Титановые сплавы: классификация, обработка, свойства и применение

Области применения

Использование материала давно вышло широко за изготовление инструмента, хотя это и остается основным направлением работы с твердосплавными заготовками. Объясним почему – при резании или ином процессе металлообработки выделяется много тепла, которое пагубно воздействует на режущую кромку. В данном случае это влияние фактически незаметно из-за жаропрочности.

Также нужно учитывать повышенную прочность – инструментальный набор долгое время сохранит свою целостность, останется без сколов и пр. Поэтому ниже перечислим более конкретно те области, в которых происходит производство.

Металлорежущий инструмент

Здесь все просто – изготавливают сверла, фрезы, резцы, развертки, метчики различных диаметров, с разным количеством заходов, углом режущей кромки и пр.

Использование относительно конкретной заготовки обычно определяется маркировкой – одни предназначены для металлообработки одного материала, другие – второго.

Отдельные детали измерителей

Это различные циркули, штангенциркули, с помощью которых можно произвести очень точные измерения. Чем прочнее сталь, из которой они изготавливаются, тем более точных можно добиться результатов, потому что в ходе использования будет минимальный естественный износ.

Клейма, штампы

Во время горячей или холодной штамповки применяются пуансоны и матрицы, которые под воздействием давления должны изогнуть заготовку

Конечно, важно, чтобы они были более прочными, чем заготовка. В этом смысле твердые сплавы – отличный вариант

Комплектующие для вырубки в металле

Художественная резка, а также объемная штамповка часто использует специальные острые режущие кромки, которые при нажатии врезаются в листовую сталь и вырезают часть.

Оснащение для горнодобывающей техники

Горные породы зачастую такие же твердые, как и металлы.

Сравним алмаз – прочнее его сложно найти материал естественного происхождения. Поэтому при бурении, сверлении и других процедурах применяют данные инструменты.

Оборудование для рудообогатительных заводов

Это первичная переработка полезных ископаемых. Во время процесса также требуются ножи с повышенными прочностными свойствами.

В статье мы рассказали про свойства твердых сплавов и особенности их изготовления, применения. Посмотрим видео для того, чтобы более подробно разобраться в теме:

https://youtube.com/watch?v=qQtDwS-t5Y0

Чтобы уточнить интересующую вас информацию и приобрести ленточнопильные станки российского производства по металлу, свяжитесь с менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82;;. Они ответят на все ваши вопросы.

Краткая информация

В состав сплава Розе входит:

висмут 50 %;
свинец 25%;
олово 25 %.

Допустимое отклонение пропорций компонентов составляет ±0,5 %. По физическим параметрам данный припой близок к сплаву Вуда, но обладает менее токсичными свойствами в связи с отсутствием в его составе кадмия, поэтому для работы в домашних условиях более пригоден. Для его применения не требуется оборудования с вытяжкой на рабочем месте.

Температура плавления сплава Розе +94 °С. Затвердевает он уже при +93 °С. Такой температурный режим с успехом используется для лужения плат сплавом Розе. В бытовых условиях этот процесс можно проводить в кипящей воде. Но следует помнить, что данный сплав чувствителен к перегреву, кроме того, он достаточно хрупок.

Сплав Розе, что это такое и почему он так называется? Припой назван в честь известного немецкого химика Валентина Розе-старшего, он представляет собой небольшие гранулы или прутки серебристого цвета.

Видео: Загадка вилла у озера

Где находят чистое золото

Что же такое – чистое золото, где его находят и получают? Химический элемент, занимающий в менделеевской таблице семьдесят девятое место, встречается в природе преимущественно в свободном состоянии.

Самый большой найденный на земле самородок был обнаружен в Австралии. Он весил около 112 килограммов. Природное золото обычно содержит примеси других металлов, чаще всего серебра (до 20 %) и меди (также до 20%), значительно реже — металлов платиновой группы.

Но иногда находят и соединения золота с другими элементами, например теллуриды.

Золото есть всюду — в земле и воде, в древесине листьях, в крови и тканях живых организмов. Общее количество золота в морях и океанах – не менее 500 миллионе тонн, в земной коре — более 100 миллиардов тонн!

