Основные сведения о стали

Сталью называют железоуглеродистый сплав, содержащий (%): углерода от 0,01 до 2,0 и примеси марганца 0,3-0,9, кремния 0,15- 0,35, серы до 0,06 и фосфора до 0,07. Главной составляющей, определяю­щей свойства стали, является углерод. С увеличением процентного содержания углерода прочность стали повышается, а способность к пластической деформации понижается.

Стали, в которых содержание кремния более 0,5% и марганца более 0,7%, относятся к специальным сталям и в зависимости от того, какой из указанных элементов превышает пределы содержания его в углеродистых сталях, называются кремнистыми или марганцовисты­ми.

Свойства стали делают ее во многих случаях незаменимым машино­строительным материалом. Она обладает высокой прочностью, твер­достью, вязкостью и вместе с тем легко поддается механической обра­ботке. Стальные детали хорошо свариваются.

Состав, свойства и качества стали в значительной степени зависят от способа ее производства.

Общая классификация стали

Применяемые в машиностроении стали разделяют на марки по способу производства, по химическому составу и по назначению.

По химическому составу — основному классифика­ционному признаку стали делят на углеродистые и легированные.

По назначению стали разделяются на конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими свойствами.

Конструкционные стали, в свою очередь, делят на строительные и машиностроительные.

По способу выплавки, от которого зависит качество металла, углеродистая сталь разделяется на сталь обыкновенного качества, качественную и высококачественную.

По способу производства сталь разделяют на кон­верторную (бессемеровскую и томасовскую), мартеновскую и электро­сталь. Различают также спокойную и кипящую сталь.

Сталь спокойной плавки при разливке в изложницу выделяет мало газов и не кипит. Она полностью раскислена (очищена от закиси железа) марганцем, кремнием, алюминием, спокойно затвердевает, слиток получается плотным с образованием в верхней части усадочной раковины.

Кипящая сталь при разливке кипит, выделяя большое коли­чество газов. Это объясняется тем, что сталь заливается в изложницы не полностью раскисленной и при понижении температуры часть углерода вступает в реакцию с оставшейся закисью железа. Окись углерода не успевает выделиться из затвердевающего металла, оставаясь в нем в виде газовых пузырей, которые завариваются в слитке при последующей его прокатке. Кипящая сталь хорошо сваривается и штампуется, особенно при глубокой вытяжке (кузовы легковых авто­мобилей, бензобаки), но по прочностным свойствам уступает спокой­ной стали.

По назначению сталь делится на три группы:

  1. группа А — сталь, поставляемая по механическим свойствам;
  2. группа Б — сталь, поставляемая по химическому составу;
  3. группа В — сталь, поставляемая по механическим свойствам с дополнительными требованиями по химическому составу.

Углеродистые стали

Конструкционная углеродистая сталь со­держит до 0,65-0,70% углерода, но в отдельных случаях ее выплав­ляют с содержанием углерода 0,85%.

Из конструкционной стали изготовляются детали машин и метал­лических конструкций. Эта сталь обладает хорошей прочностью, сопротивлением удару, хорошо обрабатывается.

По качественным признакам конструкционная углеродистая сталь делится на сталь обыкновенного качества и качественную.

Сталь обыкновенного качества применяется для строительных конструкций, крепежных деталей, листового и профиль­ного проката, заклепок, труб, арматуры, проволоки и др.

Качественная сталь идет на изготовление деталей, кото­рые требуют более высокой пластичности и большего сопротивления удару, деталей, работающих при повышенных давлениях — для зуб­чатых колес турбин, винтов, болтов, для деталей, подлежащих цемен­тации, для сварных изделий.

На углеродистую сталь обыкновенного ка­чества установлен стандарт. Эта сталь изготовляется в мартенов­ских печах, конверторах с продувкой кислородом и в бессемеровских конверторах. По степени раскисления сталь изготовляется кипящая (в обозначении марки добавляется индекс кп), полуспокойная (пс) и спокойная (сп).

