В зависимости от назначения материалы принято делить на две большие группы – конструкционные и инструментальные. Каждая из этих групп материалов подразделяется на три большие группы: сталь, чугун, цветные металлы и сплавы на их основе. В зависимости от состава, структуры и назначения конструкционные материалы подразделяются на несколько групп, которые представлены на схемах 1, 2, 3, 4. Классификация инструментальных материалов представлена на схеме 5.
2.1 Классификация, маркировка и применение конструкционной стали
Конструкционную сталь подразделяют на две большие группы – углеродистую и легированную. Углеродистая, в свою очередь, подразделяется на несколько подгрупп. Самая дешевая – сталь обыкновенного качества. Она содержит наибольшее количество вредных примесей (серу и фосфор) и поэтому более хрупкая по сравнению с качественной. Применяют ее без упрочняющей термической обработки в основном в строительстве и для неответственных деталей машин, а также для изготовления изделий, используемых в быту: сковородки, ручки, замки и другие изделия ширпотреба.
Сталь обыкновенного качества маркируют в соответствии с ГОСТ
380-88 по буквенно-цифровой системе. В начале марки пишут две буквы Ст, что сокращенно обозначает слово сталь. Затем пишут цифру (от 0 до 6), которая обозначает условный номер стали в зависимости от ее химического состава. За номером указывается степень раскисления (кп – кипящая, пс – полуспокойная или сп – спокойная). Сталь Ст0 не подразделяется по степени раскисления. Иногда в некоторых марках стали после номера может стоять буква “Г”. Это означает, что сталь содержит повышенное содержание марганца, по сравнению с аналогичной маркой без этой буквы (см. схему 1).
Сталь углеродистая качественная конструкционная (ГОСТ 1050-88) маркируется двузначным числом, которое обозначает среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента (08, 10, 10кп, 15, 15пс, 20, 25 и так далее до 60). После числа указывается степень раскисления (кп или пс). Отсутствие индекса, обозначающего степень раскисления, означает, что сталь
Схема 1
Сталь конструкционная углеродистая
  (некоторые марки и область применения)
|
| Обыкновенного качества ГОСТ 380-94 | Качественная (машиностроительная) | Автоматная ГОСТ 1414-75Е | ||||
| Номера | Степень раскисления | ГОСТ 1050-88 | Для изделий, изготовляемых глубокой вытяжкой и для изделий, подвергаемых цементации | А11, А20, А30, А35, АС14, АС40 и др. А – автоматная сталь. Число – содержание углерода в сотых долях процента. С – содержание свинца 0,1-0,2 % | Для изготовления неответственных изделий массового производства, изготовляемых на станках автоматах. Сталь типа А11, А20, АС14 и др. с низким содержанием углерода применяют без термической обработки. Сталь типа А30, А35, АС40 и др. среднеуглеродистые могут применяться в улучшенном состоянии. | |
| Низкоуглеродистая: 05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 11кп, 15кп, 15пс, 15, 18кп, 20кп, 20пс, 20, 25 | ||||||
| 0,1,2,3,4,5,6 | КП-кипящая ПС-полукипящая СП-спокойная | |||||
| Некоторые марки: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2сп, Ст2пс, Ст3сп, Ст5сп, Ст6пс и др. Цифры – условный номер в зависимости от химического состава | ||||||
| Среднеуглеродистая: 30, 35, 40, 45, 50 | Для ответственных деталей машин, работающих в тяжелых условиях. Может применяться в улучшенном состоянии (после закалки и высокого отпуска) | |||||
| С повышенным содержанием углерода: 55, 58, 60 | ||||||
| Применение: №1 – для изделий ширпотреба (замки, дверные ручки, шпингалеты и др.) №2,3,4 – преимущество в строительстве №5,6 – для неответственных деталей машин (тяги, оси, кронштейны, пальцы, крышки) | ||||||
| ГОСТ 14959-79 | Для пружин и рессор небольшого сечения, в котором обеспечивается сквозная прокаливаемость | |||||
| Рессорно-пружинная: 65, 70, 75, 80, 85 | ||||||
| Без индекса – спокойная, число указывает на содержание углерода в сотых долях процента |
спокойная. Качественная конструкционная углеродистая сталь применяется в основном для изготовления ответственных деталей машин; низкоуглеродистая – в основном для деталей, изготовляемых глубокой вытяжкой (так как обладает высокой пластичностью) или подвергаемых цементации; среднеуглеродистая – для деталей, работающих в тяжелых условиях. Детали небольших размеров могут подвергаться улучшению (закалке и высокому отпуску), а детали сечением более 20 мм обычно применяются после нормализации (иногда в отожженном состоянии). Конструкционная сталь с повышенным и высоким содержанием углерода (равным или превышающим 0,65 %) применяется в основном для изготовления рессор и пружин (см. схему 1).
Сталь повышенной и высокой обрабатываемости резанием (автоматные стали) маркируется буквой А и числом, которое указывает на содержание углерода в сотых долях процента. Отличительной особенностью автоматных сталей от других конструкционных является повышенное содержание в них серы (до 0,3 %) и фосфора (до 0,5 %). Кроме того, в некоторых случаях добавляют свинец (0,1 – 0,2 %). Тогда в марке пишут букву С. Все это способствует облегчению обработки резанием (повышает стойкость режущего инструмента и обеспечивает лучшее качество обрабатываемой поверхности), однако ухудшает механические свойства (понижает пластичность и вязкость) и коррозионную стойкость (см. схему 1).
Иногда для повышения механических свойств и прокаливаемости автоматные стали легируют хромом, марганцем, никелем, молибденом (см. схему 2). В этом случае в марке пишут соответствующие буквы (см. ниже).
Легированная конструкционная сталь маркируется по химическому составу. В марке указывается среднее содержание углерода в сотых долях процента (двузначное число в начале марки) и легирующие элементы (буквы русского алфавита с цифрами после соответствующей буквы, которые указывают примерное содержание данного элемента в процентах).