В коренных месторождениях частицы золота размером от микрона до миллиметра вкраплены твердые горные породы. При их разрушении золото вместе с песком и глиной уносится водой в русла рек, где образуются иногда золотые россыпи, из которых, главным образом, и добывали золото вплоть до прошлого столетия.

Золото история открытия свойства и сплавы

В настоящее же время большую часть золота получают из коренных месторождений, извлекая его из предварительно размолотых твердых пород с помощью цианистых соединений.

Этот способ, дающий возможность извлекать золото даже из очень бедных руд, предложил в 1843 г. русский инженер и ученый Петр Романович Багратион. Измельченную породу обрабатывают разбавленным раствором цианистого натрия, в котором золото хорошо растворяется. Полученный «золотой» раствор пропускают через мелко раздробленный цинк, который выделяет золото в свободном состоянии.

Для дальнейшей очистки золота от случайных примесей его обрабатывают горячей серной кислотой или применяют электролиз.

В России золотые месторождения находятся на Урале и Сибири, в Забайкалье, Якутии, на Колыме. Чистое золото представляет собой желтый, блестящий, мягкий (чертится ногтем), очень ковкий металл.

Золото история открытия свойства и сплавы

Золото и его свойства

Кусочек золота величиной со спичечную голову можно вытянуть в проволоку длиной в 3 километра или расплющить в прозрачный голубовато-зеленый лист площадью 50 квадратных метров.

Золото — один из самых тяжелых металлов: один кубический сантиметр его весит 19,3 грамма. При 1063 градусах по Цельсию золото плавится, а при 2713 ℃ — закипает, образуя желто-зеленый тяжелый пар.

Элемент № 79 обладает исключительной химической стойкостью. На воздухе не изменяется даже при сильном нагревании. Не действуют на него щелочи и кислоты. Только смесь соляной и азотной кислот — «царская водка» и, в меньшей мере, хлорная вода растворяют золото.

В химические реакции золото вступает с трудом; продукты этих реакций легко разлагаются — одни при легком нагревании, другие самопроизвольно, причем иногда с выделением энергии — взрывом.

Алхимики называли золото царем металлов. Но, лишившись престола, перестав быть сокровищем, золото не потеряет своей ценности — залогом тому его исключительные физические и химические свойства, делающие элемент № 79 важным техническим материалом.

Классификация

Существует специальная международная классификация, именуемая «ИСО». Она разделяет отечественные и зарубежные твердые сплавы по области применения. Маркируется буквами из латинского алфавита:

К — используется для чугуна.
N — обработка цветных металлов и сплавов аналогичным им.
H — применяется при работе с закаленной сталью.
M — для нержавеющей стали.
P — для отливок со сливной стружкой.
S — для работы с жаропрочными сплавами.

Помимо этой классификации, есть разделение по химическим элементам, содержащимся в составе, и количеству основных металлов.

Вольфрамосодержащие

Эти соединения используются при изготовлении режущего инструмента. Они могут маркироваться как ВК или ВКМ. Цифры будут обозначать процентное содержание тех или иных элементов.

Титановольфрамосодержащие

Из этих соединений изготавливают оснастку для обработки стали на высоких скоростях. Марка этих сплавов — ТК. Цифры указывают на содержание кобальта и титана.

Титановольфрамосодержащий сплав

Что же это такое?

Количество чистого золота указывается в пробе ювелирного изделия. Существует 4 вида проб: метрическая, каратная, золотниковая и лотовая. Самой популярной является метрическая, состоящая из 3 цифр: они обозначают количество золота из расчёта на 1 килограмм массы продукции. К примеру, проба 999 означает, что в одном килограмме сплава присутствует всего 1 грамм лигатуры — все остальное составляет чистейший благородный металл. Но успешно носить такое украшение вряд ли получится, ввиду мягкости материала. Существует несколько проб:

375. самая низкая проба, в которой 62,5% приходится на лигатуру. Изделия с такой пробой отличаются невысокой стоимостью, но существенно прочнее и долговечнее более дорогих украшений;
583, «советское» золото. Сегодня изготовление товаров из этого сплава не выполняется. Доля нахождения прочих металлов — 41,7%;
585. Самая популярная проба — клеймо, содержащее эти цифры, встречающиеся практически на каждом ювелирном украшении. Прекрасно сочетает в себе высокие эксплуатационные характеристики и превосходный внешний вид. На лигатуру приходится 41.5% от общей массы;
750 проба. На долю этого продукта приходится 75% чистого металла. Выполненные таким образом изделия отличаются высокой стоимостью, так как в состав также входят драгметаллы;
958 проба практически не применяется в ювелирном деле. Из неё обычно получают слитки, используемые затем в банковской сфере.