Сталь группы А поставляется с гарантированными механи­ческими свойствами (предел прочности, предел текучести и относитель­ное удлинение) и маркируется буквами Ст, за которыми следует цифра: 0; 1; 2 и т. д. до 6. Чем больше цифра в марке, тем больше содержание углерода, тем выше предел прочности и тем ниже относительное удли­нение.

Сталь группы А поступает с металлургических заводов в виде тер­мически обработанного проката (балки, прутки, ленты, проволока и т. д.) и используется для неответственных деталей машин, металличе­ских конструкций, арматуры, топочных устройств и других изделий, не подвергающихся термической обработке.

Сталь группы Б поставляется с гарантией по химическому составу. В марке буквами указывается способ выплавки: М — марте­новская сталь, Б — бессемеровская, К — конверторная, полученная продувкой металла кислородом сверху; цифра в марке представляет число, характеризующее химический состав стали, а буквы «кп» — сталь кипящая, «пс» — сталь полуспокойная, «сп» — сталь спокойная.

Сталь группы Б изготовляется следующих марок:

мартеновская — МСтО, МСт1, МСт2, МСтЗ, МСт4, МСт5, МСтб;

конверторная — КСтО, КСт1, КСт2, КСтЗ, КСт4, КСт5, КСтб;

бессемеровская — БСтО, БСт1, БСт2, БСтЗ, БСт4, БСт5 и БСтб.

Из стали группы Б изготовляют конструкции, различные резер­вуары, бандажи и оси вагонных колес, железнодорожные рельсы, пружины, рессоры и др.

Сталь группы В поставляется с гарантированным преде­лом прочности, пределом текучести, относительным удлинением и химическим составом; марки сталей этой группы начинаются с буквы В, затем следуют те же элементы обозначения, что и группы сталей А и Б.

Сталь группы В изготовляется следующих марок:

мартеновская — ВМСт2, ВМСтЗ, ВМСт4 и ВМСтб;

конверторная— В КСт2, ВКСтЗ, ВКСт4 и В КСтб.

Из стали группы В изготовляют сварные конструкции, неответ­ственные детали машин:, валы, оси и т. д.

Углеродистая качественная конструк­ционная сталь (ГОСТ 1050-66) применяется для изготов­ления ответственных деталей различных машин и механизмов (шатуны, шпиндели, зубчатые колеса, валы, оси и т. п.). Качественная конструк­ционная углеродистая сталь поставляется с гарантированными ме­ханическими свойствами и химическим составом в виде обжатых бол­ванок, слитков, листов, прутков, полос, лент и др.

Качественная углеродистая сталь делится на две группы:

  1. с нормальным содержанием (0,25-0,30%)
  2. с повышенным со­держанием марганца (0,7-1,2%).

Сталь группы I маркируется так: 0,5 кп, 0,8 кп, 0,8, 10 кп, 10, 15кп, 15, 20кп, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85.

Сталь группы II маркируется: 15Г, 20Г, 25Г, ЗОГ, 35Г, 40Г, 45Г, 50Г, 60Г, 65Г, 70Г.

В этих марках двузначные числа показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буква Г обозначает повышенное со­держание марганца.

Инструментальные углеродистые стали (ГОСТ 1435-54) содержат углерода от 0,65 до 1,35% и марганца до 0,4%. Эта сталь применяется для изготовления режущего, измери­тельного, штампового и другого инструмента после соответствующей термической обработки (закалка и отпуск).

Инструментальная углеродистая сталь подразделяется на качес­твенную и высококачественную. Качественная сталь отличается от высококачественной меньшим содержанием серы, фосфора и большим содержанием легирующих примесей — хрома и никеля. Однако твер­дость высококачественной стали не выше, чем твердость качествен­ной, но высококачественная сталь прочнее, лучше сопротивляется действию ударных нагрузок и при закалке дает меньше брака.

Марки инструментальной углеродистой стали:

качественная сталь — У7, У8, У8Г, У9, У10, У И, У12, У13;

высококачественная — У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, УМА, У12А, У13А.

Цифры, стоящие после буквы У, показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента. Индекс А в конце марки показывает, что сталь высококачественная, буква Г — повышенное содержание марганца.

Из стали У7, У7А изготовляют зубила, молотки, штампы и другие инструменты и изделия, подвергающиеся ударам; из стали У8, У8А, У8Г, У8ГА — матрицы, пуансоны, ножи и ножницы по металлу, от­вертки и другой инструмент.

Сталь У10, У10А применяется для изготовления различных ин­струментов, не подвергающихся сильным толчкам и ударам; инстру­ментов, которые должны иметь высокую твердость при незначитель­ной вязкости, например резцы, фрезы, метчики, развертки, плашки, ножовочные полотна, напильники и др.; сталь У11, У11А, У12, У12А применяется для инструментов с требованием высокой твердости — напильники, шаберы, сверла, часовой инструмент, пилы по металлу и др.; У13, У13А -для инструментов, которые должны иметь исклю­чительно высокую твердость, — шаберы, сверла, зубила и др.

К недостаткам углеродистой стали относятся: невозможность со­четания прочности и твердости с пластичностью; потеря твердости и режущей способности при нагревании до 200° С и потеря прочности при высокой температуре; низкая коррозионная стойкость в среде электролита, в агрессивных средах, во влажной атмосфере и при вы­соких температурах; высокий коэффициент линейного расширения; увеличение массы изделия, удорожание их стоимости.

Легированные стали

Легированные стали получают путем введения различных элемен­тов, в результате чего существенно изменяются механические, физи­ческие и химические свойства. Элементы, специально вводимые в сталь для получения требуемых свойств, называются легирую­щими.

Влияние легирующих элементов на свойства стали

Хром (Cr) повышает твердость, прочность и пластичность, сохраняет вязкость, увеличивает сопротивляемость стали коррозии, повышает прокаливаемость, позволяет производить закалку в масле, что значительно снижает возможность деформации деталей. Хрома вводят в сталь 1,5-2,5%, для специальных целей — до 30%.

Никель (Ni) повышает прочность, вязкость, коррозионную стойкость, увеличивает прокаливаемость, повышает сопротивление удару, уменьшает коэффициент теплового расширения, а также уве­личивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем.

Вольфрам (W) повышает твердость, прочность, красностой­кость, не снижая вязкости, позволяет получать сквозную прокаливаемость и осуществлять закалку на воздухе. Это дефицитный и дорогой металл.

Кремний (Si) при содержании в стали более 0,4-0,6 % повы­шает упругие свойства стали. Этот элемент увеличивает также электросопротивление стали, что делает кремнистые стали ценным материалом для электротехнической промышленности. Кремний по­двышает и сопротивление сталей разъеданию кислотами, т. е. делает их кислотоупорными.

Ванадий (Va) способствует повышению прочности при высоких температурах и красностойкости, уменьшает склонность стали к перегреву, что облегчает проведение термической обработки.

Марганец (Mo) при содержании его в стали свыше 1 % повы­шает твердость, износоустойчивость, стойкость при ударных нагруз­ках без снижения пластичности, увеличивает прокаливаемость, но делает сталь более чувствительной к перегреву при термической обра­ботке.

Молибден (Мо) повышает красностойкость, упругость, пре­дел прочности при растяжении, антикоррозионные свойства и сопро­тивление окислению при высоких температурах.

Титан (Ti) увеличивает прочность и плотность стали, повышает обрабатываемость и сопротивление коррозии.

Ниобий (Nb) повышает сопротивление коррозии.

Алюминий (Al) повышает окалиностойкость, совместное вве­дение с кремнием способствует коррозионной стойкости.

Церий (Ce) повышает прочность и особенно пластичность.

Цирконий (Zr) позволяет получать сталь с необходимой зер­нистостью.

