Закони перетворення

Перетворення з одного виду на iнший, зокрема, енергiї у процесi використання у технологiчних системах визначають закони термодинамiки.

Перший закон термодинаміки є окремим випадком закону збереження щодо перетворення енергії з одного виду на інший, який застосовують до процесів, що відбуваються із середовищем, що переробляється у технологічних системах. Перероблюване середовище, яке здійснює перетворення енергії з одного виду на інший, називають робочим тілом. Перший закон стосується періодичного (разового) перетворення енергії та стверджує, що частина енергії, що перетворюється, витрачається на зміну термодинамічного (енергетичного) стану робочого тіла. Наприклад, при розширенні продуктів згоряння у циліндрі двигуна (робочий хід дизельного двигуна внутрішнього згоряння) теплова енергія, що підводиться при вприскуванні палива, перетворюється на механічну роботу, що виконує поршень, при цьому частина енергії витрачається на зміну (підвищення) власної енергії продуктів згоряння (її називають внутрішньою енергією робочого тіла). Іншим прикладом перетворення енергії з одного виду на інший є стиск повітря компресором – при цьому механічна робота приводу поршнів підвищує внутрішню енергію повітря, що стискається, а частина роботи витрачається на охолодження стиснутого повітря (теплота, що відводиться під час охолодження). Вказані перетворення називають термодинамічними процесами.

Другий закон термодинаміки також є окремим випадком закону збереження та стосується безперервного перетворення енергії з одного виду на інший через багатократне повторення замкненого циклу термодинамічних процесів, кожний з яких підпорядковується першому закону термодинаміки. Тобто другий закон стосується циклічного перетворення енергії з одного виду на iнший та стверджує, що для такого перетворення, крім джерела енергії та споживача перетвореної енергії, потрібен також приймач певної кількості енергії для повертання робочого тіла у початковий стан. Іншими словами, енергія, споживана у циклі, не може бути повністю використана на одержання енергії перетвореної (отриманої) – частину споживаної енергії має бути витрачено на повернення робочого тіла в початковий термодинамічний стан. Наприклад, у паросиловій установці теплова енергія, що витрачається на одержання з води та підвищення енергетичного рівня водяної пари, тільки частково передається парою ротору в турбіні, тобто перетворюється у механічну роботу приведення в дію ротором турбіни електрогенератора (одержана корисна енергія), а частина енергії пари, що відпрацювала у турбіні, має бути відведена від пари для того, щоб сконденсувати її та закачати знову до парового котла.

Наука термодинаміка дозволяє кількісно вирахувати вказані складові енергоперетворення та оцінити теоретично ефективність використання енергії у певному пристрої або технології.

Розділ 7

ТИПОВІ ПРОЦЕСИ ТА ПРИСТРОЇ
ТЕХНОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ

Таблиця 7.1

Типові процеси та пристрої технологічних систем

Про-цеси	Пристрої	Приклад пристрою	Опис конструкції
7.1. Гідродинамічні процеси
Нагнi-тання рiди-ни	Насоси: Відцентро­вий Поршневий Ротаційний Лопатевий Гвинтовий	Насос (вентилятор) відцентровий	Корпус 6 з патрубками – тим, що всмоктує 1, та тим, що нагнітає 3. Всередині корпусу роз­ташовано робоче колесо 4, яке жорстко закріплене на валу 2. У корпусі навкруги робочого колеса може бути встановлений напрямний апарат 5
Нагнi-тання газу	Компресор: Поршневий Лопатевий Гвинтовий Газодувка: Турбінна Ротаційна Вентиля­тор Вакуум-насос	Компресор (насос) поршневий	У циліндрі 8 пересувається поршень 7, з’єднаний зі штоком 9, який приво­диться до руху криво­шипно-шатунним механіз­мом. Під час ходу поршня вправо циліндр запов­нюється газом (рідиною). Клапан 4 при цьому відкритий. Під час ходу поршня вліво газ (рідина) виштовхується поршнем, який рухається. Тиск у циліндрі компресора (насо­са) при цьому зростає, клапан 4 зачиняється, а 5 відкривається, і газ (рідина) з циліндра витис­кається в трубопровід 6