Титановый сплав более прочный, чем чистый титан.

Титановый сплав – это особое соединение на базе титана и соединения титана и бора, представляющее собой не обычный “сплав”, а особый композитный материал, похожий по своему устройству на соты пчел или мозаику. Такой сплав имеет малый удельный вес, высокую коррозионную стойкость, гипоаллергенность. В отличии от чистого титана титановый сплав обладает высокой прочностью и твердостью.

Описание:

Титановый сплав, точнее – композит «титан-титан бор», как и чистый титан, имеет малый удельный вес, высокую коррозионную стойкость, гипоаллергенность. В отличии от чистого титана титановый сплав обладает высокой прочностью и твердостью.

Главный недостаток титана – сравнительно низкая твердость, которая не позволяет использовать титан в качестве базы для режущих инструментов или других приборов и изделий, где необходимы материалы, хорошо сопротивляющиеся деформациям.

Компоненты этого материала выполняют разные функции. В частности, стенки “сот” данного композитного материала состоят из борида титана, более прочного и твердого материала, а пустоты между ними заполнены обычным титаном, более мягким и гибким, чем соединение бора и титана.

Такой очень прочный и при этом пластичный материал на базе сот можно получить, спекая смесь из порошков титана и диборида титана при температурах примерно в 1000 оС. В таких условиях матрицы из борида титана можно обрабатывать и деформировать без образования трещин в их структуре.

Преимущества:

– высокая коррозионная стойкость,

– малый удельный вес,

– гипоаллергенность,

– немагнитный материал,

– высокая прочность и твердость.

Применение:

– изготовление сверхпрочных и легких медицинских и аэрокосмических приборов, инструментов и изделий,

– изготовление режущих инструментов.

карта сайта

жаропрочные титановые сплавыизготовим титанового сплаванож из титанового сплавапрочность сварка состав особенности титановых сплавовтитан титановые сплавы вт госттитановые сплавы используются титановыхтитановые сплавы купить марки производство механические свойства технологиититановые сплавы характеристикититановый сплав вт6цена титановые сплавыяпонский нож из титанового сплава

Коэффициент востребованности 195

Основные сведения

Твердые сплавы распространены в различных областях промышленности. Из них изготавливают детали для станков, машин, кораблей, самолетов, крепежные элементы, строительные пластины и другие изделия. Часто их используют при производстве инструмента. Людям, занимающимся металлургией и кузнечным делом, желательно знать основную информацию о том, что такое твердый сплав.

История открытия

История открытия твердых сплавов начинается с начала 20 века. До этого периода инструменты для обработки металла изготавливали из инструментальной стали, которая была насыщена углеродом. Однако процесс обработки был малопроизводительным и неэкономичным.

К началу 20 века, совместными усилиями металлургов была разработана высоколегированная инструментальная сталь. Она начала использоваться при обработке труднообрабатываемых видов металлов на высоких скоростях. Спустя непродолжительный промежуток времени она получила название «быстрорежущая сталь». Инструменты из неё впервые были продемонстрированы общественности в 1910 году.

Развитие инструментальной технологии на этом не остановилось. На территории СССР, США и Германии начиная с 1925 года смеси твердых металлов начали выпускаться как товарная продукция. Изготавливались такие товары из карбида вольфрама и металлического кобальта. На территории стран СНГ этот сплав получил название — «победит». Однако новым материалом можно было эффективно обрабатывать чугунные заготовки, но не сталь. В связи с этим продолжилась разработка новых соединений и с 1935 годов появилась вольфрамотитановая смесь. Она подходила для обработки стали, но крошилась при работе с чугуном.

