Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Материаловедение и слесарное дело
Посмотреть оригинал

Инструментальные стали и твердые сплавы

Инструментальные стали предназначены для изготовления режущего и измерительного инструмента. К этой группе сталей относят углеродистые и легированные стали с высокими твердостью и износостойкостью. Особенно перспективны быстрорежущие стали, отличающиеся высокой теплостойкостью, что позволяет производить обработку металлов резанием с повышенной скоростью. Методами порошковой металлургии получают сплавы повышенной твердости, износостойкости и теплостойкости, которые используют при изготовлении инструмента, применяемого при высоких скоростях резания.

Стали для режущего инструмента.

Основными критериями выбора стали для изготовления режущего инструмента являются ее износо- и теплостойкость, а также стали должны обладать твердостью, превышающей твердость обрабатываемого материала, и высокой прочностью в сочетании с достаточной вязкостью.

Углеродистые стали марок У7, У8, У10, У11, У12, У13 обыкновенного качества или высококачественные применяют при изготовлении инструмента для резания материалов низкой твердости с небольшими скоростями.

Сталь У9 применяется для изготовления деревообрабатывающего инструмента.

Стали У10, У11, У12 идут на изготовление металлорежущего инструмента: резцов, сверл, метчиков, плашек, напильников.

Стали У8, У9, У10 применяются при изготовлении измерительного инструмента — скобы, калибры и т.п.

Низколегированные стали с небольшой прокаливаемостью применяют для изготовления инструмента, работающего при температурах до 200—260 °С. Эти стали, для получения эксплуатационных характеристик, подвергают неполной закалке и низкому отпуску. Закалку производят в масле или горячих средах.

Сталь марки 7ХФ применяется при изготовлении инструмента, работающего с ударными нагрузками — зубила, пуансоны, стамески, долота и т.п.

Сталь марки ХВ4 отличается особой твердостью и износостойкостью и используется при изготовлении инструмента для чистовой обработки металлов (развертки, шаберы, гравировальные резцы, пилы по металлу и резцы для обработки твердых металлов резанием).

При изготовлении высокопроизводительного инструмента, предназначенного для работы с высокими скоростями резания, применяются быстрорежущие стали. Главным достоинством последних является высокая теплостойкость (обеспечивается введением значительного количества карбидообразующих элементов: W, Mo, V, Со).

Быстрорежущие стали подвергают термической обработке специальных видов. Для улучшения обрабатываемости резанием после ковки быстрорежущую сталь отжигают при 800—860 °С. Требуемую теплостойкость быстрорежущие стали приобретают после закалки и многократного отпуска. Отличительной особенностью закалки этих сталей является медленный нагрев и прогревание при 480 и 850 °С в средах, предотвращающих их окисление и обезуглероживание. Для сокращения числа операций отпуска после закалки стали ее обрабатывают холодом ( — 80 °С).

Для повышения износостойкости инструмент из быстрорежущих сталей подвергают цианированию.

По режущим свойствам быстрорежущие стали разделяют на:

  • нормальной производительности (вольфрамовые Р18, Р12, Р9, Р9Ф5 и вольфраммолибденовые Р6МЗ, Р6М5), с теплостойкостью инструмента до 620 °С;
  • повышенной производительности, имеющие в своем составе кобальт, или с повышенным содержанием ванадия (марок Р18Ф2, Р14Ф4, Р14Ф4, Р18К5Ф2, РУМ4К8); с теплостойкостью инструмента до 640 °С.

Инструмент из быстрорежущих сталей применяют преимущественно для резания высокопрочных и труднообрабатываемых материалов.

Стали для измерительного инструмента обладают высокой износостойкостью и свойством сохранять стабильные размеры и форму изделий в течение длительного времени.

Высокоуглеродистые хромистые стали марок X, ХВГ, ХГ, 9ХС, 12X1 нашли самое широкое применение для изготовления измерительного инструмента, закаливаемого до твердости 57—60 HRc. Закалку проводят в масле при температуре 840—880 °С. Инструмент повышенной точности подвергают обработке холодом при —50—80 °С.

Стали марок 15, 20, 15Х, 20Х, 12ХНЗА используют при изготовлении плоских и длинномерных измерительных инструментов. Закалку поверхностного слоя производят, как правило, токами высокой частоты (ТВЧ), что позволяет обеспечить высокую износостойкость поверхностного слоя инструментов при сохранении стабильности их размеров.

Сталь марки 38ХМЮА используют при изготовлении инструмента большого размера и сложной формы.

Твердые сплавы — материалы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов ванадия, титана, тантала с металлической связующей, полученные методами порошковой металлургии.

Порошки карбидов смешивают с кобальтовой связкой, прессуют и спекают при 1400—1550 °С в среде водорода или в вакууме.

В зависимости от состава карбидной основы твердые сплавы подразделяются на:

В К — вольфрамовые;

ТК — титановольфрамовые;

ТТК — титанотанталовольфрамовые.

Маркируются твердые сплавы буквами и цифрами. В сплавах ВК и ТТК цифры показывают содержание кобальта, в сплавах ТК — содержание карбида вольфрама в процентах. Цифры после букв Т и ТТ указывают содержание карбидов титана и суммарное содержание карбидов титана и тантала.

Твердые сплавы имеют высокие пределы прочности при сжатии (до 6000 МПа), твердость (74—76 HRc), теплостойкость (до 1000 °С). Главными недостатками твердых сплавов являются их хрупкость и трудность механической обработки.

Твердые сплавы в виде пластин механическим способом или латунным припоем крепят на режущем инструменте. Инструменты с твердосплавными пластинами применяют в наиболее тяжелых условиях резания с максимальными скоростями.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы