Механика и энергетика
Вторник, 16.01.2018, 10:35
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Кузнечно-прессовое оборудование - схема, конструкция, приспособление. [99]
Краны общего назначения (ГПМ) - схема, конструкция, устройство. [84]
Специальные ГПМ - конструкция, схема. [47]
Токарная обработка материала. [32]
Высокопроизводительный режущий инструмент. [70]
Плоское шлифование - оборудование, технология, схема. [49]
Санитарно-технические системы зданий. [203]
Подземная корозия и методы защиты. [43]
Отопление и вентиляция здания. [39]
Охрана труда при кузнечно-прессовых работах. [15]
Свойства важнейших химических элементов. [62]

Поиск

Календарь
«  Февраль 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
29

Наш опрос
Будете ли Вы постоянным посетителем Этого сайта?
Всего ответов: 40

Друзья сайта
  • Капитальное строительство

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Яндекс.Метрика
    Главная » 2016 » Февраль » 26 » Инструментальные материалы. Классификация, расшифровка, состав.
    18:07
    Инструментальные материалы. Классификация, расшифровка, состав.
    Инструментальные материалы
    Режущие инструменты изготовляют целиком или частично из инструментальных сталей и твердых сплавов.
    Инструментальные стали разделяют на углеродистые, легированные и быстрорежущие. Углеродистые инструментальные стали применяют для изготовления инструмента, работающего при малых скоростях резания. Из углеродистой стали марок У9 и У10А изготовляют ножи, ножницы, пилы, из У11, У11А, У12 — слесарные .метчики, напильники и др. Буква У в марке стали обозначает, что сталь углеродистая, цифра после буквы указывает на содержание в стали углерода в десятых долях процента, а буква А — на то, что сталь углеродистая высококачественная, так как содержит серы и фосфора не более 0,03 % каждого.
    Основными свойствами этих сталей является высокая твердость (НЯС 62—65) и низкая теплостойкость. Под теплостойкостью понимается температура, при которой инструментальный материал сохраняет высокую твердость (ИКС 60) при многократном нагреве. Для сталей У10А— У13А теплостойкость равна 220 °С, поэтому рекомендуемая скорость резания инструментом из этих сталей должна быть не более 8—10 м/мин.
    Легированные инструментальные стали бывают хромистыми (X), хромистокремнистыми (ХС) и хромовольфрамомарганцовистыми (ХВГ) и др.
    Цифры в марке стали обозначают состав (в процентах) входящих компонентов. Первая цифра слева от буквы определяет содержание углерода в десятых до¬лях процента. Цифры справа от буквы указывают среднее содержание легирующего элемента в процентах. Если содержание легирующего элемента или углерода близко к 1 %, цифра не ставится.
    Из стали марки X изготовляют метчики, плашки, резцы; из стали 9ХС, ХГС — сверла, развертки, метчики и плашки; из стали ХВ4, ХВ5 — сверла, метчики, развертки; из стали ХВГ — длинные метчики и развертки, плашки, фасонные резцы.
    Теплостойкость легированных инструментальных сталей достигает 250—260 °С и поэтому допустимые скорости резания для них в 1,2—1,5 раза выше, че.м для углеродистых сталей.
    Быстрорежущие (высоколегированные) стали применяют для изготовления различных инструментов, но чаще сверл, зенкеров, метчиков.
    Быстрорежущие стали обозначают буквами и цифрами, например Р9, Р6МЗ и др. Первая Р (рапид) означает, что сталь быстрорежущая. Цифры после нее указывают среднее содержание вольфрама в процентах. Остальные буквы и цифры обозначают то же, что и в марках легированных сталей.
    Эти группы быстрорежущих сталей отличаются по своим свойствам и областям применения. Стали нормальной производительности, имеющие твердость до HRC 65, теплостойкость до 620 °С и прочность на изгиб 3000—4000 МПа, предназначены для обработки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности до 1000 МПа, серого чугуна и цветных металлов. К сталям нормальной производительности относят вольфрамовые марок Р18, Р12, Р9, Р9Ф5 и вольфрамо-молибденовые марок Р6МЗ, Р6М5, сохраняющие твердость не ниже HRC 62 до температуры 620 °С.
    Быстрорежущие стали повышенной производительности, легированные кобальтом или ванадием, с твердостью до
    НКС 73—70 при теплостойкости 730— 650 °С и с прочностью на изгиб 250— 280 МПа предназначены для обработки труднообрабатываемых сталей и сплавов с пределом прочности свыше 1000 МПа, титановых сплавов и др. Улучшение режущих свойств этой стали достигается повышением содержания в ней углерода с 0,8 до 1 %, а также дополнительным легированием цирконием, азотом, ванадием, кремнием и другими элементами. К быстрорежущим сталям повышенной производительности относят 10Р6М5К5, Р2М6Ф2К8АТ, Р18Ф2, Р14Ф4, Р6М5К5, Р9М4ЕВ, Р9К5, Р9КЮ, Р10К5Ф5, Р18К5Ф2, сохраняющие твердость НКС 64 до температуры 630—640 °С.
