Твёрдые сплавы — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150°С. В основном изготовляются на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома при различном содержании кобальта или никеля. Различают спечённые и литые твёрдые сплавы.

Главной особенностью спеченных твердых сплавов является то, что изделия из них получают методами порошковой металлургии и они поддаются только обработке шлифованием или физико-химическим методам обработки (лазер, ультразвук, травление в кислотах и др), а литые твердые сплавы предназначены для наплавки на оснащаемый инструмент и проходят не только механическую, но часто и термическую обработку (закалка, отжиг, старение и др). Порошковые твердые сплавы закрепляются на оснащаемом инструменте методами пайки или механическим закреплением. Так же твердые сплавы различают по металлам карбидов, в них присутствующих:

• 
  вольфрамовые — ВК2, ВК3,ВК3М, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25;
  
• 
  титано-вольфрамовые — Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В;
  
• 
  титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ10К8Б;
  
• 
  безвольфрамовые ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30.
  

Применение твердых сплавов:

• 
  обработка резанием конструкционных материалов: резцы, фрезы, сверла, протяжки и прочий инструмент;
  
• 
  клеймение: оснащение рабочей части клейм;
  
• 
  волочение: оснащение рабочей части волок;
  
• 
  штамповка: оснащение штампов и матриц (вырубных, выдавливания и проч.);
  
• 
  производство износостойких подшипников: шарики, ролики, обоймы и напыление на сталь;
  
• 
  рудообрабатывающее оборудование: оснащение рабочих поверхностей;
  
• 
  газотермическое напыление износостойких покрытий.
  

Неметаллические материалы. Порошковые и композиционные материалы

Полимеры – вещества, состоящие из большого числа молекул.

Их разделяют на природные, синтетические, искусственные. Свойства полимеров зависят от свойств исходных мономеров, структуры, добавок. Они служат сырьем для получения пластических масс, синтетичных каучуков, резины.

Керамикой называют изделия из различных видов минерального сырья, изготовленные формовкой или отливкой с последующей сушкой и обжигают до спекания.

Свойства керамики зависят от способов изготовления изделий и их назначения:

Стекло - переохлажденный расплав, обладающий высокой вязкостью и по внешнему виду имеющий много общего с твердым (кристаллическим) телом, однако по структуре оно отличается: не имеет геометрически правильной пространственной решетки, не имеет определенной t

---

_пл.

Современная техника — это техника высоких скоростей. Применение таких скоростей представляет новые требования к инструментальным материалам. Они должны обладать более высокой красностойкостью и стойкостью на истирание. Этим требованиям удовлетворяют твердые сплавы.

При изучении твердых сплавов следует обратить внимание на две группы: первая группа — литье, вторая — металлокерамика.

Основу твердых сплавов составляют карбиды тугоплавких металлов, обладающие высокой твердостью, прочностью, износостойкостью и жаростойкостью. Эти свойства сохраняются на достаточно высоком уровне при нагреве сплавов до 800— 1000°С.

Литые твердые сплавы получают путем отливки прутков диаметром 5-—10 мм и длиной 200—300 мм, пригодных для наплавки (наварки) на инструмент и детали. Процесс наплавки осуществляют при помощи ацетиленокислородного пламени или электрической дуги. Эти сплавы обладают высокой твердостью, но очень хрупки и наплавляются на поверхность трущихся частей и деталей.

Металлокерамические твердые сплавы получают методом порошковой металлургии. Они широко применяются для оснащения рабочей части Металлорежущего инструмента путем напайки или механического крепления к державкам. Эти сплавы обладают высокой твердостью, красностойкостью и износоустойчивостью. Необходимо изучить по указанной литературе основные типы и марки твердых сплавов, правила маркировки их по ГОСТу и применение.

В настоящее время широкое применение находит новый дешевый инструментальный материал — минералокерамика. Его основой является корунд — окись алюминия (А1₂0₃).

Для оснащения рабочей части инструмента в последнее время разработаны и нашли применение новые сверхтвердые материалы на основе поликристаллов кубического нитрида бора и алмазов.

Материал этой темы достаточно подробно описан в рекомендованной литературе

Технологические процессы: литье и обработка металлов давлением

В современных машинах вес литых деталей составляет 40—75% от общего веса машин. В настоящее время практически не существует таких отливок, которых не могла бы выполнить наша промышленность.

Сущность литейного производства заключается в заполнении литейной формы расплавленным металлом, после затвердевания которого получается литая деталь-отливка.

---

В настоящее время отливки изготовляют в песчаных и керамических разовых, а также в огнеупорных и металлических многократно используемых формах.