Продовження табл. 7.1

Пере­мішу­вання	Мішалка: Механічна Потокова З барбо­тером або ерліфтом Змішувач сипких та в’язких мас	Мішалка механічна	Плоскі лопаті, що вста­новлені в ємності на вертикальному валу, обер­таючись з частотою 50-60 об/хв на відстані 5-8 мм від стінки. Така лопать, крім того, що перемішує середовище, очищує стінки апарата від маси, яка налипає на них, завдяки чому покра­щується теплообмін та попереджується перегрі­вання маси
Розді­лення неод­норід­них сумі­шей від­стою­ван­ням	Відстійник. Відстійна центрифуга Тарілчастий сепаратор Циклон Електро­фільтр Пневмо- та аерозоль­транспорт­ні установ­ки	Циклон	Корпус складається з циліндричної 3 і конічної 2 частин. Тангенціально щодо корпусу приєднаний підводящий патрубок 4. У корпусі є вихлопна труба 5. Неоднорідна суміш рухається колами вниз у кільцевому зазорі між внутрішніми стінками кор­пусу і вихлопною трубою. Потік за спіраллю опуска­ється донизу, очищений газ (рідина) опиняється у вихлопній трубі, якою відводиться з апарата. Завдяки відцентровій силі частинки рухаються ра­діально, ударяються об стінки, втрачаючи при цьому кінетичну енергію, і падають вниз, опиняючись у вивантажувальному пат­рубку 1

Продовження табл. 7.1

Розді-лення неод­норід­них сис­тем фільт­руван­ням	Фільтри: Рамний фільтрпрес Фільтрпрес автоматич­ний камерний Нутч-фільтр Листовий (мішковий) Патронний Барабанний Дисковий Центри­фу­ги: Підвісна з від­центро­вим та шнекови­ван­­тажен­ням осаду З пульсу­ючим поршнем	Рамний фільтрпрес Елементи фільтрпресу	Пакет рам та плит 1, встановлених почергово на на­правляючих 3 та стисну­тих притискною плитою з гвинтовим затисканням 4. На­правляючі 3 встановлені на опорних стійках 5. Уздовж пакета встановлено корито 6 для фільтрату. Фільтруюча тканина закріп­люється між рамою і плитою, які розміщують на направляючих за допомо­гою лап. Кожна рама і плита має прилив 3 з наскрізними отворами. Коли рами та плити зібрані та притиснуті одна до одної, ці отвори створюють канал, по якому поступає суспензія, що фільтрується. З нього вона під тиском через отвори 2 надходить всередину рам. Осад затримується ткани­ною, а фільтрат проходить через неї і стікає, а через отвори 4 у плитах спрямо­вується у збірний жолоб
7.2. Теплові процеси
Нагрі-вання та охо­лодж­ення рідин та газів	Тепло-обмінники: Кожухо­трубний Труба у трубі Зрошуваль­ний Пластин­частий Апарат з рубашкою та мішал­кою Водогрій­ний котел Піч	Теплообмінник кожухотрубний	Пучок трубок, які розміщені в циліндричній камері (кожу­сі) (а). Внутрішність камери є міжтрубним простором. Трубки 3 щільно закріплені (завальцьовані або заварені) в отворах трубної решітки 5. Розміщення отворів у труб­ній решітці наведено на рисунку (б).Для нагрівання (охолодження) повітря або газів, інтенсивність тепло­віддачі до (від) яких мала, застосовують теплообмін­ники з поребреними труб­ками – калорифери

Продовження табл. 7.1

Випа­рюван­ня	Випарні апарати: З природ­ною циркуля­цією З примусо­вою циркуля­цією Прямо­точний Багато­корпус­на випарна установ­ка Паровий котел	Випарний апарат з природною циркуляцією	Розчин зі збірника 1 подається насосом 2 у підігрівач 3 та у випарний апарат 4. Гріюча пара подається в міжтрубний простір підігрівача і випарного апарата. Вто­ринна пара – у корпус 6 барометричного конденса­тора, де конденсується при змішуванні з водою, а домішки повітря з верх­ньої частини конденсато­ра відкачуються вакуум-насосом. Конденсат разом з водою (барометрична вода) відводиться через трубу 8 у барометричний ящик 9. Згущений розчин відкачується насосом 10 у збірник
7.3. Масообмінні процеси
Сушка	Сушарки: Камерна Тунельна Стрічкова Шахтна З киплячим та фонтану­ючим шаром Розпилю­вальна Барабанна	Тунельна сушарка з проміжним підігріванням повітря	У каналі довжиною 10-15 м і площею перерізу 4 м2переміщуються ваго­нетки 1, на які завантажені лотки або листи з матеріалом, що вису­шується. Рух вагонеток здійснюється періодично. Напрям руху повітря може бути прямоточним, проти­течійним або перехресним. У тунельній сушарці повітря за допомогою вентиляторів 3 проходить перехресним потоком відносно напряму руху матеріалу, нагріваючись додатково у проміжних підігрівачах 2