Лантан (La) и неодим (Nd) способствуют уменьшению содержания серы в стали, уменьшают пористость. Эти элементы вво­дят в трансформаторные, окалиностойкие и нержавеющие стали.

Классификация и маркировка легированных сталей

По назначению легированные стали делят на три группы:

  1. конструкционная сталь — для изготовления дета­лей машин и различных конструкций;
  2. инструментальная сталь — для режущего, изме­рительного, поверочного и ударно-штамповочного и другого инстру­мента;
  3. сталь с особыми физическими и механи­ческими свойствами — для деталей специального назна­чения.

По содержанию легирующих элементов ле­гированные стали делят также на три группы:

низколегированные стали (ГОСТ 5058-65), со­держащие легирующих элементов до 2,5%. По механическим свой­ствам эти стали превосходят углеродистую сталь, хорошо сваривают­ся, лучше сопротивляются коррозии, широко применяются в машиностроении, судостроении, в строительстве гражданских и промышленных сооружений;

среднелегированные, содержащие легирующих эле­ментов от 2,5 до 10%;

высоколегированные, содержащие легирующих эле­ментов более 10%.

По химическому составу и механическим свойствам легированные стали делятся на качественные и вы­сококачественные .

Принято обозначение легирующих элементов, входящих в состав стали, буквами русского алфавита:

  • А — азот;
  • В- вольфрам;
  • Г — марганец;
  • Х — хром;
  • Н — никель;
  • Т — титан;
  • К- кобальт;
  • Д — медь;
  • Б — ниобий;
  • П — фосфор;
  • Е — селен;
  • Р — бор;
  • Ф- ванадий;
  • Ю — алюминий;
  • С — кремний;
  • Ц- цирконий;
  • М — молибден.

Эта маркировка охватывает большинство сталей. Исключение состав­ляют некоторые группы сталей, которые дополнительно обозначаются определенной буквой: Р — быстрорежущие, Е — магнитные, Ш — шарикоподшипниковые, Э — электротехнические, опытные марки леги­рованной стали обозначаются буквами ЭИ (электросталь исследуемая) и порядковым номером (например, ЭИ336).

Маркировка легированной стали

Для обозна­чения легированной стали пользуются определенным сочета­нием цифр и букв, показывающих примерный состав стали. Стоящие впереди марки две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Одна цифра впереди марки указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если впереди марки нет цифры, это значит, что углерода в ней или 1 %, или более 1 %. Цифры, стоящие за буквой, указывают среднее содержание данного элемента в процентах. Если за буквой отсутствует цифра, значит со­держание данного элемента около 1 %.

Для обозначения высоколегированной стали в конце маркировки добавляют букву А. Высококачественная сталь содержит меньше серы и фосфора, чем качественная. Например, марка 15ХА обозначает хро­мистую сталь (буква X), содержащую 0,15% углерода и около 1% хрома.

Конструкционные легированные стали

Эта группа сталей применяется главным образом для изготовления ответственных деталей машин и металлических конструкций (ГОСТ Щ 4543-71).

Хромистые стали

Наиболее широко применяются стали 15Х и 20Х, изделия из которых подвергаются поверхностному на­углероживанию (цементация), в результате чего достигается вы­сокая твердость поверхности при вязкой сердцевине изделия. Из этих сталей изготовляют распределительные валы двигателей, кулачки, зубчатые колеса и др.

Хромистые стали с большим содержанием углерода (38Х и 45ХА) применяются для изготовления зубчатых колес, болтов, шпилек и др.

Марганцовистые стали хорошо обрабатываются давлением (ков­кой, штамповкой), резанием, хорошо свариваются, отличаются глу­бокой прокаливаемостью, значительно большей твердостью, чем угле­родистые.

Из сталей 15Г и 20Г делают сварные конструкции, а также мелкие крепежные детали (гайки, болты), а из сталей 50Г и 50Г2 — оси, валы, червяки и другие детали.

