Principalele materiale instrument: tipuri, marci, proprietăți, caracteristici, materiale de producție

Cerințele de bază pentru materiale de scule si unelte. - duritate disponibilitate, rezistenta la abraziune, la căldură și altele Respectarea acestor criterii permite tăierea. Pentru a efectua introducerea straturilor de suprafață ale produsului care urmează să fie tratat lama pentru tăierea pieselor de lucru trebuie să fie realizate din aliaje puternice. Duritatea poate fi naturală sau dobândită.

De exemplu, oțel de scule prefabricate tăiat cu ușurință. După tratarea mijloacelor mecanice și termice și măcinare și honuire, nivelul de duritate și rezistență crește.

Cum este duritatea?

Caracteristic pot fi definite în diferite moduri. Oțelurile de scule au o duritate de duritate Rockwell are o denumire numerică, precum HR alfabetice cu scara A, B sau C, (de exemplu, HRC). Selectarea unui material instrument depinde de tipul de metal lucrate.

Nivelul cel mai stabil de funcționare și uzură redusă a lamei, care a trecut de tratament termic poate fi realizat pentru exponent HRC 63 sau 64. La un proprietăți indice mai mic de material instrument nu este atât de mare, și de duritate mare, ele încep să se fărâmițeze din cauza fragilității.

Metale având duritatea HRC 30-35, sunt bine tratate cu unelte de fier, tratate termic, cu o măsură de HRC 63-64. Astfel, raportul dintre indicatorii de duritate este de 1: 2.

Pentru un tratament cu metale HRC 45-55 ar trebui să se aplice instrumente care se bazează pe metale grele. Acesta este un indicator al HRA 87-93 lor. Materialele pe bază de materiale sintetice pot fi utilizate în tratarea oțelurilor supuse durificare.

materiale instrument de durabilitate

În procesul de tăiere a forței de muncă a impactului B10 kN și de mai sus. Ea provoacă de înaltă tensiune, care ar putea atrage după sine distrugerea instrumentului. Pentru a evita acest lucru, materiale pentru tăiere trebuie să aibă un coeficient ridicat de rezistență.

Cea mai bună combinație de rezistență sunt din oțel de scule. o parte de lucru format din rezistența lor excelentă la sarcini grele și poate funcționa la compresiune, torsiune, îndoire și întindere.

Impactul Temperatura de încălzire critică asupra lamei instrument

Când căldura emisă în timpul tăierii metalelor expuse la lamă de încălzire, într-o măsură mai mare - suprafata. Atunci când temperatura este sub semnul indicelui critic (pentru fiecare material este propriu), structura și duritatea nu se schimba. Dacă temperatura de încălzire devine mai mare decât rata admisibilă, nivelul de duritate scade. Temperatura critică numită duritatea roșie.

Ce înseamnă termenul „duritate roșu“?

Se numește proprietate duritate roșu metalului atunci când este încălzit la o temperatură de 600 ° C strălucire roșu închis. Termenul presupune conservarea duritate de metal și rezistență la uzură. Acesta are la bază capacitatea de a rezista la temperaturi ridicate. Pentru materiale diferite, există o limită 220-1800 ° C.

Datorită ceea ce poate fi îmbunătățită performanța de instrumente de tăiere?

Materiale pentru scule ale sculei de tăiere caracterizat prin funcționalitate ridicată la rezistență la temperaturi mai mari și îmbunătățirea căldurii de eșapament generate în lama în timpul tăierii. Căldura ajută la creșterea temperaturii.

Mai multă căldură în afară de lama mai adânc în dispozitiv, este mai scăzută temperatura pe suprafața sa de contact. nivel de conductivitate termică depinde de compoziția și de încălzire.

De exemplu, în elementele de oțel, cum ar fi tungsten și vanadiu determină o reducere a conductivității termice, și o impuritate de titan, cobalt, molibden și face să crească.

Din care coeficientul de frecare de alunecare depinde?

Indicator Coeficientul de frecare alunecare depinde de compoziția și proprietățile fizice ale perechilor de materiale în contact, precum și valoarea tensiunii pe suprafețele de frecare și în curs de alunecare. Factorul afectează rezistența la uzură a materialului.

Interacțiunea instrument cu materialul supus tratamentului este efectuat la un contact de rulare constantă.

Cum să se comporte în cazul materialelor de scule? Tipuri de uzură în mod egal.

Acestea sunt caracterizate prin:

• capacitatea de a șterge metalul cu care este în contact;
• capacitatea de a opune rezistență la uzură, care este de a rezista la abraziune alt material.

uzura lamei se produce în mod constant. Ca rezultat al acestui dispozitiv își pierde proprietățile sale, precum și schimbarea formei suprafeței de lucru.

uzură indicele de rezistență poate varia în funcție de condițiile în care are loc tăierea.

Ce grupuri sunt împărțite oțel de scule?

Principalele materiale de scule pot fi împărțite în următoarele categorii:

• cermet (metale grele);
• metaloceramicele ceramica sau minerale;
• nitrura de bor bazat pe material sintetic;
• diamante sintetice; baze
• Oțel de scule pe baza de carbon.

fier instrumental poate fi carbon, aliat și HSS.

Otelurile de scule pe bază de carbon

substanțe cărbunoase sunt utilizate pentru fabricarea instrumentelor. Lor viteza de tăiere este scăzută.

Ca instrument de oțel marcat? Materialele sunt indicate prin litera (de exemplu, „U“ înseamnă carbon), precum și numărul (figuri zecimi de un conținut de carbon la sută). Prezența literei „A“, la sfârșitul marcajului indicativ al unui oțel de înaltă calitate (conținutul de substanțe cum ar fi sulf și fosfor, nu mai mult de 0,03%).

Se caracterizează materialul cărbunos cu un indice de duritate HRC 62-65 și rezistența la temperatură scăzută.

Timbre materiale instrument U9 și U10A sunt utilizate la fabricarea de lame, și o serie de U11, U12 și U11A concepute pentru robinete de mână și altele. Instrumente.

Nivelul rezistenței la oțeluri de temperatură seria U10A, U13A este de 220 ° C, astfel încât instrumentul de astfel de materiale recomandă utilizarea la viteze de tăiere de 8-10 m / min.

fier aliată

Instrumentul de material dopat pot fi crom, hromokremnistym, tungsten și hromovolframovym, dopate cu mangan. Aceste serii sunt identificate prin numere, iar ei au marcajul literal. Primul din stânga cifra cea mai indică raportul dintre carbon în zecimi dacă conținutul elementului este mai mic de 1%. Cifrele de dreapta reprezintă media componentei dopaj ca procent.

Brand X Material instrument adecvat pentru producerea de robinete și moare. Oțel B1 este aplicabil pentru fabricarea unei mici dimensiuni burghie, robinete și alezoare.

Nivelul rezistenței la temperatura materialului dopat este 350-400 ° C, prin urmare, viteza de tăiere și jumătate ori mai mare decât cea pentru aliajul de carbon.

De ce să folosiți oțeluri înalt aliate?

Diverse materiale rapide de scule de tăiere utilizate la fabricarea burghie, alezoare și robinete. Acestea sunt marcate cu litere și numere. Componentele importante ale materialelor sunt tungsten, molibden, crom și vanadiu.

Oțeluri de mare viteză sunt împărțite în două categorii: normale și cu un nivel ridicat de performanță.

performanță normală Oțel

Categoria de fier cu niveluri normale de performanță pot fi atribuite P18 grad, P9, R9F5 și aliaje de wolfram dopați cu molibden seria R6MZ R6M5 care păstrează o duritate nu mai mică de 58 HRC la 620 ° C Material adecvat pentru oteluri obrabatyvaniya cu carbon și categoriile slab aliate, fontă cenușie și aliaje neferoase.

Oțel cu performanțe îmbunătățite

Această categorie poate include marca R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Ei sunt capabili să-și păstreze indexul HRC 64 la o temperatură de 630-640 ° C Această categorie include instrumente materiale extradure. Acesta este proiectat pentru fier și aliaje care sunt prelucrate, cu dificultate, precum și pentru titan.

aliaje dure

Astfel de materiale sunt:

• cermet;
• ceramice minerale.

Forma plăcilor depinde de proprietățile mecanice. Astfel de instrumente funcționează la HSS, comparativ cu imagini cu viteză mare de tăiere.

cermet

aliaje Solid-metal sunt:

• wolfram;
• tungsten cu conținut de titan;
• tungsten cu includerea titan și tantal.