Химические элементы в марках стали обозначаются следующими буквами:
| А – азот; | Б – ниобий; |
| В – вольфрам; | Г – марганец; |
| М – молибден; | Д – медь; |
| Н – никель; | Е – селен; |
| Т – титан; | П – фосфор; |
| К – кобальт; | Р – бор; |
| Х – хром; | С – кремний; |
| Ц – цирконий; | Ф – ванадий; |
| Ю – алюминий; |
Схема 2
  Сталь конструкционная легированная (некоторые марки и область применения)
|
| Строительная (повышенной прочности) |
| ГОСТ 19281-89 |
| 09Г2, 17ГС, 10Г2БД, 18Г2АФ, 15ХСНД и др. |
| Применяется без термической обработки |
| С особыми (специальными свойствами) | ||||||
| ГОСТ 5632-72 | ГОСТ 21427-75 | ГОСТ 6862-72 | ||||
| Коррозионностойкая | жаростойкая (окалиностойкая) | жаропрочная | износостойкая | |||
| электротехническая | для постоянных магнитов | |||||
| хромовая | хромоникелевая | |||||
| 08Х13, 20Х13, 40Х13, 12Х17, 08Х17 и др. | 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 10Х14Г14Н4Т и др. | 15Х25Т, 12Х18Н9, 40Х9С2, 12Х17, 40Х10С2М и др. | 12ХМФ,12Х2МФБ, 45Х4Н14В2М, 40Х15Н7Г2Ф2МС и др. | 95Х18, 110Г13Л и др. | ||
| 1211, 1212, 1311, 2211, 3311 и др. | ЕХ, ЕХ3, ЕХ9К15М и др. | |||||
| Для изделий, работающих в слабоагрессивных средах | Для изделий, работающих в сильноагрессивных средах | Для изделий, работающих при повышенных и высоких температурах | Для изделий, работающих в условиях трения при сильных ударах (железнодорожные стрелки, траки гусениын машин, била камнедробилок и др.) | Магнитомягкая сталь для электромагнитов | Магнитотвердая сталь для постоянных магнитов |
| Машиностроительная | ||||
| ГОСТ 4543-71 | ГОСТ 801-78 | ГОСТ 1414-75 | ||
| цементуемая | улучшаемая | подшипниковая | Повышенной и высокой обрабатываемости резанием (автоматная) | |
| 15Х, 25ХГМ, 20ХН3А, 12Х2Н4А и др. | 40Х, 40ХНМА, 30ХН2ВФ, 40ХН, 30ХН3 и др. | ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ и др. | ||
| АС12ХН, АС15ХГН, АС20ХГНМ, АС40ХГНМ и др. | ||||
| Применяется после цементации, зкалки и низкого отпуска | Применяется после улучшения (закалки и высокого отпуска) | Применяется после закалки и низкого отпуска для деталей подшипников качения | ||
| Низкоуглеродистая применяется без термической обработки, среднеуглеродистая – после улучшения (закалки и высокого отпуска) |
Часть обозначений совпадает с начальными буквами русских названий этих элементов (левая колонка), а в остальных случаях не совпадает (правая колонка).
Буква А имеет тройное значение: указывает на легирование азотом (в этом случае ставится обязательно внутри марки), обозначает высококачественную сталь, т.е. с минимальным количеством вредных примесей (в этом случае ставится всегда в конце), а также автоматную сталь, предназначенную для изготовления мелких неответственных изделий на станках-автоматах (в этом случае ставится в начале марки).
Стали и сплавы, полученные специальными методами, дополнительно обозначают через тире в конце марки следующими буквами:
ВД – вакуумно-дуговой переплав,
Ш – электрошлаковый переплав,
ВИ – вакуумно-индукционная плавка.
Если после буквы, обозначающей определенный химический элемент в стали, не стоят цифры, то его содержание может быть менее 1 %; 1 % и более 1 % (но менее 2 %).
Примеры:
15ХСНД (сталь содержит 0,15 % углерода, до 1,5 % хрома, кремния, никеля, меди каждого).
08Х18Н10Т (сталь содержит 0,08 % углерода, 18 % хрома и 10 % никеля). Сталь является высоколегированной, т.к. суммарное содержание легирующих элементов более 10 %.
Область применения легированной конструкционной стали существенно зависит от ее химического состава (содержания углерода и легирующих элементов). Так, низколегированная сталь, содержащая дешевые элементы (Cr, Si, Mn) и мало углерода (менее 0,25 %), хорошо сваривается, незначительно дороже углеродистой и поэтому используется в основном в строительстве. Применяется без термической обработки. За счет легирования повышается прочность – примерно на 25 % по сравнению с углеродистой, что позволяет существенно экономить металл и облегчить конструкцию. По ГОСТ 19281-89 она называется сталь повышенной прочности. Конструкционную сталь с небольшим содержанием углерода применяют также для изготовления деталей машин, которые подвергают цементации. В отличие от строительной, цементуемая сталь может быть более легированной (по сравнению со строительной) и содержать дорогие дефицитные легирующие элементы. Главная цель легирования цементуемой стали – повышение прокаливаемости, что обеспечивает более высокую прочность сердцевины детали (по сравнению с углеродистой, содержащей аналогичное количество углерода).
Среднеуглеродистая легированная сталь (0,3 – 0,45 % С) применяется в основном для изготовления сильно нагруженных деталей машин, работающих при динамических нагрузках. Детали машин, изготовляемые из такой стали, обязательно подвергаются закалке и высокому отпуску (улучшению) для обеспечения оптимального сочетания механических свойств. Основная цель легирования такой стали – повышение прокаливаемости.
Конструкционная легированная сталь с более высоким содержанием углерода (равным или превышающим 0,5 %С) применяется в основном для пружин и рессор. Ее чаще всего легируют кремнием (для повышения жесткости и упругости), а также другими элементами (Cr, Ni и пр.) с целью повышения прокаливаемости. Изделия из такой стали чаще всего подвергают закалке и среднему отпуску. Это обеспечивает максимальную упругость стали.
Высоколегированная сталь (содержащая более 10 % легирующих элементов) относится в основном к стали со специальными свойствами: жаростойкой, жаропрочной, коррозионно-стойкой и другим (см. схему 3).
Жаростойкой называют сталь, устойчивую против окисления при нагреве свыше 500 ºС. Жаростойкость стали повышает хром, алюминий и кремний. Чем выше их содержание в стали, тем выше ее жаростойкость. Однако алюминий и кремний в больших количествах сильно повышают хрупкость стали. Поэтому жаростойкие стали легируют в основном хромом. Иногда для повышения пластичности добавляют никель.
Сталь жаростойкая до 700, 800, 900, 1000, 1200 ºС должна содержать соответственно не менее 6, 10, 18, 25, 30 % хрома.
Жаропрочные стали способны противостоять механическим нагрузкам при высокой температуре. Жаропрочные стали, применяемые для работы при температурах выше 500 ºС, должны быть одновременно и жаростойкими поэтому они должны содержать необходимое количество хрома, который повышает не только жаростойкость, но и жаропрочность. В сталях перлитного класса существенно повышает жаропрочность молибден в небольших количествах (около 1 %), а также ванадий.
