: КТН-16 (ГОСТ26530-85).

В безвольфрамовых сплавах марок ТН цифры указывают примерное содержание никель - молибденовой связки в процентах (ТН-20) - 20% и карбидов титана - 80%.

В сплавах ТМ1, ТМ3, КНТ-16 цифры 1, 3, 16 - условный порядковый номер. С увеличением номера в сплавах ТМ1, ТМ3 уменьшается содержание сложного карбида титана и ниобия. Так, в сплаве ТМ1 содержится 90% (Ti+Nb)C, 5% Ni, 5% Mo; в сплаве ТМ3 - 64% (Ti+Nb)C, 21% Ni, 15% Mo; в сплаве КНТ-16 - 74% TiCN, 19,5% Nb, 6,5% Mo.

Сверхтвердые материалы

 

К основным группам сверхтвердых материалов относят алмазы, нитрид бора, оксид алюминия (Al₂O₃) и нитрид кремния (Si₃N₄)в монокристальной форме или в виде порошков (минералокерамика).

Алмаз - кубическая кристаллическая модификация углерода, нерастворим в кислотах и щелочах. Величина алмаза измеряется в каратах (один карат равен 0,2 г). Различают природные технические (А) и поликристаллические синтетические (АС) алмазы. Синтетические алмазы получают путем перевода углерода в другую модификацию за счет значительного объема графита в условиях высоких температур (~2500⁰С) и давлений (~1 000 000 МПа).

Синтетические поликристаллические алмазы марки АСБ типа баллас выпускаются по ТУ 2-037-19-76 (АСБ-1, АСБ-2,..., АСБ-5), поликристаллические алмазы марки АСПК типа карбонадо - по ТУ 2-037-96-73 (АСПК-1, АСПК-2, АСПК-3).

Материалы на основе кубического нитрида бора (КНБ) разделяютсяна две группы: материалы, содержащие свыше 95% кубического нитрида бора, и материалы, содержащие 75% кубического нитрида бора с различными добавками (например, Al₂O₃). К первой группе относятся эльбор – Р (композит 01), г ексанит – Р (композит 10), белбор (композит 02), исмит, ПТНБ. Ко второй группе относится композит 05 с массовой долей КНБ 75% и Al₂O₃ 25%.

Из минералокерамических инструментальных материалов наиболее широкое применение получают следующие материалы:

Оксидная керамика (белая), которая состоит из оксида алюминия (безводного природного глинозема Al₂O₃ около 99%) с незначительными добавками оксида магния (MgO) или других элементов. Выпускаются марки: ЦМ332, ВШ-75 (ТУ 2-036-768-82 ); ВО13 (ТУ 48-19-4204-2-79).

Оксид алюминия – корунд. Используют технические (природные) и синтетические корунды. Из синтетических корундов широкое применение получили электрокорунды (представляющие собой кристаллический оксид А1₂О₃) марок 16А,15А,14А,13А,12А и т.д. и карборунды (представляющие собой химическое соединение кремния с углеродом SiC) марок 55С, 54С, 53С, 52С, 64С, 63С, 62С.

Оксидно-карбидная (черная) керамика состоит из Al₂O₃ (60 – 80%), карбидов тугоплавких металлов (TiC) и окислов металлов. Выпускаются марки ВОК60, ВОК71 и В3 по ГОСТ 25003-81.

Оксидно–нитридная керамика состоит из нитридов кремния (Si₃N₄) и тугоплавких материалов с включением оксида алюминия и некоторых других компонентов. К этой группе относят марки: кортинит - ОНТ-20 (по ТУ 2-Р36-087-82) и силинит – Р (по ТУ 06-339-78).