Технология металлов

В зависимости от состава бронзы делятся на оловянистые и безоловянистые (специальные).

В СССР были приняты следующие стандартные обозначения бронз: Бр (бронза), далее следуют буквенные обозначения присутствующего элемента (русский алфавит) и среднее содержание элемента в процентах.

Например, БрОФ 6,5-0,4 обозначает марку оловянисто-фосфористой бронзы, содержащей 6—7% олова и около 0,4% фосфора.

Оловянистая бронза

Медь и оловянистая бронза известны человечеству за много тысяч лет до нашей эры (бронзовый век). Из этих материалов изготовлялись оружие, посуда и различные украшения.

Медноникелевые сплавы, а также сплавы на основе никеля отличаются коррозионной стойкостью, большим удельным электросопротивлением, а некоторые из них — высокой жаропрочностью и жаростойкостью, высокими механическими свойствами.

Они применяются для изготовления ответственных деталей в химическом машиностроении, для нагревательных элементов и термопар, для реостатов, измерительных приборов, а также для предметов домашнего обихода (посуда, ложки и т.п.).

Некоторые марки и назначение этих сплавов согласно ГОСТ 492—52 приведены в табл. 20.

Более высокой твердостью и красностойкостью, чем наплавочные твердые сплавы, обладают сплавы второй группы — металло - керамические или порошковые твердые сплавы.

Производство изделий из этих сплавов: пластинок для режущего инструмента, фильер для волочения проволоки, коронок для буровых машин, волочильных досок для калибровки стали, цветных металлов и т.п., относится к области порошковой металлургии.

Особенностью этого производства является то, что детали точного химического состава и готовых размеров, т.е. не требующие дополнительной обработки, изготовляют путем смешения, прессовки и последующего спекания металлических порошков.

К цветным металлам относятся:

• медь,

• алюминий,

• никель,

• свинец,

• олово,

• цинк и др.,

• а также сплавы на основе этих металлов.

В машиностроении цветные металлы и сплавы имеют широкое распространение, а в некоторых областях, как, например, самолетостроении, радиотехнике и в электротехнике, являются основными материалами.

До социалистической революции в России из цветных металлов добывались лишь медь, свинец, цинк и то в количестве, не удовлетворяющем потребности промышленности.

Медь. Чистая медь имеет характерный красный цвет. Ее кристаллическая решетка — гранецентрированный куб.

Температура плавления 1083°, удельный вес 8,93 г/см³. В отожженном состоянии техническая медь имеет следующие средние значения механических свойств:σ_B —25 кг/мм², δ— 45%, Н_B — 60 кг/мм².

Медь обладает наименьшим (после серебра) удельным электро-сопротивлением (0,0175 ом*мм²/м) и широко применяется для изготовления проводников электрического тока (провода, шины, кабель, электрошнур и т.п.).

Термическая обработка серого чугуна производится с целью снятия внутренних напряжений в отливке, повышения твердости и прочности детали.

Отжиг для снятия внутренних напряжений применяется для литых деталей сложной формы.

Внутренние напряжения снимаются путем медленного нагрева со скоростью 75—100 град/час до 500—550°, выдержки при этой температуре в течение 2—8 час. и охлаждения со скоростью 30—50 град/час до 200°.

Закалка

Закалка производится для повышения прочностных свойств серого чугуна. Она состоит в нагреве до температуры выше критической (850—900°), выдержке при этой температуре и последующем охлаждении.

Инструмент, изготовленный из наиболее качественной инструментальной легированной стали — быстрорежущей, обладает, как это указывалось ранее, красностойкостью при температурах, не превышающих 600°.

При нагреве в работе до более высокой температуры инструмент теряет свою твердость и режущие свойства.

Современные методы скоростной обработки металлов резанием при скоростях до 2000 м/мин требуют применения материалов, обладающих более высокой красностойкостью и стойкостью на истирание, чем быстрорежущая сталь.

Литые наплавочные сплавы выпускаются или в виде литых круглых стержней (стеллиты и сормайт) или в виде порошка, крупки (зернообразные сплавы — сталинит).

Литые сплавы наплавляются на режущую кромку инструмента или на части деталей, подвергающиеся сильному износу.

Стеллиты и сормайт № 1

Стеллиты и сормайт № 1 успешно применяют для наплавки деталей, работающих без резких толчков и ударов, например:

• гибочных и вытяжных матриц,

Алитирование

Алитированием называют процесс насыщения поверхности металлов алюминием с целью повышения жаростойкости.

Алитированию подвергают чаще всего изделия из низкоуглеродистой стали, такие, как цементационные ящики, колосниковые решетки и т.п. Жаростойкость алюминиевых деталей повышается за счет создания на поверхности защитной окисной пленки Аl2Оз.

Алитированные детали обладают жаростойкостью при нагреве до 900—950°.

Серые, белые и ковкие чугуны подвергают термической обработке с целью изменения их структуры и свойств.

Технология термической обработки чугуна (отжиг, нормализация, закалка, отпуск и химико-термическая обработка) сходна с технологией термической обработки стали.

В отличие от структурных превращений, наблюдаемых в стали, в чугунах при некоторых видах термической обработки происходит разложение цементита.

Цементит является неустойчивым химическим соединением, способным при нагреве до температур свыше 550° разлагаться с образованием графита или углерода отжига