Коррозионно-стойкие стали одновременно являются и жаростойкими, однако коррозионная стойкость возрастает с повышением содержания хрома не линейно, а скачкообразно. Поэтому коррозионно-стойкой будет сталь, содержащая 13 и более процентов Cr. Дополнительное легирование никелем повышает коррозионную стойкость и одновременно способствует получению аустенита, что повышает пластичность и вязкость стали.
Иногда маркируют сталь в зависимости от области ее применения. Каждая группа стали обозначается определенной буквой, которая ставится первой. За этой буквой пишут некоторые буквы и цифры, которые указывают основные элементы в стали. Например, буквой Ш обозначают подшипниковую сталь, Е – сталь для постоянных магнитов, Э – электротехническая сталь.
Примеры:
ШХ15-В – подшипниковая сталь, легированная хромом (примерно
1,5 %). В подшипниковой стали, содержание хрома указывают в десятых долях процента. В – вакуумированная.
ЕХ3 (сталь для постоянных магнитов, легированная 3 % хрома).
Электротехнические стали маркируют по ГОСТ 21427.0-75 четырехзначным числом, например 1211 (Э11), 1213 (Э13), 1311 (Э21) и другие (в скобках приведена устаревшая маркировка). Первая цифра означает класс по структурному состоянию и виду прокатки. Вторая – содержание кремния в процентах, третья – группу основной нормируемой характеристики. Четвертая – порядковый номер типа стали. Вместе первые три цифры означают тип стали.
Нестандартные стали, выпускаемые различными заводами, маркируют особыми буквами: ЭИ – электросталь исследовательская; ЭП – электросталь пробная.
Стали, выпускаемые заводом “Днепроспецсталь”, маркируют ДИ, а Златоустовским металлургическим заводом – ЗИ. Во всех случаях после букв пишут порядковый номер (ЭИ417, ЭП67, ДИ8 и т.д.).
2.2 Маркировка и применение чугунов
Литейные чугуны, применяемые для изготовления деталей машин, маркируются по механическим свойствам. Это связано с тем, что одному и тому же химическому составу могут соответствовать различные механические свойства, так как свойства чугунов зависят не только от состава, но и других факторов. Классификация чугунов представлена на схеме 3. Существенным недостатком белых и серых чугунов является высокая хрупкость (ковкие и высокопрочные чугуны имеют более высокую пластичность, тем не менее они по пластичности заметно уступают стали). Поэтому чугуны по сравнению со сталью хуже работают на растяжение (особенно серые). В связи с этим в марках чугунов указывается минимальное значение временного сопротивления на разрыв, а в ковких – еще и минимальное относительное удлинение, т.е. пластичность (второе число). В начале каждой марки всегда пишут две буквы, которые означают вид чугуна: СЧ – серый чугун, КЧ – ковкий чугун, ВЧ – высокопрочный чугун. В марках серых чугунов второго числа нет. У них пластичность, т.е. относительное удлинение близко к нулю. В старом гос. стандарте второе число соответствовало в марках серого чугуна пределу прочности при изгибе в килограммах силы на миллиметр квадратный, а высокопрочном чугуне – относительному удлинению.
Примеры:
СЧ15 – серый чугун, σв ≥ 150 Н/мм2 (≈ 15 кгс/мм2).
Схема 3
КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИМЕРЫ МАРКИРОВКА ЧУГУНОВ (НЕЛЕГИРОВАННЫХ)
| ЧУГУН (сплав на основе железа, содержащий более 2,14 % углерода) |
 | |
| Углерод полностью в химически связанном состоянии (в виде цементита) | Улерод частично или полностью в свободном состоянии (в виде графита) | ||||
| С пластинчатым графитом (серый) ГОСТ 1412-85 | С хлопьевидным графитом (ковкий) ГОСТ 1215-79 | С шаровидным графитом (высокопрочный) ГОСТ 7293-85 | |||
| Белый |
| Доэвтектический (содержит углерода менее 4,3 %) | Эвтектический (содержит углерода 4,3 %) | Заэвтектический (содержит углерода более 4,3 %) | Ферритный СЧ10 | Ферритно-перлитный СЧ15 | Перлитный СЧ20, СЧ25, СЧ30, СЧ35 | Ферритный КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12 | Перлитный КЧ45-7, КЧ50-5, КЧ55-4, КЧ60-3, КЧ65-3, КЧ70-2 и др. | Ферритный ВЧ35, ВЧ40 | Феррито-перлитный ВЧ45, ВЧ50 | Перлитный ВЧ60, ВЧ70, ВЧ80, ВЧ100 | ||||||||||
| Не маркируется, так как в качестве конструкционного материала не применяется |
КЧ30-6 – ковкий чугун, σв ≥ 300 Н/мм2 (≈ 30 кгс/мм2), δ = 6 %).
ВЧ70 – высокопрочный чугун, σв ≥ 700 Н/мм2 (≈ 70 кгс/мм2).
Чугуны, обладая хорошими литейными свойствами, широко применяются для деталей сложной формы, которые целесообразно изготавливать литьем. Наиболее распространенным является серый чугун, т.к. он самый дешевый. Однако из-за высокой хрупкости его можно применять только для малонагруженных деталей, работающих при статической нагрузке, а также для деталей, работающих на сжатие (хрупкие металлы очень плохо работают на растяжение). Для ответственных деталей, изготовляемых литьем и работающих в тяжелых условиях при динамических нагрузках, следует применять ковкий и высокопрочный чугун. Однако эти чугуны дорогие и их применение ограничено. В особых случаях для литых деталей могут применяться литейные сплавы на основе цветных металлов.
Для изготовления подшипников скольжения, работающих при больших нагрузках, применяют специальные антифрикционные чугуны. Их маркируют в соответствии с ГОСТ 1585-85 буквами АЧС, АЧВ, АЧК, что означает антифрикционный чугун. Последняя буква указывает на принадлежность чугуна к конкретной группе: С – серый, В – высокопрочный, К – ковкий. Через тире пишут цифру от 1 до 6, которая означает порядковый номер. Например, АЧС-5 (антифрикционный серый чугун № 5).