Продовження табл. 7.1

Абсорб­­­ція, адсор­бція, пере­гонка, ректи­фіка­ція	Абсорбе­ри: Насадковий З псевдо­зрідженим шаром Тарілчас­тий Барботаж­ний Розпилю­вальний Адсорбери: З шаром адсорбента Безперерв­ний Перегонний куб Ректифіка­ційна колона	Ректифікаційна колона	Розчин А+Б (спирт + вода) надходить до колони 1 та рухається донизу, випаро­вуючи А (спирт) у нижній частині колони – “б” – колоні вичерпання. Пара рухаться нагору до верхньої частини колони –“а” – колони зміцнення. Дефлег­матор 2 здійснює конден­сацію пари для постачання колони зміцнення флегмою. Розливаючись по тарілках колони зміцнення, флегма віддає А (спирт) парі, а сама приймає з пари Б (воду). Унизу колони виводиться кубовий остаток Б. У холодильнику 3 конден­сується пара, що залиши­лася після дефлегматора, яка потім відводиться у вигляді дистиляту А
Екст­рагу­вання	Батарея Роберта Колонний дифузійний апарат Шнековий екстрактор Диференці­альностру­минний екстрактор	Екстрактор дифереціально- струминний	Тарілчасті робочі органи, що мають транспортні та фільтруючі сопла, при коли­ваннях забезпечують проти­токове транспортування тве­рдої та рідкої фаз (подріб-неної бурякомаси та води). Бурякомаса уводиться до нижньої частини апарата вертикальним шнеком та тарілками витісняється наго­рі. Вода вливається зверху, екстракт (дифузійний сік) виводиться знизу крізь фільтруючу тарілку. Наяв­ність рухомих шарів твердої фази у міжтарілкових прос­торах забезпечує високу кінцеву концентрацію цукру в екстракті та якісне висоложування бурякомаси

Продовження табл. 7.1

Зат­вер­дiн­ня. Крис­талi­зацiя	Ливарна форма Вакуум-випарний апарат Мішалка-кристаліза­тор	Вакуум-випарний апарат	Суцільнозварний корпус 4, усередині якого підвішені гріюча камера 2 і уловлювач-сепаратор 3. У нижній частині апарата для стікання утфелю встановлено клапанний пристрій 6 з гідравлічним приводом. Гріюча камера – дві конічні трубні решітки 1, в яких завальцьовані труби 5, а у центрі приварена цирку­ляційна труба 7. Циркуляція маси відбу­вається за рахунок різниці густин некиплячої та киплячої рідин (у центральній трубі та у кип’ятильних трубках)
7.4. Механічні процеси
Дроб­лен­ня	Дробарки: Вальцьова Молоткова Щокова Млини: Кульовий Дисковий Дезінтегра­тор	Дробарка молоткова	Молотки 2, які вільно сидять на стержнях 3 у корпусі з внутрішньою рифленою поверхнею. Матеріал для подрібнення завантажується через жи­вильник 1, а подрібнений – вивантажується через сито 4. Ступінь подріб­нення регулюється розмі­ром отворів набору сит. Під час роботи дробарки матеріал подрібнюється ударами молотків, які обертаються, та ударами матеріалу по рифленій поверхні корпусу

Продовження табл. 7.1

Різан­ня	Відцентро­ва бурякоріз­ка Вовчок (м’ясоруб­ка) Терткова машина Металорі­зальні та дерево­обробні верстати	Відцентрова бурякорізка	Ножі 1 встановлені у прорізях стінок нерухомо­го вертикального циліндра 2. При обертанні втулки 4 з лопатями 3 буряки захоплюються ними, при­тискаються до ножів, подрібнюються у стружку, яка після цього вики­дається з-під площини ножа у простір між корпусом і кожухом 5
Кла­сифі­кація (сор­туван­ня) твер­дих мате-ріалів	Просіювачі: З нерухо­мим ситом Барабанний (бурат) Вібрацій­ний розсів Сепарато­ри: Магнітний Пневма­тичний Гідравліч­ний Трієр	Просіювач барабанний (бурат – для борошна, грохот – для щебінки)	Борошно надходить до шнекового живильника 1, просіюється крізь ситовий конічний барабан 3 та видаляється з корпусу 2 за допомогою шнека. Крупна фракція (сход) вида­ляється на торці барабана