В последующие годы начали использовать синтетические алмазы в качестве покрытия рабочих частей инструментов. Ещё одной разработкой стал эльбор — соединение азота и бора.

Синтетические материалы

Широкое применение во врачебной практике нашли синтетические нити. Они также бывают рассасывающимися и нерассасывающимися. К первым относят окцелон, кацелон. Они не вызывают аллергических и воспалительных реакций, более надежны, чем кетгут. Нерассасывающаяся синтетическая лигатура – это нейлон, капрон, мерсилен. Они уступают в прочности шелку, кроме того, узел из этих материалов может развязаться, так они довольно гладкие. Чтобы это предотвратить, нужно завязывать от трех до пяти узлов. В ортодонтической практике применяется особая лигатура – эластичная. Она связывает дугу брекетов. Металлическая лигатура применяется для соединения костей и суставов. Нити должны быть прочными, устойчивыми к коррозии, эластичными и гладкими. Они производятся из титановой, серебряной, никелевой проволоки, стали.

Как его добыть?

Теперь вы знаете достаточно о том, каким бывает деготь, как правильно использовать его. А значит, можно рассказать, как делают деготь.

В качестве примера рассмотрим самый простой вариант, не требующий особых знаний, навыков, редкого сырья и дорогостоящего оборудования. При этом на выходе можно получить экологически чистое и максимально безопасное сырье.

Итак, как добыть березовый деготь?

Для начала вам понадобится березовая кора или береста. Набрать ее достаточно легко практически в любом лиственном лесу

Правда, делать это следует осторожно – лучше снять понемногу коры с десятка берез, чем ободрать одну – в этом случае дерево будет обречено на гибель

Снимать кору желательно не слишком широкими (около 3-5 сантиметров) длинными полосками. Когда наберется достаточно, можно приступать к следующему шагу. Для этого понадобится несколько банок из-под консервов – в походе они практически всегда имеются. Да и по живописным берегам рек и озер, увы, набрать можно почти всегда в достаточно количестве.

Понадобится три банки: две высоких и одна низкая, широкая. С таким работать удобнее всего. Для начала возьмите широкую. Немного вогните дно – достаточно надавить ладонью или камнем – после чего проделайте в нем несколько небольших отверстий ножом.

Затем уложите максимально плотно бересту в одну из свободных банок. Выройте небольшую ямку желательно в мокром песке или земле. В нее уложите плоскую банку, чтобы вогнутая сторона с дырками смотрела вниз, в зарытую банку. Теперь аккуратно закопайте их, чтобы на поверхности осталась только одна плоскость с отверстиями. Поставьте на нее банку с берестой открытой стороной вниз. Зафиксируйте (можно также слегка прикопать) и разведите сверху небольшой костер. Из-за отсутствия воздуха береста не загорится, а будет просто нагреваться, выделяя ценный деготь. Он стечет вниз и окажется в пустой банке, зарытой в самом низу.

Как видите, механизм довольно прост и может применяться в любых условиях.

Разновидности ювелирных сплавов

Драгоценные и недрагоценные металлы, входящие в состав ювелирного сплава, указывают в маркировке. У самых популярных есть свое обозначение, остальные помечают аббревиатурой «Ост.». Пример буквенных обозначений компонентов по действующему ГОСТу: Зл (золото), Ср (серебро), Рд (родий), Пл (платина), Пд (палладий), Ц (цинк), М (медь), Н (никель).

Из золота

От компонентов сплава и соотношения легирующих компонентов зависит стоимость, цвет и оттенок изделия. Благодаря пластичности и красоте никогда не выходит из моды золото. Ювелирное дело постоянно развивается, использование новых добавок позволяет создавать золотые украшения необычной цветовой гаммы.

Для нужд ювелиров металлургические предприятия производят золотые слитки, полуфабрикаты, прокат. Готовую продукцию маркируют − ставят буквенно-цифровое обозначение. По маркировке легко понять, сколько в составе основных и дополнительных компонентов.