Следует иметь в виду, что чугуны имеют хорошие литейные свойства, но обладают низкой пластичностью. Поэтому из чугунов заготовки изготовляются только литьем. Даже высокопрочный чугун, имеющий наибольшую пластичность по сравнению с другими, не способен обрабатываться давлением. Сталь, наоборот имеет высокую пластичность, но низкие литейные свойства. Поэтому из стали получают заготовки в основном обработкой давлением (ковкой, штамповкой, прокаткой, волочением и другими способами). Имеется группа литейных сталей. Они в конце марки обозначаются буквой “Л”, например 25Л. Но и эти стали имеют литейные свойства хуже, чем чугуны и могут применяться только для толстостенных отливок.
2.3 Классификация, маркировка и применение цветных металлов
и сплавов на их основе
К цветным металлам относятся все металлы, кроме железа и сплавов на его основе – сталей и чугунов, которые называются черными. Сплавы на основе цветных металлов используют в основном как конструкционные материалы со специальными свойствами: коррозионно-стойкие, подшипниковые (обладающие низким коэффициентом трения), тепло- и жаропрочные и др.
В маркировке цветных металлов и сплавов на их основе нет единой системы. Во всех случаях принята буквенно-цифровая система. Буквы указывают на принадлежность сплавов к определенной группе, а цифры в разных группах материалов имеют разное значение. В одном случае они указывают на степень чистоты металла (для чистых металлов), в другом – на количество легирующих элементов, а в третьем обозначают номер сплава, которому по гос. стандарту должны соответствовать определенный состав или свойства.
Упрощенная классификация цветных металлов и сплавов на их основе, которые наиболее широко применяются в пищевом или холодильном машиностроении, приведена на схеме 4.
В сплавах на основе меди принята буквенно-цифровая система, характеризующая химический состав сплава. Легирующие элементы обозначаются русской буквой, соответствующей начальной букве названия элемента. Причем часто эти буквы не совпадают с обозначением тех же легирующих элементов при маркировке стали (таблица 1).
Таблица 1
Условные обозначения элементов, входящих в состав медных сплавов
(для сравнения приведено также обозначение аналогичных элементов
в легированных сталях)
| Название элемента | Обозначения, принятые в стандартах | Название элемента | Обозначения, принятые в стандартах | |||
| Медные сплавы | Сталь | Медные сплавы | Сталь | |||
| Азот Алюминий Бор Ванадий Вольфрам Кобальт Кремний Марганец Медь Молибден Никель | - А - - - - К Мц М - Н | А Ю Р Ф В К С Г Д М Н | Ниобий Титан Фосфор Хром Цирконий Бериллий Железо Магний Олово Свинец Цинк | - - - Х - Б Ж Мг О С Ц | Б Г П Х Ц - - - - - - | |
Порядок маркировки литейных и деформируемых латуней разный. Деформируемые латуни маркируются по ГОСТ 15527-70. В начале марки пишут букву Л, что означает латунь. Число после буквы Л указывает содержание меди в процентах. В легированных латунях после буквы Л пишут буквы, символически обозначающие легирующие элементы (в соответствии с таблицей 1). Содержание этих элементов пишут цифрами через тире после числа, указывающего содержание меди. Остаток, недостающий до 100 %, соответствует содержанию цинка.
Схема 4
Классификация и примеры маркировки цветных металлов и сплавов на их основе
| Цветные металлы | ||||||||||
| Медь ГОСТ 859-2001 | Алюминий ГОСТ 11069-74 | Титан ГОСТ 19807-74 | Магний | Олово ГОСТ 860-75 | Свинец | |||||
| М00б, М0б, М1б, М1р, М2, М2р и др | А999, А95, А8, АД000, АД0, АД1, АД | ВТ1-00, ВТ-1 | - | О1, О2, О3, О4 | - |
| Сплавы на основе цветных металлов | |||||||||||||
| На основе меди | На основе алюминия | На основе титана | На основе магния | На основе олова и свинца | |||||||||
| Латуни | Бронзы | Припои | Литейные ГОСТ 1583-93 | Деформируемые ГОСТ 4784-97 | ГОСТ 19807-74 | Литейные ГОСТ 2856-70 | Деформируемые ГОСТ 14957-76 | Баббиты ГОСТ 1320-74 | Припои для мягкой пайки ГОСТ 19248-73, 21930-76, 19738-74 | ||||
| ЛитейныеГОСТ 17711-93 | Деформируемые ГОСТ 15527-70 | Литейные ГОСТ 613-79, 493-79 | Деформируемые ГОСТ 5017-74, 18175-78 | Для твердой пайки ГОСТ 23137-78 | β-сплавы | α+β-сплавы | α-сплавы | ||||||
| АК12, АК5М, АК12М2, АМ5, АМг5К, АМг6Л, АК7Ц9, АЦ4Мг и др. (см. табл. 2) | АМц, АМг4, АД31, АВ, Д1, Д16, В65, АК8, АМг5ц, В95П и др. | ||||||||||||
| ЛЦ40С, ЛЦ40Мц1,5, ЛЦ23А6Д3Мц2, ЛЦ6К и др. | Л96, Л70, ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1, Л90-1, ЛС59-1 | БрО3Ц12С5, БрО10Ф1, БрА9Мц2Л, БрА7Мц15Ж3Н2Ц2 и др. | БрОФ8-0,3; БрА5; БрЦС4-4-2,5; БрАМц10-2 и др. | ПМц36, ПМц48, ПМц54 | ВТ3-1, ВТ22 и др. | ВТ6, ВТ14 и др. | ВТ5, ВТ5-1, ОТ4, ОТ4-1 и др. | МЛ3, МЛ4, МЛ6, МЛ10, МЛ12, МЛ4пч, МЛ5оч и др. | МА1, МА2, МА10, МА11, МА21пч и др. | Б88, Б83, Б83С, Б16, БН, БС6 и др. | ПОС90, ПОС30, ПОС61М, ПОСК50-18, ПОССу35-0,5; ПСр3, ПСр2,5; ПСр1,5; ПСр1, ПСрО3-97 и др. |
Пример:
ЛМц58-2 – латунь: Cu – 58 %, Mn – 2 %, Zn – 40 %.
ЛС59-1 – латунь: Cu – 59 %, Pb – 1 %, Zn – 40 %.
Л90 – латунь: Cu – 90 %, Zn – 10 %.
Литейные латуни маркируются в соответствии с ГОСТ 1711-30. В начале марки тоже пишут букву Л (латунь), после которой пишут букву Ц, что означает цинк, и число, указывающее на его содержание в процентах. В легированных латунях дополнительно пишут буквы, соответствующие введенным легирующим элементам, и следующие за ними числа указывают на содержание этих элементов в процентах. Остаток, недостающий до 100 %, соответствует содержанию меди.
Примеры:
ЛЦ40С – латунь содержит 40 % цинка и 1 % свинца (остальное – медь).