Кремнистые стали обладают повышенной проч­ностью и особенно высоким пределом упругости. Из этих сталей изго­товляются мостовые и судовые конструкции, а также фасонные от­ливки; такие стали широко применяют в электропромышленности для изготовления деталей электрических машин и трансформаторов.

Никелевые стали отличаются высокой прочностью, зна­чительной пластичностью и вязкостью. Они без затруднения куются, свариваются и вполне доступны всем другим видам обработки метал­лов. Содержание углерода в них колеблется от 0,1 до 0,4% , никеля от 1,25 до 5,5%.

Хромованадиевые стали имеют повышенную проч­ность, упругость и вязкость. Применяются для изготовления ответ­ственных (например, клапанных) пружин (сталь 50ХФА).

Инструментальные легированные стали

Инструментальные легированные стали по сравнению с инструмен­тальными углеродистыми сталями обладают преимуществами. При вве­дении определенных легирующих элементов сталь приобретает красно­стойкость, износостойкость, получает глубокую прокаливаемость, рав­номерную закалку и значительно меньше напряжений, чем углероди­стая сталь. Кроме того, она имеет высокую прочность, твердость и хорошо противостоит ударным нагрузкам, не теряет твердости при нагревах.

Наиболее распространенными из рассматриваемой группы сталей являются:

  • хромистая сталь марки X, содержащая 0,95-1,10% угле­рода и 0,8-1,6% хрома;
  • хромокремнистая сталь марки 9ХС, содержащая 0,85-0,95% углерода, 1,2-1,6 кремния и 0,95-1,25% хрома.

Из указанных сталей изготовляют сверла, развертки, метчики, плашки и др.

Наиболее твердой из инструментальных сталей является сталь ХВ5, которая в закаленном состоянии применяется для обработки особо твердых сплавов. Из нее изготовляются режущие инструменты для точной обработки.

Быстрорежущие стали

К группе легированных ин­струментальных сталей относится быстрорежущая сталь, обладающая красностойкостью, т. е. способностью не терять режущих свойств при нагреве до 600-700° С. Она способна резать металл со скоростью в 3-4 раза выше допускаемых для углеродистых инструментальных сталей.

ГОСТ 9373-60 предусмотрены следующие марки быстрорежущей стали: Р18, Р12, Р9, Р6МЗ, Р9Ф5, РИФА, Р18Ф2, Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5 и Р18К5Ф2. Буква Р указывает, что это быстрорежущая сталь, а следующие за ней буквы и цифры указывают среднее содержа­ние легирующих элементов. Из стали Р6МЗ изготовляются инстру­менты, работающие с большими подачами и в условиях динамических нагрузок: фрезы, долбяки, протяжки и др. Стали Р9К5, Р9К10, Р18К5Ф2 применяются для изготовления инструментов, обрабатываю­щих твердые материалы, жаропрочные и нержавеющие сплавы.

Стали с особыми свойствами

Развитие техники, потребности авиационной, энергетической, хи­мической и других отраслей промышленности предъявляют особые требования к сталям: например, способность сопротивляться коррозии и действию химических агрессивных сред; стойкость против окис­ления при высоких температурах; обладание особыми магнитными свойствами; износостойкость и др. (ГОСТ 5632-61).

Нержавеющие (коррозиестойкие) стали (ГОСТ 5949-72) обладают высокой стойкостью против ржавления при работе в различных средах (в пресной и морской воде, атмосфере воздуха и водяного пара, разных газов, в растворах кислот, солей и т. п.).

Стойкость против коррозии обеспечивается введением в сталь наи­более действенного и дешевого легирующего элемента — хрома, ко­личество которого в нержавеющих сталях не менее 12%. Высокая стойкость против коррозии высокохромистых сталей обеспечивается образованием на их поверхности тонкой и прочной пленки окиси хрома. Например, стали 1X13, 2X13, 3X13 обладают высокой стойкостью против атмосферной коррозии. Из них изготовляют турбинные лопат­ки, хирургический инструмент, клапаны гидравлических насосов, предметы домашнего обихода и др.