В состав двухкомпонентного сплава ЗлМ-585 входит Au (58,5%) и Cu (41,5%). Благодаря меди у изделий красноватый оттенок и хорошая износоустойчивость. Она увеличивает твердость и понижает температуру плавления сырья.
До сих пор в тренде популярный в советское время трехкомпонентный материал розового оттенка − ЗлСрМ 585−80 (58,5% — Au, 8% — Ag, 33,5% — Cu).
Соломенный или ярко-лимонный цвет имеет ЗлСрМ-200. В нем Au, как в любом драгметалле 585 пробы, − 58,5%, а соотношение меди и серебра – 21,5% Cu, 20% Ag.
Необычные зеленые украшения изготавливают из ЗлСр 585-415 (58,5% − Au, 41,5% − Ag). Ювелиры редко используют этот вид сырья, изделия из него сложно ремонтировать, у него низкая твердость и высокая температура плавления.
Формула дорогого белого золота 585 пробы: 58,5% − Au, 25,5% − Ag, 16% − Pd (ЗлСрПд 585-255-160). В привлекательный белый цвет металл окрашивает палладий.
Формула менее дорогого белого золота 585 пробы: 58,5% − Au, 21,5% − Cu, 12,5% − Ni, 4% − Zn. Цинк осветляет, а никель улучшает литейные свойства ювелирного сырья.

Золотые изделия необычных цветов (фиолетовый, голубой, черный) создают из сырья, изготовленного по особым технологиям с помощью интерметаллических соединений.

Из серебра

Сам драгметалл окисляется и темнеет. Для улучшения свойств в состав лигатуры производители включают цветные металлы: цинк, медь, никель, кадмий. В качестве сырья для производства мужских и женских украшений используют марки серебряных сплавов:

СрМ 800 (80% — Ag, 20% — Cu);
СрМ 830 (83% — Ag, 17% — Cu);
СрМ 875 (87,5 — Ag, 12,5% — Cu);
СрМ 925 (92,5 — Ag, 7,5% — Cu);
СрМ 960 (96% — Ag, 4% — Cu).

Большой процент меди придает драгметаллу желтоватый оттенок. Сырье с высоким содержанием серебра применяют при тонких филигранных работах, чернении, эмалировании.

Из платины

В состав лигатуры включают палладий, кобальт, медь, родий, иридий. Легирующие элементы улучшают литейные свойства и корректируют физические характеристики металла:

кобальт улучшает механические свойства;
увеличивают твердость иридий и родий;
на прочность и твердость влияет медь;
палладий влияет на пластичность.

Согласно действующему государственному стандарту в ювелирном деле используют драгметалл 900 и 950 пробы.

Кольца, серьги и перстни из платины имеют низкий коэффициент износа. Нейтральные серовато-белые оттенки подчеркивают изысканную красоту драгоценных и полудрагоценных камней.

Где еще применяется сплав Вуда

Существует большая сфера применения материала со свойствами сплава Вуда. Это в первую очередь его технологические свойства, заключающиеся в возможности удаления сплава горячей водой. Таким, например, применением, является способ изгибания труб с тонкими стенками, которые при изгибе без спецсредств будут деформированы, т.е. изомнутся, по меньшей мере, в неравномерный гофр. Чтобы не допустить такую деформацию, трубы внутри заполняют сплавом, который сдерживает гофрообразование. Затем, после сгибания трубы, сплав легко удаляется, вытекая наружу при нагреве. По этой же причине сплав применяется и в гальванопластике, где он заполняет полости в металлических изделиях.

Еще одно технологическое назначение сплава – прецизионное литье, т.е. такое литья при котором получаемые размеры требуется соблюсти очень точно, даже с учетом термоусадки сплава отливки. Сплав Вуда имеет очень малую усадку.

Также сплав находит применение в научных целях. Он используется для получения металлографических образцов, когда сам по себе исследуемый образец очень мал и неудобен для шлифовки и полировки. Тогда его заливают сплавом Вуда до такого размера, который позволяет выполнять обработку микрошлифов. Кроме этого известно применение сплава в химических лабораториях для создания низкотемпературной нагревательной бани.

Известно, что детали из сплава Вуда можно найти и датчиках, реагирующих на температуру, как правило, это датчики противопожарной сигнализации.