ЛЦ40МцЗЖ – латунь содержит 40 % цинка, 3 % марганца и 1 % железа (остальное – медь).
Бронзы (сплавы меди с различными элементами, где цинк не является основным). Они подобно латуням подразделяются на литейные и деформируемые. Маркировка всех бронз начинается с букв Бр, что сокращенно означает бронза.
В литейных бронзах после Бр пишут буквы с последующими цифрами, которые символически обозначают элементы, введенные в сплав (в соответствии с таблицей 1), а последующие цифры обозначают содержание этих элементов в процентах. Остальное (до 100 %) – подразумевается медь.
Иногда в некоторых марках литейных бронз в конце пишут букву «Л», что означает литейная.
Пример:
БрО3Ц7С5Н1 (Sn = 3 %, Zn = 7 %, Pb = 5 %, Ni = 1 %, Cu = 84 %).
В марках деформируемых бронз после Бр пишут буквы, обозначающие введенные элементы (в соответствии с таблицей 1), затем через тире – числа, которые в аналогичной последовательности означают содержание вредных элементов в процентах.
Пример:
БрОЦС4-4-2,5 (Sn = 4 %, Zn = 4 %, Pb = 2,5 %, остальное – медь).
Техническая медь маркируется буквой М, после которой идут цифры, связанные с количеством примесей. Медь марки М3 содержит примесей больше, чем М000. Буквы в конце марки означают: к – катодная, б – безкислородная, р – раскисленная.
Высокая электропроводность меди обуславливает ее преимущественное применение в электротехнике как проводникового материала. Латуни в основном применяются как деформируемый коррозионно-стойкий материал. Из них изготавливают листы, трубы, прутки, полосы и некоторые детали: гайки, винты, втулки и др. Большинство бронз обладает хорошими литейными свойствами. Их применяют для различного фасонного литья.
Чаще всего их используют как коррозионно-стойкий и антифрикционный материал: арматура, ободы, втулки, зубчатые колеса, седла клапанов, червячные колеса и т.д. Все сплавы на основе меди имеют высокую хладостойкость.
Алюминий и сплавы на его основе. Алюминий выпускают в виде чушек, слитков, катанки и т.п. (первичный алюминий) по ГОСТ 11069-74 и в виде деформируемого полуфабриката (листы, профили, прутки и т.п.) по ГОСТ 4784-74. По степени загрязненности тот и другой алюминий подразделяется на алюминий особой чистоты, высокой чистоты и технической чистоты. Первичный алюминий по ГОСТ 11069-74 маркируют буквой А и числом, по которому можно определить содержание примесей в алюминии.
Пример:
А95. Это означает, что в алюминии содержится 99,95 % Al и 0,05 % примесей.
Деформируемый алюминий в соответствии с ГОСТ 4784-74 маркируют буквами АД (алюминий деформируемый). После букв могут стоять цифры (чаще всего несколько нулей), которые обозначают условный номер, зависящий от количества примесей. Чем больше нулей, тем меньше примесей. Например АД000 (Al ≥ 99,80 %); АД0 (Al ≥ 99,5 %); АД1 (Al ≥ 99,3 %); АД (Al ≥ 98,8 %).
Сплавы на основе алюминия подразделяются на литейные и деформируемые. Литейные сплавы маркируются по ГОСТ 1583-93. Марка отражает основной состав сплава. Все марки начинаются с буквы А, что означает алюминиевый сплав. Затем пишут буквы и цифры, отражающие состав сплава.
Примеры:
АК12 – сплав на основе алюминий-кремний с содержанием кремния около 12 %.
АК9М2 – сплав на основе алюминий-кремний-медь с содержанием около 9 % кремния и 2 % меди.
АМ5 – сплав на основе алюминий-медь с содержанием около 5 % меди.
АМг5Мц – сплав на основе алюминий-магний с содержанием около
5 % магния и около 1 % марганца.
Иногда в конце марки могут стоять строчные буквы: ч – чистый, пч – повышенной чистоты; оч – особой чистоты, л – литейный сплав, з – литье в песчаные формы, в – литье по выплавляемым моделям (см. таблицу 2).
Маркировка деформируемых алюминиевых сплавов производится в соответствии с ГОСТ 4784-74. В этом случае отсутствует четко выраженная закономерность. Некоторые сплавы маркируются так же, как и литейные, например АМг1, АМг2, АМг4 и так далее, которые содержат соответственно 1, 2, 4 % магния. Однако многие сплавы маркируются по другим принципам. Например, дуралюмины маркируют Д1, Д16, где Д означает дуралюмин, а 1 и 16 – условный номер сплава. Имеются марки типа АК4, АК6 и другие, у которых АК означает алюминиевый ковочный сплав, а цифры – его условный номер. Высокопрочные деформируемые сплавы маркируют буквой В, например В65, В95. Число означает условный номер сплава. Имеются марки типа АД31, АД33 и другие, у которых буквы означают алюминиевый деформируемый сплав, а числа – условный номер. Иногда в конце марки пишут букву П. Она означает, что сплав предназначен для изготовления проволоки, например Д16П, АМг5П, В95П.
Из изложенного следует, что многие марки деформируемых и литейных алюминиевых сплавов очень похожи. В связи с этим марки всех литейных сплавов по ГОСТ 1583-93 приведены в таблице 2. Марки, которые отсутствуют в этой таблице, относятся к деформируемым.
Таблица № 2
Сплавы алюминиевые литейные ГОСТ 1583-93
| Основа Al-Si | Основа Al-Si-Cu | Основа Al-Cu | Основа Al-Mg | Основа Al – прочие элементы | |
| АК12 АК9 АК9 ч АК9пч АК8л АК7 АК7ч АК7пч АК10Су | АК5М АК5Мч АК5М2 АК5М7 АК6М2 АК8М АК5М4 | АК8М3 АК8М3ч АК9М2 АК12М2 АК12ММгН АК12М2МгН АК21М2,5Н2,5 | АМ5 АМ4,5Кд | АМг4К1,5 АМг5К АМг5Мц АМг6л АМг10 АМг11 АМг7 | АК7Ц9 АК9Ц6 АЦ4Мг |
Примечание:
ч – чистый; пч – повышенной чистоты; оч – особой чистоты; л – литейный сплав. М – медь; Мг – магний; Мц – марганец; К – кремний; Кд – кадмий; Н – никель,
Су – сурьма; Ц – цинк.
Применение алюминия и сплавов на его основе очень разнообразно. Технический алюминий применяют в основном в электротехнике в качестве проводника электрического тока, как заменитель меди.
