Механические свойства и назначения порошковых конструкционных общемашиностроительных материалов

Марка материала	Режим термической обработки	Механические свойства			Области применения
		МПа	%	KСU, МДж/м2
Малонагруженные детали
Ж-6,3	–	140	3	0,15	Крышки, шайбы, коль­­ца, втул­ки, кулачки
СП-30	–	120	6	0,2
Средненагруженные детали
ЖГр0,5Д3-7,0	–	340	7	–	Пальцы, кулач­ки, рычаги, поршневые кольца
СПГ40Г-2	Закалка от 800–840 °С в масле, от­пуск при 300 °С	500	2	0,2
Тяжело нагруженные детали (статические нагрузки)
ЖГр0,2Н3Х2М-7,6	–	950	2,5	–
СП50ХНМ-3	Закалка от 800–840 °С в масле, отпуск при 300 °С	950	6	0,2	Шестерни, храповики, фланцы
Тяжело нагруженные детали (ударные нагрузки)
ЖГр1Д2,5М3-7,6	Закалка от 800–840 °С в воде, отпуск при 300 °С	940	8	0,2	Шатунные корпу­са подшип­ников, де­та­ли на­сосов, пи­шущих и счетных машинок и др.
СП50ХНМ-3	Закалка от 800–840 °С в масле, отпуск при 300 °С	1300	6	0,4

Основой для получения порошковых коррозионно-стойких ма­териалов обычно являются порошки сталей и сплавов определен­ного состава. Иногда для их изготовления используют смеси разных металлических порошков, однако такие материалы значи­тельно уступают по свойствам, особенно коррозионным, мате­риалам такого же состава из порошков сталей и сплавов. Детали из порошков сталей марок 12X13, 14Х17Н2, 10Х18Н10, 10Х23Н18 получают после одно- и двукратного прессования с последующей горячей обработкой давлением. Дополнительная обработка давле­нием позволяет снизить пористость до 2 % и менее и тем самым повысить как механические свойства, так и коррозионную стойкость коррозионно-стойких сталей. На рис. 2 приведена зависи­мость плотности порошковой стали, содержащей 13 % хрома, от степени деформации при различных давлениях прессования. С увеличе­нием степени деформации возрастает плотность стали и умень­шается ее пористость.

Отрицательное влияние пористости на коррозионную стойкость обус­ловлено развитой повер­хностью от­крытых со­об­щаю­щихся пор. Напри­мер, скорость коррозии ста­ли 08Х18Н15 с 30 % пор в кипящей 25 %-ной азот­ной кислоте в 100 раз больше, чем ком­пак­т­ной стали. Скорость коррозии образцов с 5,5–7 % пор в три раза, с 4,4 % пор – вдвое, а с 2,7 % – всего лишь на 2 % выше по срав­нению с компактной деформированной сталью. Поэтому конструкционные детали из порошковых коррозионно-стойких сталей, предназначенные для работы в агрессивных средах, должны иметь пористость не более 3 %.

Беспористые и низкопористые порошковые коррозионно-стой­кие стали, полученные методами двукратного прессования и спе­кания, горячего вакуумного прессования и горячей штамповки, рекомендуются для коррозионно-стойких деталей ответственного назначения. Они не уступают по своим свойствам компактным сталям тех же составов.

Конструкционные материалы на основе цветных металлов и сплавов изготавливают из порошков алюминия, магния, берил­лия, меди, никеля, бронз, латуней, титана, хрома и других метал­лов и сплавов.

Марки порошковых конструкци­онных материалов на основе цвет­ных металлов также обозначают со­четанием буквенных и цифровых ин­дексов. Первый буквенный индекс указывает класс материалов: Ал – алюминий, Бе – бериллий, Бр – бронза, В – вольфрам, Г – марга­нец, Д – медь, Ж – железо, Л – латунь, М – молибден, Мг – магний, Н – никель, О – олово, П – фосфор, С – кремний, Св – свинец, Ср – серебро, Т – титан, Ф – ванадий, X – хром, Ц – цинк, Цр – цирко­ний. Второй буквенный индекс «П» указывает, что материал получен методами порошковой металлур­гии. Следующие после него буквы обозначают легирующие эле­менты, а цифры после них – массовую долю элемента в про­центах. Цифра в конце марки после тире, как и для черных металлов, обозначает группу пористости материала. Состав и механические свойства некоторых конструкционных материалов из порошков цветных металлов приведены в табл. 2.

Таблица 2