Твердые сплавы, нашедшие большое применение в промышленности, очень дорогие, т.к. в них присутствуют редкие материалы вольфрам, титан, молибден, кобальт и тантал. Поэтому усилиями ученых были разработаны новые высокопроизводительные минералокерамические материалы .Они изготавливаются из глинозема (Аl₂О₃) прессованием и термической обработкой. Наиболее часто употребляемые минералокерамические материалы ЦМ-332, у которых s_сж =5000 МПа (500 кгс/мм²), НВ 89 – 90 единиц, теплостойкость Т=1200^о. Применяются т.к. высока износостойкость, для чистовой обработки с тонкими стружками и с безударной нагрузкой, с высокими скоростями резания и непрерывным точением, но при этом жесткость системы должна быть высокой.

Недостаток s_B = 450Mпa (45 кrc/мм²). Применяют пластинки овальной, круглой и многогранной форм. Для уменьшения хрупкости и увеличения прочности керами­ческих материалов применяют присадки (вольфрам, молибден, бор, титан) в коли­честве до 10% общего объема присадок.

Алмазы

Самый твердый, самый химически стойкий, имеет наименьший коэффициент трения, имеет самую слабую способность к адгезии (слипанию) с металлами, высокую теплостойкость до 850оС, HRC до 96 единиц или НВ 100000 МПа (10000 кгс/мм²); недостаток очень большая хрупкость, очень малый предел прочное s_B =400 МПа (40 кгс/мм²).

Алмазы применяют естественные и искусственные, которые не имеют применения для изготовления драгоценных камней. Алмазы применяют для обработки твердых материалов при чистовой обработке с тонкими стружками, с безударной нагрузкой и с очень высокими скоростями резания.

Эльбор

Сверхтвердый синтетический материал, созданный на основе кубического нитрита бора (состоящего из атомов нитрита и бора), Самый высоко–теплостойкий Т=1400^о, твердость до 100 единиц HRC, s_B = 1000 МПа (40 кгс/мм²). Применяется для чистовой обработки с высокими скоростями резания, очень хрупкий, поэтому применяется только для чистовой обработки с безударной нагрузкой и непрерывным точением.

Тема 2.5 СПЛАВЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Цветные металлы подразделяются на 3 группы:

1) Легкие металлы отличаются малой плотностью (Al, Mg, Ti)

2) Благородные отличаются высокой коррозионной стойкостью

3) Легкоплавкие

Сплавы на медной основе

В технике используют сплавы меди с Zn, оловом, Al, Be, Si, Mn, Ni, Pb. Легирование мед повышает ее механические, технологические и антифрикционные свойства. Сплавы Cu+Zn называют латунями, все другие, за исключением сплавов с Ni, называют бронзами.

Латуни

По сравнению с медью латуни прочнее и тверже, устойчивей к коррозии и обладают жидкотекучестью. Существуют также сложные (специальные) латуни, содержащие Fe, Mn, Ni, Si, олово. По ГОСТу латуни обозначают буквой Л и цифрой, указывающей содержание меди в %.

Томпак - латуни, содержащие до 10% цинка.

Полутомпак - свыше 10 до 20%. 

Обозначение легирующих элементов.

Ж – железо; Мц – марганец; Н - никель; О - олово; К - кремний; С – свинец.

Легирующие элементы (кроме свинца) увеличивают прочность, но уменьшают пластичность. Свинец улучшает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием. Латуни делятся на литейные и деформируемые.

Бронзы

Оловянные бронзы

Обладают высокой коррозионной стойкостью, жидкотекучестью и повышенными антифрикционными свойствами. По ГОСТу оловянные бронзы маркируются БрО и цифрой, показывающей содержание олова.

Ц - цинк

Ф - фосфор                                       '

Цинк повышает жидкотекучесть бронз, прочность, улучшает свариваемость. Свинец улучшает антифрикционные свойства, обрабатываемость резанием. Никель повышает коррозионную стойкость и прочность.

Алюминиевые бронзы

Устойчивые к коррозии, износу, более пластичны, чем оловянные. Недостаток - большая литейная усадка и пониженная жидкотекучесть.

Кремнистая бронза

Имеет высокую прочность, успешно заменяет оловянную, ее свойства улучшают добавками Mg, Ni и др.

Медно - никелевые бронзы 

Маркируются М.                       

Монель - сплав

Сплав на основе никеля, отличается высокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах.

Алюминий и его сплавы

Алюминий - удельный вес 2,7 г/см³ , температура  плавления =660^оС, алюминий имеет ГЦК, не имеет полиморфных превращений.      

Свойства алюминия:

· По тепло и электропроводности уступает Аu, Аg, Си.

· В обычных условиях металл обладает достаточной химической коррозионной стойкостью. На поверхности образуется окисная пленка.  

· Алюминий обладает высокой пластичностью, что позволяет прокатывать очень тонкие листы и тонкую проволоку.

· Обладает высокой отражательной способностью, используется для прожекторов и рефлекторов.                                                    

· Обладает невысокими механическими свойствами.