Литейные сплавы на основе алюминия широко применяются в холодильной и пищевой промышленности при изготовлении деталей сложной формы (различными методами литья), от которых требуется повышенная коррозионная стойкость в сочетании с небольшой плотностью, например, поршни некоторых компрессоров, рычаги и другие детали. Деформируемые сплавы на основе алюминия также находят широкое применение в пищевой и холодильной технике для изготовления различных деталей методом обработки давлением, к которым предъявляются также повышенные требования к коррозионной стойкости и плотности: различные емкости, заклепки и т.п. Важным достоинством всех сплавов на основе алюминия является их высокая хладостойкость.
Титан и сплавы на его основе маркируются в соответствии с ГОСТ 19807-74 по буквенно-цифровой системе. Однако какой-либо закономерности в маркировке не имеется (см. схему 5). Единственной особенностью является наличие во всех марках буквы Т, которая свидетельствует о принадлежности к титану. Числа в марке означают условный номер сплава. Технический титан маркируется: ВТ1-00; ВТ1-0. Все остальные марки относятся к сплавам на основе титана.
Главным достоинством титана и его сплавов является хорошее сочетание свойств: относительно низкой плотности, высокой механической прочности и очень высокой коррозионной стойкости (во многих агрессивных средах). Основной недостаток – высокая стоимость и дефицитность. Эти недостатки сдерживают применение их в пищевой и холодильной технике. Наиболее широко сплавы титана находят применение в ракетной, авиационной технике и химическом машиностроении. Изделия из сплавов титана изготавливают обработкой давлением.
Магний и сплавы на его основе. Технический магний из-за его неудовлетворительных свойств не находит применения в качестве конструкционного материала. Сплавы на основе магния в соответствии с гос. стандартом делятся на литейные и деформируемые.
Литейные сплавы в соответствии с ГОСТ 2856-79 маркируют буквами МЛ и числом, которое обозначает условный номер сплава (см. схему 5). Иногда после числа пишут строчные буквы: пч – повышенной чистоты; он – общего назначения.
Деформируемые сплавы маркируют в соответствии с ГОСТ 14957-76 буквами МА и числом, обозначающим условный номер сплава. Иногда после числа могут быть строчные буквы пч, что означает повышенной чистоты.
Сплавы на основе магния обладают подобно сплавам на основе алюминия хорошим сочетанием свойств: низкой плотностью, повышенной коррозионной стойкостью, относительно высокой прочностью (особенно удельной) при хороших технологических свойствах. Поэтому из сплавов магния изготавливают как простые, так и сложные по форме детали, от которых требуется повышенная коррозионная стойкость: горловины, бензиновые баки, арматура, корпусы насосов, барабаны тормозных колес, фермы, штурвалы и многие другие изделия.
Олово, свинец и сплавы на его основе. Свинец в чистом виде практически не используется в пищевой и холодильной технике. Олово применяется в пищевой промышленности в качестве покрытий пищевой тары (например лужение консервной жести). Маркируется олово в соответствии с ГОСТ
860-75. Имеются марки О1пч; О1; О2; О3; О4. Буква О обозначает олово, а цифры – условный номер. С увеличением номера увеличивается количество примесей. Буквы пч в конце марки означают – повышенной чистоты. В пищевой промышленности для лужения консервной жести применяют олово чаще всего марок О1 и О2.
Сплавы на основе олова и свинца в зависимости от назначения подразделяются на две большие группы: баббиты и припои.
Баббиты – сложные сплавы на основе олова и свинца, которые дополнительно содержат сурьму, медь и другие добавки. Они маркируются по ГОСТ 1320-74 буквой Б, что означает баббит, и числом, которое показывает содержание олова в процентах. Иногда кроме буквы Б может быть другая буква, которая указывает на особые добавки. Например, буква Н обозначает добавку никеля (никелевый баббит), буква С – свинцовый баббит и др. Следует иметь в виду, что по марке баббита нельзя установить его полный химический состав. В некоторых случаях даже не указывается содержание олова, например в марке БН, хотя здесь его содержится около 10 %. Имеются и безоловянистые баббиты (например свинцово-кальциевые), которые маркируются по ГОСТ 1209-78 и в данной работе не изучаются.
Баббиты являются наилучшим антифрикционным материалом и применяются в основном в подшипниках скольжения.
Припои. В соответствии с ГОСТ 19248-73 подразделяются на группы по многим признакам: по способу расплавления, по температуре расплавления, по основному компоненту и др. По температуре расплавления они подразделяются на 5 групп:
1. Особолегкоплавкие (температура плавления tпл ≤ 145 °С);
2. Легкоплавкие (температура плавления tпл > 145 °С ≤ 450 °С);
3. Среднеплавкие (температура плавления tпл > 450 °С ≤ 1100 °С);
4. Высокоплавкие (температура плавления tпл > 1100 °С ≤ 1850 °С);
5. Тугоплавкие (температура плавления tпл > 1850 °С).
Первые две группы применяются для низкотемпературной (мягкой) пайки, остальные – высокотемпературной (твердой) пайки.
По основному компоненту припои подразделяют на: галлиевые, висмутовые, оловянно-свинцовые, оловянные, кадмиевые, свинцовые, цинковые, алюминиевые, германиевые, магниевые, серебряные, медно-цинковые, медные, кобальтовые, никелевые, марганцевые, золотые, палладиевые, платиновые, титановые, железные, циркониевые, ниобиевые, молибденоыве, ванадиевые.
В данной работе будет рассмотрена маркировка и применение припоев оловянно-свинцовых, серебряных и медно-цинковых.
Оловянно-свинцовые припои маркируются по ГОСТ 21930-76 тремя буквами ПОС, что означает припой оловянно-свинцовый, и числом, которое указывает на содержание олова в процентах. Иногда могут быть добавлены буквы: К, М или Су, что означает добавка кадмия, меди или сурьмы. Через тире пишут число, указывающее на количество этой добавки в процентах.
Примеры:
ПОСК50-18 (припой оловянно-свинцовый, 50 % олова, 18 % кадмия, остальное – свинец).
ПОССу5-1 (припой оловянно-свинцовый, 5 % олова, 1 % сурьмы, остальное – свинец).
Припои этой группы имеют низкую температуру плавления и применяются при мягкой пайке. В пищевой промышленности может применяться припой с содержанием олова не менее 90 % (ПОС90), так как свиней образует вредные соединения с пищевыми продуктами.