Закінчення табл. 7.1

Пре­су­вання. Грану­люван­ня	Преси: Поршневий (гідравліч­ний, пневматич­ний) Шнековий (екструдер), Кривошип­ний Роторний	Прес шнековий (екструдер)	Сировина подається у завантажувальний бункер 1 і надходить до барабана 2, площа перетину якого зменшується у напрямку виходу. Шнек 3 просуває масу до виходу, при цьому стискання маси відбу­ваєть­ся за рахунок звуження барабана та зменшення кроку шнека. При стисканні маси рідина, що міститься у подрібненій ослинній си­ро­вині, видаляється через отвори у стінках барабана. Віджатий сухий залишок (вичавки) видаляється через кільцевий отвір на кінці барабана 2

Розділ 8

ТЕХНОЛОГІЧНА СИСТЕМА МАШИНОБУДУВАННЯ

8.1. Структура машинобудівного виробництва

Машинобудування є одним з найбільш важливих видів економічної діяльності, зважаючи на те, що його продукція є основою інших технологічних систем. Технології машинобуду­вання є складальними, тобто за ними здійснюється виготовлення виробiв та об’єктiв, що складаються з багатьох елементарних виробiв – деталей, і мiстять операцiї з виготовлення деталей та складання у вузли i далi – в остаточнi вироби.

До складальних технологiй можуть бути вiднесенi будiвельнi, швачнi, деревообробнi технології та інші. Нижче викладено матерiал стосовно машинобудування, однак основнi положення поширюються і на iншi галузi, що використовують складальні технології, хоча слід мати на увазi, що там вони можуть мати дещо iншу термінологію.

Основним об’єктом машинобудiвного виробництва є:

– машина, апарат, обладнання – сукупність деталей (вузлів), певним чином розташованих одна відносно іншої, які взаємодіють між собою з метою виконання певних процесів, операцій, технологій (п. 2.7).

Конструктивною основою будь-якої машини, апарата є деталь – сукупність поверхонь, певним чином розташованих одна відносно одної, які мають певні властивості та характеристики.

Технологiя виготовлення машини (та й iнших складаних виробiв) включає два основні етапи:

1) виготовлення деталей згідно з вимогами креслень деталювання;

2) складання – з’єднання деталей мiж собоюзгідно з вимогами складальних креслень.

Вихідні дані для технологiї виготовлення складаних виробiв містяться у конструкторській документацiї на виріб: робочих кресленнях та пояснювальній записці, яка містить опис будови та принципiв дiї, відповідні розрахунки працездатності, міцності, надійності тощо. У ходi технологiчної пiдготовки виробництва обираються методи та технології виготовлення заготовок деталей та їх оброблення, розробляються послiдовностi складання з деталей вузлів та самих виробiв, опоряджувальнi та допомiжнi операцiї, тобто розробляється технологiчний процес виготовлення виробу як сукупність технологій виготовлення деталей, складання виробу тощо. Виходячи з цього, здiйснюється органiзацiя виробництва. Вказанi етапи мають певнi закони та правила, додержання яких за­безпечує взаємоузгодження елементiв цiєi складної системи, тобто досягнення мети виробництва. Основними з цих законiв та правил є закони та правила вибору та оброблення заготовок, складання виробiв,забезпечення точностi та якостi деталей (наприклад, теорія базування заготовок під час механічного оброблення, теорія різання) та інші.

Структура машинобудівного виробництва має у своїй основі цехи та служби. Цехи поділяють на основні та допоміжні.

Основними цехами єзаготовчi, оброблюючi та складальнi.

Заготовчi цехи (в яких виготовляються заготовки для деталей) – це ливарний, ковальський та пресовий, а також цех розкрою, рiзки та правки матерiалiв.

Оброблюючі цехи – механiчний, термiчний, холодноштам­пувальний, деревообробний, цех металопокрить – забезпечують механiчну i термiчну обробку деталей машин.

Складальні цехи – складальний, монтажний, складально-зварювальний, цех металоконструкцій – забезпечують складання продукції.

В основних цехах здiйснюються основнi етапи виробничого процесу: виготовлення заготовок, обробка їх i готових деталей, складання iз деталей складальних одиниць та всього виробу, регулювання та випробування машин, фарбування окремих деталей, складальних одиниць та машини в цiлому.