Известно, что сплав Вуда в 1976 году также побывал и в космосе на орбитальной станции «Салют-5», на которой в рамках технологического эксперимента с кодовым названием «Сфера» космонавты Б.Волынов и В.Жолобов выступили в роли металлургов, исследуя процесс затвердевания жидкого металла в условиях невесомости.

состав, свойства, сферы применения, история открытия

Не многие металлы содержатся в земной коре без примесей сторонних веществ. Сплав Доре представляет собой материал, который включает большое количество сторонних компонентов, мешающих выделить из смеси основу. Сам по себе он изготавливается из руды, насыщенной золотом.

Техническое золото (Фото: Instagram / goldbullionholdings)

Что такое сплав доре?

Сплав Доре состоит из металлов платиновой группы. Его второе название — «техническое золото». Материал насыщен вкраплениями цветных, черных металлов, сторонними химическими веществами. До очистки его нельзя применять для изготовления ювелирных украшений, слитков, монет. Однако это не помешало техническому соединению стать популярным в радиоэлектронике.

История открытия

Для добычи на крупных золотых месторождениях используется разнообразная техника. Дополнительно они оборудуются специальными плавильными заводами. На них производится очистка сырья для его дальнейшего запуска в производство. Прежде чем отправить расходный материал на плавильный завод, из него делают неочищенные слитки. Готовые изделия, которые будут проходить аффинаж (очистку), изготавливаются из сплава Доре.

Состав и структура

Прежде чем отправлять расходный материал на завод для очистки, рабочие проверяют его состав. Он должен состоять из следующих компонентов:

золото — 70%;
серебро — не менее 25%;
сторонние металлы — около 5%.

Сами по себе слитки из сплава Доре представляют собой неровные изделия темного цвета с шершавыми поверхностями. Их вес составляет 22 кг. Перевозятся они от места добычи до плавильного завода под строгой охраной. Цвет изделий зависит от содержащихся в них примесей.

Теллур (Фото: Instagram / ummc_holding)

Свойства и маркировка

Добыча и производство драгоценных металлов считается отдельным направлением металлургии. Если сплавы, однородные металлы обозначаются заглавными буквами основных компонентов, то благородные материалы имеют пробы.

Маркировка имеет три цифры, которые указывают на процентное содержание золота относительно состава сплава Доре. На слитках Доре она может не указываться, но по документам содержание основных компонентов должно быть записано.

Сферы применения

Если говорить о сферах применения технического золота, многие люди вспоминают детали, используемые в радиоэлектронике. Из него делают контакты для электрооборудования, наносят на печатные платы и материалы, которые нужно защитить от окисления. Вычислительная техника имеет радиодетали из технического золота, однако современное оборудование содержит минимум благородного металла. Ему на смену пришёл палладий.

Производство и обработка

Если слитки из расходного материала сформированы, их доставляют до плавильного завода. Далее проходит тестирование, подготовка, очистка. Этапы производства золота, серебра из сплава Доре:

Чтобы определить состав изделий, их расплавляют. Рабочие берут пробы, чтобы установить точное количество компонентов, содержащихся в соединении. Если отклонений, элементов, затрудняющих очистку, нет, материал отправляется на дальнейшую обработку.
Изначально сплав Доре очищается от 5% примесей. Для этого его расплавляют, добавляют соду, кварц, продувают мощным потоком воздуха.
Сторонние компоненты сплавляются с кварцем. Образуется шлак, который удаляется с поверхности расплавленного металла.

Процедура повторяется несколько раз. Получившуюся смесь обрабатывают с помощью углеродосодержащих составов. Так получается чистое серебро и золото. Далее материалы разливаются по формам, чтобы получились слитки. После этого их пускают в дальнейшее производство. Прежде чем маркировать готовые изделия, проводится проверка чистоты металла. Для этого они расплавляются, берётся проба. Затем они застывают, слитки взвешивают, наносят маркировку на лицевой стороне.

Сплав Доре — переплавленное расходное сырье, основой которого является золото, серебро. Помимо благородных металлов смесь содержит сторонние компоненты, которые нужно убрать для получения отдельных материалов. Необработанное сырье используется при изготовлении деталей для электроприборов.