Серебряные припои маркируют ПСр (что означает припой серебряный) и числом, которое указывает на содержание серебра в процентах. Остальное может быть медь, цинк, свинец.
Примеры:
ПСр72 (72 % серебра, остальное – медь).
ПСр70 (70 % серебра, 26 % меди, остальное – цинк).
ПСр62 (62 % серебра, 28 % меди, остальное – олово).
Иногда в марке есть дополнительные буквы, которые указывают на присутствие некоторых элементов.
Примеры:
ПСр50Кд (50 % серебра, 16 % цинка, остальное – кадмий).
ПСр25Ф (25 % серебра, 5 % фосфора, остальное – медь).
ПСр12М (12 % серебра, 52 % меди, остальное –цинк).
Из приведенных примеров видно, что по марке припоя всегда можно установить количество серебра. Полный состав припоя по марке установить невозможно.
Наиболее широко применяемые припои для твердой пайки – среднеплавкие. К ним относятся медно-цинковые (латуни). Они маркируются в соответствии с ГОСТ 23137-78 ПМЦ (припой медно-цинковый) и числом, указывающим на содержание меди в процентах.
Пример:
ПМЦ36 (36 % меди, остальное – цинк).
Припой ПМЦ36 применяют для пайки латуней, содержащих до 65 % меди, ПМЦ48 – для пайки медных сплавов, содержащих меди свыше 68 %, ПМЦ54 – для пайки меди, томпака, бронзы и стали. Серебряные припои применяют наиболее широко в приборостроении, где требуется повысить электропроводность спая.
2.4 Классификация и маркировка инструментальных материалов
Инструментальные материалы подразделяются (схема 5) на три большие группы: сталь, твердые сплавы (спеченые из порошков карбидов вольфрама и титана с кобальтом) и сверхтвердые материалы.
Инструментальную сталь принято делить на три группы: нелегированную, легированную и быстрорежущую.
Нелегированная (углеродистая) сталь маркируется буквой У и числом, которое указывает на содержание углерода (в отличие от конструкционнх сталей) в десятых долях процента, например У7 (0,7 % С), У12 (1,2 % С). Высококачественная сталь, имеющая низкое количество вредных примесей, обозначается в конце марки буквой А, например У10А. В некоторых марках инструментальной нелегированной стали может быть повышено содержание марганца по сравнению с обычным его содержанием. В этом случае в марке пишут букву Г, например У8Г.
Нелегированная инструментальная сталь имеет низкую теплостойкость и прокаливаемость. Кроме того, для получения высокой твердости инструменты при закалке необходимо охлаждать в воде. Это приводит к сильной деформации, а иногда и к образованию трещин. Поэтому такую сталь применяют для инструмента небольшого размера, простой формы, который не нагревается при работе.
Легированная инструментальная сталь маркируется по буквенно-цифровой системе аналогично легированной конструкционной, с той лишь разницей, что содержание углерода указывается в десятых долях процента. Поэтому, если содержание углерода в инструментальной стали будет менее одного процента, то число в начале марки будет однозначное (в конструкционной – всегда двузначное).
Пример:
8ВФ (0,8 % С, хрома и ванадия менее или равно 1 % каждого).
При содержании около 1 % углерода число в начале марки не пишут. Иногда отсутствует число, если содержание углерода и более 1 %.
Примеры:
ХВГ (около 1 % углерода, и до 1,5 % хрома, вольфрама, марганца каждого).
Х12 (2,1 % углерода и 12 % хрома).
В некоторых случаях при содержании углерода более 1 % пишут двузначное число, например 11Х (1,1 % С,1 % Cr), 13Х (1,3 % С, 1 % Cr).
Легированная инструментальная сталь по теплостойкости мало отличается от нелегированной (углеродистой) – до 250–300 °С. Однако, эта сталь обладает более высокой прокаливаемостью и охлаждается при закалке в масле. Поэтому легированную сталь, так же, как и нелегированную, применяют для инструментов, которые не испытывают существенный нагрев при работе. Однако, благодаря ее более высокой прокаливаемости и возможности охлаждать при закалке в масле, из такой стали можно изготавливать инструмент сечением более 15 мм и сложной формы. Сталь, содержащую углерода около 1 % и более обычно применяют для режущего и измерительного инструмента, а содержащую 0,3–0,6 % углерода – для инструмента, работающего при ударных нагрузках (для штампов и др.).
Быстрорежущая сталь маркируется буквой Р, после которой число указывает на содержание вольфрама в прцоентах.
Пример:
Р18 (сталь быстрорежущая с содержанием 18 % вольфрама).
Эта сталь содержит также примерно 1% углерода, около 4 % хрома и около 1,2 % ванадия. При содержании углерода более 1 % и наличии других элементов (отсутствующих в стали Р18 или содержащихся в других количествах) пишут соответствующие буквы и цифры.
Пример:
11Р3АМ3Ф2 (сталь быстрорежущая, содержит 1,1 % углерода, 3 % вольфрама, азот, молибден около 3 %, ванадий около 2 %, а также хром около 4 %).
Схема 5
| ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ | |||||||||||||||||||||||||||
| Сталь | Твердые сплавы спеченные ГОСТ 3882-74 | Сверхтвердые материалы ТУ2-035-982-85 | |||||||||||||||||||||||||
| Нелегированная инструментальная ГОСТ 1435-99 У7…У13, У7А…У13А | Легированная (нетеплостойкая) ГОСТ 5950-2000 5ХНВ, ВХ3, Х12, Х12Ф1, Х, ХВ4Ф | Быстрорежущая ГОСТ 19265-73 Р18, Р12Ф3, Р6М5-Ш, Р18К5Ф2 | Однокарбыдные ВК3, ВК4, ВК8, ВК15, ВК20 | Двухкарбидные Т30К4, Т15К6, Т5К10 | Трехкарбидные ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9 | Естественные | Искусственные | ||||||||||||||||||||
| Синтетические алмазы (борт, баллас, карбонадо) | Нитрид бора (эльбор, эльбор-Р, боразон) и др. | ||||||||||||||||||||||||||
| Алмаз | |||||||||||||||||||||||||||
Сталь, полученную методом электрошлакового переплава, обозначают буквой Ш, например Р6М5-Ш.
Сталь, полученную из порошка, обозначают в конце марки через тире буквами МП. Например, Р9М4К8-МП.
Быстрорежущая сталь обладает повышенной теплостойкостью
(до 600 °С) и применяется для изготовления всех видов станочных металлорежущих инструментов. Сталь, дополнительно легированные кобальтом и ванадием, обладает более высокой теплостойкостью (до 630-640 °С), например, Р9К5, Р6М5К5, Р12Ф2К10М3 и др.