Допомiжні цехи: iнструментальний, модельний, тарний, ремонтно-механiчний, електротехнiчний, ремонтнобудiвельний, енергетичний цех, котельня. До енергетичного цеху також належать газогенераторна, компресорна, ацетиленова, киснева станцiї.

Обслуговуючi господарства машинобудiвного заводу – це, передусiм, транспортне, санiтарно-технiчне i складськi господарства та центральна заводська лабораторiя, що об’єднує декілька спецiальних лабораторiй.

Крiм основних i допомiжних цехiв та обслуговуючих господарств, машинобудiвнi заводи мають ще інші служби. До них належать основнi служби (відділи головного технолога, головного механіка, головного енергетика, конструкторський, планово-економічний та інші) та допоміжні (служба охорони заводу, служби обслуговування робiтникiв – житлово-комунальнi господарства, лiкувальнi установи, дитячi садки, їдальнi тощо).

8.2. Матеріали у машинобудуванні

8.2.1. Основні види матеріалів

Основними матеріалами машинобудування є метали та сплави металів, а також неметалеві матеріали.

Всі метали і сплави класифікують, перш за все, заскладом та призначенням.

За складом розрізняють чорні – чавун і сталь (основна сировина галузі) та кольорові метали, основними з яких є мідні (латунь, бронза),алюмінієві – ливарні (сілумін) та метали для обробки тиском. Особливе місце займають леговані сталі та сплави з особливими властивостями.

За призначенням розрізняють конструкційні, інструментальні та спеціальні матеріали. До останніх відносяться, наприклад, корозійностійкі матеріали, антифрикційні, жаростійкі, матеріали з підвищеним електричним опором, магнітними властивостями та інші.

Неметалеві матеріали – пластмаси, гума, скло, деревина та інші рідше застосовуються у машинобудуванні, ніж метали та сплави, але вони є невід’ємною складовою машин та апаратів.

Пластмаси поділяють на термопластичні (поліетилен, поліпропілен, полівінілхлорид, капрон) та термореактивні (фенолформальдегідні та мочевиноформальдегідні).

Термопластичні пластмаси допускають багаторазове розплав­лення, тому їх переробляють методами лиття під тиском або екструзії. Виготовлені вироби з них можуть піддаватися деформації.

Термореактивні пластмаси не допускають деформацій (крихкі) та при повторному нагріванні розкладаються без розплавлення, тому формують їх, в основному, методом пресування. Виготовляють з них, здебільшого, деталі електротехнічного призначення – розетки, перемикачі, корпуси котушок магнітних пускачів та інші.

Чавун

Чавун виплавляють із залізної руди у доменних печах. Шихта (маса, яку завантажують у доменну піч) – це переважно залізна руда, кокс, флюси (вапняк). Розплавлене залізо розчиняє до 6 % вуглецю, тому основними складовими чавуну є залізо та 2,5…5 % вуглецю. Чавун має високі ливарні властивості, тому з нього здебільшого виготовляють заготовки деталей литтям у піщані форми. При повільному охолодженні відливок у піщаній формі вуглець виділяється, при цьому створює та заповнює мікротріщинки по об’єму відливка, що надає чавуну крихкість.

На металургійному комбінаті більша частина чавуну йде на переробку у сталь, частина – на виливку відливок великих деталей (станин верстатів, пресів, ковальських молотів, блоки циліндрів корабельних двигунів, корпуси турбін електростанцій), частина – на виготовлення чавунних чушок, які поставляють у ливарні цехи машинобудівних заводів, де з них, розплавляючи чавун у вагранках (шахтна піч, схожа на доменну, але менша), відливають корпусні деталі (корпуси коробок швидкостей, редукторів, картери компресорів, блоки циліндрів автомобілів, шківи, ступиці коліс, корпуси вентилів, кранів, радіатори опалення, каналізаційні труби тощо).

Маркірування чавуну: СЧ18-сірий чавун, межа міцності 18 кГс/мм².

Сталь

Конструкційна сталь звичайної якості – найдешевша і найпоширеніша сталь. Виплавляють її з розплавленого чавуну в конверторах (бочка, яка продувається киснем – за 20 хвилин вигоряє майже весь вуглець), далі в установці безперервного розливання формують вертикальний сталевий стрижень, який ріжуть на шматки – блюми і прокочують з них листовий та круглий прокат, профілі – кутник, швелер, смуга, двотавр, рейки, труби, періодичний прокат – вагонні колеса, осі, вали.