    Твердые сплавы делят на металлокерамические и минералокерамические, их выпускают в виде пластинок разной формы. Инструменты, оснащенные пластинками из твердых сплавов, позволяют применять более высокие скорости резания, чем инструменты из быстрорежущей стали.
    Металлокерамические твердые сплавы разделяют на вольфрамовые, титановольфрамовые, титанотанталовольфрамовые.
    Вольфрамовые сплавы группы ВК состоят из карбидов вольфрама и кобальта. Применяют сплавы марок ВКЗ, ВКЗМ, ВК4, ВК6, ВК60М, ВК8, ВКЮМ. Буква В означает карбид вольфрама, К — кобальт, цифра — процентное содержание кобальта (остальное — карбид вольфрама). Буква М, приведенная в конце некоторых марок, означает, что сплав мелкозернистый. Такая структура сплава повышает износостойкость инструмента, но снижает сопротивляемость ударам. Применяются вольфрамовые сплавы для обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов (резины, пластмассы, фибры, стекла и др.).
    Титановольфрамовые сплавы группы ТК состоят из карбидов вольфрама, титана и кобальта. К этой группе относят сплавы марок Т5КЮ, Т5К12, Т14К8, Т15К6, Т30К4. Буква Т и цифра за ней указывают на процентное содержание карбида титана, буква К и цифра за ней — процентное содержание карбида кобальта, остальное в данном сплаве — карбид вольфрама. Применяются эти сплавы для обработки всех видов сталей.
    Титанотанталовольфрамовые сплавы группы ТТК состоят из карбидов вольфрама, титана, тантала и кобальта. К этой группе относят сплавы марок ТТ7К12 и ТТ10КВ-Б, содержащие соответственно 7 и 10 % карбидов титана и тантала, 12 и 8 % кобальта, остальное — карбид вольфрама. Эти сплавы работают в особо тяжелых условиях обработки, когда применение других инструментальных материалов не эффективно.
    Сплавы, имеющие меньшее процентное содержание кобальта, марок ВКЗ, ВК4 обладают меньшей вязкостью; применяют для обработки со снятием тонкой стружки на чистовых операциях. Сплавы, имеющие большее содержание кобальта марок ВК8, Т14К8, Т5К10 обладают большей вязкостью, их применяют для обработки со снятием толстой стружки на черновых операциях.
    Мелкозернистые твердые сплавы марок ВКЗМ, ВК6М, ВКЮМ и крупнозернистые сплавы марок ВК4 и Т5К12 применяют в условиях пульсирующих нагрузок и при обработке труднообрабатываемых нержавеющих, жаропрочных и титановых сплавов.
    Твердые сплавы обладают высокой теплостойкостью. Вольфрамовые и титановольфрамовые твердые сплавы сохраняют твердость при температуре в зоне обработки 800—950 °С, что позволяет работать при высоких скоростях резания (до 500 м/мин при обработке сталей и 2700 м/мин при обработке алюминия).
    Для обработки деталей из нержавеющих, жаропрочных и других труднообрабатываемых сталей и сплавов предназначены особо мелкозернистые вольфрамокобальтовые сплавы группы ОМ: ВК6-0М — для чистовой обработки, а сплавы ВКЮ-ОМ и ВК15-ОМ — для получистовой и черновой обработки. Дальнейшее развитие и совершенствование сплавов для обработки труднообрабатываемых материалов вызвало появление сплавов марок ВКЮ-ХОМ и ВК15-Х0М, в которых карбид тантала заменен карбидом хрома. Легирование сплавов карбидом хрома увеличивает их твердость и прочность при повышенных температурах.
    Для повышения прочности пластинок из твердого сплава применяют плакирование — покрытие их защитными пленками. Широко применяют износостойкие покрытия из карбидов, нитридов и карбонитридов титана, нанесенные на поверхность твердосплавных пластин в виде тонкого слоя толщиной 5—10мкм. При этом на поверхности твердосплавных пластин образуется мелкозернистый слой карбида титана, обладающий высокой твердостью, износостойкостью и химической устойчивостью при высоких температурах. Стойкость твердосплавных пластин с покрытием в среднем в 1,5—3 раза выше стойкости обычных пластин, скорость резания ими может быть увеличена на 25—80 %. В тяжелых условиях резания, когда наблюдаются выкрашивание и сколы у обычных пластин, эффективность пластин с покрытием снижается.