Порошковая сталь обладает повышенной прочностью при изгибе, в 1,5–2 раза более высокой стойкостью по сравнению с быстрорежущей сталью обычного производства.
Разработаны стали (В11М7К23, В24М12К23 и др.), из которых изготавливаются инструменты высокой производительности (теплостойкость 700–725 °С). Стойкость на износ таких сталей при работе с некоторыми материалами до 30 раз выше по сравнению с обычной быстрорежущей типа Р18 и до 10 раз выше по сравнению с твердыми сплавами типа ВК8.
Создан новый класс инструментальной стали – карбидосталь. Это композиционный материал, в котором зерна тугоплавких карбидов (преимущественно TiC) равномерно распределены в связке из легированной стали. Их маркируют Р6М5-КТ20, где КТ20 означает карбид титана 20 %. Твердость таких материалов 87-89 HRA (приблизительно 70-72 HRC), теплостойкость 650–690 °С. Стойкость на износ в некоторых случаях в 2 раза выше, чем порошковой стали, и в 10 раз выше, чем стали Р18.
Вторая большая группа инструментальных материалов – твердые сплавы. Они подразделяются прежде всего по виду карбидов (см. схему 6). Однокарбидные маркируются буквами ВК, что означает карбид вольфрама и кобальт. Число означает количество кобальта в процентах. Остальное – карбид вольфрама. Двухкарбидные маркируют буквами ТК.
Пример:
Т15К6 (15 % карбида титана, 6 % кобальта, остальное – карбид вольфрама).
Трехкарбидные маркируют буквами ТТК, например ТТ7К12. ТТ7 означает, что в сплаве содержится 7 % двух типов карбидов (карбида титана и карбида тантала), К12 означает 12 % кобальта, остальное – карбид вольфрама. Иногда в конце марки могут стоять буквы В, ОМ или М. Они указывают размер зерна: В – крупнозернистая структура (размер зерен 3-5 мкм), М – мелкозернистая структура (размер зерен 0,5–1,5 мкм), ОМ – особомелкозернистая структура (не менее 70 % зерен размером менее 1 мкм). От размера зерен карбидов и содержания кобальта зависят физико-механические свойства сплава.
Инструменты с мелкозернистой и особомелкозернистой структурой следует применять на чистовых и получистовых операциях.
Инструменты из этих материалов по своим эксплуатационным свойствам превосходят инструменты из быстрорежущей стали. Их теплостойкость 800–1000 °С. Наименьшей теплостойкостью обладают однокарбидные твердые сплавы (800 °С), однако они имеют наибольшую прочность. Механические свойства двухкарбидных твердых сплавов ниже (они более хрупкие), а теплостойкость выше (до 1000 °С). Трехкарбидные занимают по свойствам промежуточное положение.
Имеются и безвольфрамовые твердые сплавы – это сплавы на основе карбида и карбонитрида титана на никельмолибденовой связке. К этой группе относятся марки ТН20 (79 % карбида титана, 15 % никеля и 6 % молибдена) и КНТ16 (74 % карбонитрида титана, 19,5 % никеля и 6,5 % молибдена). Эти сплавы по сравнению с вольфрамовыми имеют меньшую прочность на изгиб, но их теплостойкость достигает 1000 °С. Они обладают низкой схватываемостью с обрабатываемыми материалами. Их применяют для чистовой и получистовой обработки.
Для изготовления высокопроизводительного режущего инструмента применяют минералокерамические материалы, которые делятся на два вида: оксидную белую керамику, содержащую до 99,7 % окиси алюминия, и черную оксидно-карбидную керамику с добавлением к окиси алюминия карбидов титана (Al2O3 + TiC). К этой группе относятся марки: В-3, ВО-3, ВОК-60. Эти материалы по сравнению с одно- и двухкарбидными твердыми сплавами обеспечивают повышение стойкости режущих инструментов в 5–10 раз при увеличении производительности в 2 раза. Одна режущая пластина из этого материала заменяет 6–8 пластин из твердого сплава. Применяют эти материалы для работы без ударов при чистовой и получистовой обработке.
Для режущих инструментов применяют также сверхтвердые материалы, которые подразделяют на естественные (алмаз) и искусственные (эльбор-Р, белбор, гексанит-Р и др.). Эти материалы используют для чистовой обработки при высоких скоростях резания (1000–2000 м/мин и более). Теплостойкость алмаза не очень высока (около 800 °С). Однако он обладает высокой теплопроводностью, что снижает разогрев режущей кромки. Искусственные материалы (например кубический нитрид бора) не уступают алмазу по твердости, но превосходят его по теплостойкости (1200 °С) и химической инертности. Поэтому их можно успешно применять при обработке закаленных сталей с твердостью HRC ≥ 60.
3. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Студенту выдается определенный вариант задания с марками различных материалов. На первом этапе работы необходимо ознакомиться с принципами маркировки и научиться расшифровывать марки. Эта часть работы выполняется дома, в порядке подготовки к занятию. Оценкой высокого качества подготовки может служить умение безошибочно определять (без справочной литературы) принадлежность материала любой марки, приведенной в заданиях, к определенной группе в соответствии со схемами 1, 2, 3, 4, 5, 6.
На втором этапе работы необходимо для каждой марки материала, приведенной в задании согласно выданному варианту, расшифровать ее, указать значение каждой буквы и цифры и установить принадлежность к одной из групп в соответствии со схемами 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Пример:
Ст3кп – конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества, № 3, кипящая, применяется в качестве строительной и для неответственных деталей машин.
20ХН – конструкционная легированная цементируемая сталь с содержанием 0,20 % углерода, около 1 % хрома и около 1 % никеля. Применяется для ответственных деталей машин, подвергаемых цементации.
40ХГ – конструкционная легированная улучшаемая сталь с содержанием 0,4 % углерода и до 1,5 % хрома и марганца (каждого). Применяется для ответственных деталей машин, которые проходят улучшение (закалку и высокий отпуск).
20Х13 – конструкционная легированная с особыми свойствами, коррозионностойкая с содержанием 0,20 % углерода и 13 % хрома. Применяется для изделий, работающих в слабоагрессивных средах.
СЧ10 – серый чугун на ферритной основе, σв ≥ 10 кгс/мм2 ≈ 100 МПа. Применяется для литых малонагруженных деталей.
Б83 – сплав на основе олова (баббит) с содержанием 83 % олова. Применяется как антифрикционный материал для подшипников скольжения.