Прокат поставляють на машинобудівні заводи, де з нього виготовляють зварні каркасні конструкції (рами автомобілів, зварні станини обладнання, вишки, колони, ферми мостів, каркаси кранів), зварні корпусні конструкції (бочки, баки, обшивання й огородження обладнання). Маркування сталі: Ст3 – зазначений номер відповідно до механічних властивостей.

Якісну конструкційну й інструментальну сталь виплавляють у мартенівських або в електродугових печах – варять повільно при температурі 1600 градусів і вище: у плавильну ванну печі завантажують скрап (металобрухт), заливають чавун, феросплави, легуючі добавки, флюси (проти окислювання) та інші компоненти, що входять до складу шихти. Таким чином одержують сплав заліза з точно заданим (від 0,05 до 1,3 %) вмістом вуглецю – вуглецева якісна сталь.

З конструкційноїякісної сталі С=0,2...0,7 % (наприклад, сталь 40 – вміст вуглецю – 0,4 %) виготовляють вали, осі, шестерні, важелі, пружини – такі деталі, щодо яких після виготовлення здійснюють загартування з відпуском, що підвищує в 2–4 рази міцність, твердість, пружність. З інструментальної вуглецевої сталі, наприклад, У8 (вміст вуглецю С=0,8 %) виготовляють напилки, ножі, ножівкові полотна (також після виготовлення здійснюють загартування з відпуском).

Сталь, яка містить добавки кольорових металів, має назву легована. Наприклад, конструкційна нержавіюча сталь – 0Х18Н10Т, склад: 0 % вуглецю, 18 % хрому, 10 % нікелю, 1 % титану. Інші широковживані леговані сталі – швидкорізальна Р18 (інструмен­тальна) – 18 % карбіду вольфраму (свердла, фрези, розвертки, мітчики); шарикопідшипникова ШХ15 – 1,5 % хрому; 9ХС – 0,9 % вуглецю, по 1 % хрому та силіцію.

8.2.4. Сплави кольорових металів

Сплави кольорових металів значно дорожчі за чорні, їх застосування обмежене у машинобудуванні. В основному, використовують сплави на основі міді та алюмінію.

Зі сплавів міді найбільш поширеними є бронза та латунь.

Бронза – сплав міді з оловом – має відмінні ливарні властивості. З неї виготовляють художні відливки, корпусні деталі складної форми – корпуси вентилів та кранів, фасонні вироби, але це дуже крихкий матеріал. Також за умови змащування бронзи має малий коефіцієнт тертя по сталі, тому бронзу використовують для виготовлення вкладишів підшипників кочення.

Маркування: БрОЦС-5-5-5 – бронза олов’яно-цинково-свинцева, має по 5 % вказаних компонентів.

Латунь – сплав міді з цинком – має пластичні властивості, але міцніший за мідь. З латуні виготовляють трубки теплообмінних апаратів, тонкі листи, гільзи, прутки для зварювання твердим припоєм. Маркування латуні: Л70 – латунь, 30 % цинку.

Алюмінієві сплави поділяють на ливарні (з додаванням силіцію) та такі, що оброблюються тиском (з додаванням магнію або марганцю).

Сплави інших кольорових металів (олова, титану, літію тощо) застосовуються у машинобудуванні обмежено.

8.2.5. Леговані сталі та тверді сплави

Легованими вважаються сталі з вмістом легуючих елементів більше 1 %. Їх поділяють на конструкційні та інструментальні.

З конструкційних найбільш поширеними є корозійностійкі (неіржавіючі) сталі з вмістом хрому 12–20 %, а також нікелю, титану та інших. Жаростійкі сталі, крім цього, містять вольфрам, ванадій, інші жаростійкі добавки.

Шарикопідшипникова сталь має вміст вуглецю більше 1 % та 1,5 % хрому.

З інструментальних – швидкоріжучі сталі з вмістом вуглецю більше 1 % та 6–18 % вольфраму (рапід).

Революцією у машинобудуванні було створення так званих твердих сплавів на основі вольфраму, які одержують у вигляді невеликих (до 2х2 см) пластинок методами порошкової металургії. Пластинчасті напайки на оправки ріжучого інструменту (різці, фрези, свердла та інше) після відповідного заточування є термостійкими. Ріжучі крайки інструменту не втрачають ріжучих властивостей при розігріванні до 900 ºС та забезпечують високі швидкості різання під час оброблення конструкційних сталей та інших матеріалів.