Наибольшее применение имеют разовые песчаные формы, но их удельный вес постепенно уменьшается благодаря развитию прогрессивных методов литья. Общие сведения о применяемых материалах и технологии изготовления песчаных разовых форм подробно изложены в рекомендуемой литературе.

Однако современные машиностроение и приборостроение предъявляют к отливкам высокие требования по прочности, точности размеров и чистоте поверхности, которые не могут быть удовлетворены при использовании песчаных форм. В этом случае применяются прогрессивные методы литья в металлические и оболочковые формы, по выплавляемым моделям, под давлением, центробежным способом.

Все эти методы также подробно описаны в рекомендованной литературе.

К категории процессов, объединяемых под общим наименованием «обработка давлением», относятся штамповка в холодном и горячем состоянии, прессование, волочение, прокатка, накатки и др. Сущность их в том, что металл в холодном или горячем состоянии изменяет свою форму (деформируется) под действием давления, которое больше сил сцепления молекул металла. Теория пластической деформации, лежащая в основе обработки давлением, подробно описана в рекомендуемой литературе. Следует запомнить, что существенное влияние на пластичность и сопротивление металла деформированию оказывают химический состав сплава, температура заготовки и скорость деформации. Один и тог же металл в зависимости от условий деформирования может оказаться пластичным и хрупким.

Следует уяснить, что в результате деформирования без предварительного нагрева металл приобретает наклеп. Наклеп сопровождается упрочнением металла и понижением его пластичности, вследствие чего дальнейшее деформирование затруднено. Наклеп металла устраняется рекристаллизационным отжигом. При этом пластические свойства металла приближаются к первоначальным и его можно вновь деформировать.

Необходимо изучить основные виды обработки металлов давлением, их сущность, применяемое оборудование и получаемую продукцию.

При изучении данной темы следует обратить внимание на особенности обработки давлением цветных металлов и сплавов. Многие из сплавов меди, алюминия, магния и титана очень чувствительны к изменению температуры обработки. Поэтому во избежание появления внешних или скрытых внутренних трещин их штампуют с нагревом в узком интервале температур. Разъем штампов для штамповки цветных металлов должен проходить там, где деталь испытывает меньшие рабочие напряжения. Учитывая, что многие цветные металлы имеют

---

меньшую усадку по сравнению со сталью, задают большие штамповочные уклоны и большие радиусы переходов, деформирование ведут с умеренными обжатиями и скоростями. Штампы перед штамповкой и в процессе штамповки подогревают.

---

Обработка металлов резанием

В машиностроении и в других отраслях промышленности обработка металлов резанием имеет большое распространение, так как на обеспечивает необходимую точность и чистоту поверхности в соответствии с рабочими чертежами.

Обработку металлов резанием осуществляют на металлорежущих станках при помощи различных режущих инструментов путем снятия стружки.

При изучении основных понятий о резании металлов и режущем инструменте прежде всего необходимо твердо усвоить классификацию и суть основных способов обработки металлов резанием: точение, фрезерование, сверление и т.п. Следует внимательно рассмотреть и запомнить наиболее важные термины элементов резания (скорость, резания, глубина резания, подача и др.)

Резцы являются наиболее распространенным инструментом. Элементы и углы резца являются основной и для других более сложных инструментов.

Для правильного понятия геометрических параметров резца необходимо хорошо усвоить понятия: плоскость резания, основная и главная секущая плоскости.

Целесообразно, разбирая назначение углов, установить их влияние на производительность и экономичность процессов резания, а также чистоту обрабатываемой поверхности.

Затем следует рассмотреть общую классификацию резцов, уделяя внимание видам работ, выполняемым различными резцами. Навыки по определению и измерению основных углов у токарных резцов приобретают при проведении лабораторной работы.

Сварка, резка, пайка металлов

Сварка имеет высокие технико-экономические показатели, и нашла широкое применение во всех отраслях промышленности.

Сварку следует определять как метод неразъемного соединения материала путем локального приложения химической, физической или механической энергии.

Классическим способом сварки является дуговая электросварка, при которой для местного расплавления свариваемых деталей используется тепловой эффект электрической дуги, возбужденной между электродом и свариваемым изделием.

Более подробно сущность процесса, сварочное оборудование, электроды, применяемые, при сварке, описаны в рекомендуемой литературе.

За последние годы классические методы сварки были не только усовершенствованы, но и получили значительное развитие новые методы, основанные на новых физических процессах.

---

Смотрите также файлы

• Дорожная карта руководителя. Дорожная карта руководителя Школы Минпросвещения России (горизонт планирования 3 года).docx

• Законодательная база и международные стандарты в области зск.docx

• Предупреждение аварий на нефтепромыслах и нефтепроводах.docx

• согласовано утверждаю.pdf

• Социальное государство Презентацию подготовила студентка 1го курса, группы гму221.pptx