    Промышленностью освоены экономичные безвольфрамовые твердые сплавы на основе карбида титана и ниобия, карбо- нитридов титана на никелемолибденовой связке. Применяют безвольфрамовые твердые сплавы марок ТМ1, ТМЗ, ТН-20, ТН-30, КИТ-16. Они обладают более высокой окалиностойкостью, превышающей стойкость сплавов на основе карбида титана (Т15К6, Т15КЮ) более чем в 5—10 раз. При обработке на высоких скоростях резания на поверхности сплава образуется тонкая оксидная пленка, выполняющая роль твердой смазки, что обеспечивает повышение износостойкости и снижение шероховатости обработанной поверхности. Вместе с тем безвольфрамовые твердые сплавы имеют более низкие ударную вяз¬кость и теплопроводность, а также стойкость к ударным нагрузкам, чем сплавы группы ТК. Это позволяет применять их при чистовой и получистовой обработке конструкционных и низколегированных сталей и цветных металлов.
    Из минералокерамических материалов, основной частью которых является оксид алюминия с добавкой относительно редких элементов: вольфрама, титана, тантала и кобальта, распространена оксидная (белая) керамика марок ЦМ-332, В013 и ВШ-75. Она отличается высокой теплостойкостью (до 1200 °С) и износостойкостью, что позволяет обрабатывать металл на высоких скоростях резания (при чистовом обтачивании чугуна — до 3700 м/мин), которые в 2 ра¬за выше, чем для твердых сплавов.
    В настоящее время для изготовления режущих инструментов применяют режущую (черную) керамику марок ВЗ, ВОК-60, ВОК-63, ВОК-71.
    Режущая керамика (кермет) представляет собой оксидно-карбидное соединение из оксида алюминия и 30—40 % карбидов вольфрама и молибдена или молибдена и хрома и тугоплавких связок. Введение в состав минералокерамики металлов или карбидов металлов улучшает ее физико-механические свойства, а также снижает хрупкость. Это позволяет увеличить производительность обработки за счет повышения скорости резания. Получистовая и чистовая обработка деталей из серых, ковких чугунов, труднообрабатываемых сталей, некоторых цветных металлов и сплавов производится со скоростью резания 435—1000 м/мин без смазочно-охлаждающей жидкости. Режущая керамика отличается высокой теплостойкостью.
    Оксидно-нитридная керамика состоит из нитридов кремния и тугоплавких материалов с включением оксида алюминия и других компонентов (силинит-Р и кортинит ОНТ-20).
    Силинит-Р по прочности не уступает оксидно-карбидной минералокерамике, но обладает большей твердостью (НРА 94— 96) и стабильностью свойств при высокой температуре. Он не взаимодействует в процессе резания с большинством сталей и сплавов на основе алюминия и меди; применяют на операциях получистового и чистового точения различных материалов, а также при обработке закаленных сталей.
    Закаленные и цементированные стали (НКС 40—67), высокопрочные чугуны, твердые сплавы типа ВК25 и ВК15, стеклопластики и другие материалы обрабатывают инструментом, режущая часть которого изготовлена из крупных поликристаллов диаметром 3—6 мм и длиной 4—5 мм на основе кубического нитрида бора (эльбор-Р, кубонит-Р, гексанит-Р). По твердости эльбор-Р приближается к алмазу (86 ООО МПа), а его теплостойкость в 2 раза выше теплостойкости алмаза (~1600 °С). Эльбор-Р химически инертен к материалам на основе железа. Прочность поликристаллов на сжатие достигает 4000—5000 МПа, на изгиб — 700 МПа, теплостойкость — 1350—1450 °С.
    Из других сверхтвердых материалов распространены синтетические алмазы типа баланс (марка АСБ), карбонадо (марка АСПК). Карбонадо химически более активен к углеродсодержащим материалам, поэтому применяется для точения цветных металлов, высококремнистых сплавов, твердых сплавов типа ВКЮ — ВКЗО, неметаллических материалов. Стойкость резцов из карбонадо в 20—50 раз выше стойкости резцов из твердых сплавов.
    К абразивным материалам относят электрокорунд нормальный марок 14А, 15А и 16А, электрокорунд белый марок 23А, 24А и 25А, монокорунд марок 43А, 44А и 45А. Карбид кремния зеленый марок 63С и 64С и черный марок 53С и 54С, карбид бора, эльбор, синтетический алмаз и др.
    Абразивные материалы характеризуются зернистостью — линейными размерами зерен и подразделяются на шлифзерно от № 200 до №16 (соответственно от 2500 до 160 мкм); шлифпорошки от №12 до №4 (соответственно от 160 до 40 мкм); микропорошки от М63 до М14 (соответственно от 63 до 10 мкм).
    Из абразивных материалов изготовляют порошки, которые предназначены для обработки резанием в свободном и в связанном состоянии в виде абразивного инструмента (шлифовальных кругов, брусков, шкурок, лент и др.) и паст.

    Категория: Токарная обработка материала. | Просмотров: 584 | Добавил: Саша | Теги: металл, сплав, материал, обработка, инструмент, абразив, марка
    Всего комментариев: 0
    Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
    [ Регистрация | Вход ]
    Copyright MyCorp © 2018