Жаростойкие стали (ГОСТ 5632-72) сопротивляются окислению (образованию окалины) при высокой температуре. Для отдельных деталей современных мощных паросиловых установок это свойство стали является важнейшим, обеспечивающим их надежную работу. Свойство жаростойкости сообщают стали хром, кремний, алюминий, образующие на поверхности стали прочные и плотные плен­ки окислов, надежно защищающие сталь от дальнейшего окисления. Жаростойкие стали образуют группу марок стали под общим наиме­нованием сильхромов (Х8СМ, Х8С2М). Из этой стали изготовляют, например, клапаны двигателей внутреннего сгорания.

Жаропрочные стали (ГОСТ 5632-72) сохраняют или мало снижают механические свойства при высоких температурах. Легирующими элементами, повышающими жаропрочность стали, яв­ляются молибден, а также вольфрам, ванадий и в меньшей мере хром и никель. Жаропрочными являются стали марок М и ХМ. Их применяют в котлотурбостроении для труб и пароперегревателей, ко­тельных барабанов и др. Наиболее распространенными сталями этой группы являются Х23Н18, Х25Н20С2; из них делают газовые турбины, реактивные двигатели и др. Жаропрочной и жаростойкой одновремен­но является сталь Х14Н14В2.

Магнитные стали применяются для изготовления тран­сформаторов, сердечников и полюсов электромагнитов, реле в телефон­ной аппаратуре.

Износостойкие стали обладают большим сопротивле­нием износу. Износостойкость сталь приобретает в результате легиро­вания ее марганцем. Наиболее распространенной маркой стали яв­ляется высокомарганцевая сталь Г13, содержащая 1,0-1,3% углерода, 12-14% марганца и другие элементы. Эта износостойкая и одновременно высокопластичная сталь применяется для изготовле­ния звеньев гусениц (траки), козырьков ковшей экскаваторов и земле­черпалок, стрелок и крестовин рельсов, а также других деталей, рабо­тающих на удар и подверженных интенсивному износу.

Обозначение марок сталей условной окраской. Марка стали указывается в документе (сертификате), присланном с металлом. Кроме того, она обозначается клеймом на торце металла или на привязанном к металлу ярлычке. Широко при­меняется условное обозначение марки стали несмываемой краской, которая наносится на торец или конец прутка (болванки). Каждой марке стали (или нескольким маркам) соответствует определенный цвет, который является единым для всех предприятий (табл. 2).

Условная окраска сталей

Условная окраска сталей

Твердые сплавы

Твердыми называются сплавы, обладающие, как показывает наз­вание, высокой твердостью и, как следствие, высокой износоустой­чивостью. Твердые сплавы имеют близкую к алмазу твердость и обла­дают достаточной вязкостью. Не требуется никакая термическая обра­ботка.

Высокая твердость обусловлена наличием в составе этих спла­вов твердых и тугоплавких элементов — вольфрама, молибдена, ти­тана, хрома и др., которые с углеродом образуют исключительно твер­дые соединения — карбиды.

Эти твердые соединения (карбиды) обладают большой красностой­костью (до температуры 1200° С), высокими свойствами резания металлов (сталь 45 до 2700 м/мин, алюминия выше 5000 м/мин) и со­противлением истиранию.

Связкой в твердых сплавах служат кобальт, никель, железо и другие пластические металлы.

В зависимости от способа изготовления твердые сплавы можно под­разделить на две группы:

  • литые — наплавочные, изготовляемые лить­ем,
  • получаемые спеканием — металлокерамические.

Наплавочные твердые сплавы применяются для наплавки (покрытия) в расплавленном состоянии рабочих поверх­ностей быстроизнашивающихся деталей машин и инструментов с целью повышения их износоустойчивости и коррозионной стойкости. Они подразделяются на литые (стеллит и сормайты) и порошкообраз­ные (вокар и сталинит).

Нашей промышленностью выпускаются В2К и ВЗК и сормайты №1 и 2.

Стеллит и сормайт используются для наплавки на изделия, ра­ботающие без толчков и ударов, а также для защиты деталей от хи­мического воздействия окружающей среды при высоких температу­рах. Более вязким и с меньшей твердостью является сормайт №2, применяемый для наплавки деталей, работающих с толчками и уда­рами.

Порошкообразные — вокар, сталинит — выпускаются в виде по­рошка, состоящего из смеси различных компонентов. Эту смесь на­плавляют па такие детали, которые подвергаются механическому из­носу (зубья экскаваторов, челюсти грейдерных кранов, детали дорож­ных машин, щеки дробилок и т. д.). Наплавку осуществляют при по­мощи электрической дуги.

Металлокерамические твердые сплавы являются наиболее высококачественным материалом для изготовления режушего инструмента. Пластинки твердых сплавов обладают твердо­стью HRA 85 и более и красностойкостью до 1200°С. Они припаивают­ся к державке инструмента, изготовленной из углеродистой стали. Основой этих сплавов являются карбиды вольфрама, титана, тантала. В качестве связующего материала применяют кобальт.

Металлокерамические твердые сплавы выпускаются следующих трех групп:

  • вольфрамо-кобальтовые, которые состоят из зерен карбида вольфрама, сцементированного кобальтом: марки ВК2, ВК3М, ВК4, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25, ВК30. Эти сплавы применяются для режущих инструментов, предназначенных для обработки чугуна, цветных металлов и неметал­лических материалов;
  • титано-вольфрамовые (титано-вольфрамокобальтовые), состоящие из зерен карбида вольфрама, сцементированных с кобальтом, или только зерен карбида вольфрама и карбида титана, сцементированных кобальтом: марки Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В. Эти сплавы используются при изготовлении инструментов для обработки стали;
  • титано-тантало-вольфрамовые (титано-тан- тало-вольфрамокобальтовые), состоящие из зерен карбида титана, кар­бида тантала, карбида вольфрама, сцементированных кобальтом. Выпускаются две марки: ТТ7К12 для обработки стали в тяжелых усло­виях, при наличии песка и неметаллических включений, Т5К12В — для обработки труднообрабатываемых (жаропрочные стали и сплавы) материалов.

Буквы в марках твердого сплава означают:

  • В — карбид вольфрама;
  • К — кобальт;
  • Т — карбид титана;
  • ТТ — тантал;

цифры, стоящие после букв, показывают процентное содержание данного металла в сплаве. Дополнение буквы М обозначает мелкозернистую структуру и поэтому более высокую износоустойчивость в сравнении с теми же марками нормальной зернистости; буква В в конце марки определяет более высокую эксплуатационную прочность и сопротивление удар­ным вибрациям и выкрашиванию. Например, марка ВК2 расшифро­вывается следующим образом: вольфрамокобальтовый сплав с содер­жанием 2% кобальта, остальное карбид вольфрама.

Минералокерамические сплавы в отличие от металлокерамических дешевы, не содержат дорогостоящих, дефицит­ных элементов: вольфрама, титана, кобальта и некоторых др. Изготовляются они на основе окиси алюминия (А12О3) — корунда путем тонкого размола, прессования и спекания. Выпускаются минералокерамические материалы марок ЦВ (термокорунд) и ЦМ (микролит), из которых изготовляют пластинки (марки ЦВ-13, ЦВ-18, ЦМ-332), используемые в качестве заменителя быстрорежущей стали и твердого сплава при чистовом и получистовом точении чугуна, стали и цветных металлов.

Керамические материалы имеют достаточную прочность на сжатие (до 500 кг/мм2), высокую твердость (HRA 89 -95), теплостойкость (около 1200° С) и износостойкость, что позволяет вести обработку металла на высоких скоростях резания (до 3700 м/мин при чистовом обтачивании чугуна).

Однако в связи с чрезвычайной хрупкостью минералокерамические пластинки широкого применения пока не нашли.