Seria VC cuprinde tungsten și titan. Instrumentele bazate pe aceste componente au o rezistență ridicată la uzură, dar nivelul de rezistenta de impact ele sunt mici. Adaptările pe această bază folosi obrabatyvaniya de fier.

Aliajul de tungsten, titan și cobalt se aplică tuturor tipurilor de fier.

Sinteza tungsten, titan, tantal și cobalt se utilizează în cazuri speciale în care alte materiale sunt ineficiente.

aliaje dure sunt caracterizate prin rezistență mare la temperatură. Materialele Tungsten pot menține proprietatea sa indicație cu HRC 83-90, și tungsten cu titan - HRC 87-92, la o temperatură de 800-950 ° C, care permite operarea la viteze mari de așchiere (500 m / min până la 2700 m / min la aluminiu obrabatyvanii).

Pentru o piese trata care au rezistență la rugină și la temperaturi ridicate, se aplică uneltele unei serii de granulație fină aliajele OM. Mark VK6-OM este potrivit pentru finisarea unui tratament, și VK10-VK15-OM si OM - mediu si dur.

O mai mare eficiență la locul de muncă cu piese „dificile“ au materiale instrument de extradure Seria BK10-XOM și VK15-Hom. Ei cu tantal de carbură, carbură de crom înlocuit, ceea ce le face mai durabile chiar și atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate.

Pentru a crește nivelul de intensitate al plăcii solide, se recurge la ea acoperirea cu o peliculă protectoare. carbura aplicabile, nitrură de titan, și carbonil, care se aplică foarte slab. Grosimea este de la 5 la 10 microni. Rezultatul este un strat fin de carbură de titan. Nivelul plăcilor de rezistență la trei ori mai mari decât plăcile neacoperite, ceea ce mărește viteza de tăiere cu 30%.

În unele cazuri, materialele de metaloceramicele care rezultă din adăugarea de oxid de aluminiu cu tungsten, titan, tantal și cobalt.

ceramica minerale

Pentru unelte folosite din ceramica minerale CM-332 de tăiere. S rezistență intrinsecă la temperatură ridicată. indicele de duritate HRC variind de 89-95 la 1200 ° C uzura, de asemenea, un material de rezistență a, care permite prelucrarea otel, fonta si aliaje neferoase, la viteze mari de așchiere.

Pentru a face instrumente de tăiere, cermet folosite ca seria B. Aceasta se bazează pe oxid și carbură. Introducerea carbura minerale ceramice metal și molibden și crom, ajută la optimizarea proprietăților fizice și mecanice ale metaloceramic și elimină fragilității acesteia. Creșterea vitezei de tăiere. Mediu pentru a termina procesarea cermet pe bază de dispozitiv este utilizat pentru gri fontă, oțel dur și un număr de metale neferoase prelucrate. Procesul se desfășoară la o viteză de 435-1000 m / min. Ceramica de tăiere este rezistent la efectele temperaturii. duritate de 90-95 HRC este la 950-1100 ° C

Pentru stingerea obrabatyvaniya fier scurs, o fontă durabil, precum fibra de sticla utilizate instrumente, partea de tăiere, care este produs din solide care conțin nitrură de bor și diamante. duritate Indicator CBN (nitrura de bor) este aproximativ aceeași cu cea a diamant. Rezistența sa temperatură de două ori mai mare decât cea a acesteia din urmă. Elbor mai degrabă inert la materialele de fier. policristale nivel de rezistență la întindere când este comprimat este 4-5 GPa (400-500 kgf / ^mm2), iar când sunt îndoite - 0,7 GPa (70 kgf / ^mm2). Rezistența la temperatură este la limita de 1350-1450 ° C.

De asemenea, de notat este o bază de diamant serie Ballas sintetice ASB și seria Carbonado ISPC. Activitatea chimică a acestuia din urmă la materialul carbonifer este mai mare. De aceea, este folosit la ascuțirea pieselor realizate din aliaje de metale neferoase, cu un conținut ridicat de siliciu, solide VK10, VK30 și suprafețele nemetalice.

taiere indicele de rezistență carbonade - de 20-50 de ori mai mult decât nivelul de rezistență din aliaje dure.

Ce aliaje au devenit larg răspândită în industrie?

La nivel global, materialele pentru scule disponibile. Formele care sunt utilizate în Rusia, Statele Unite și în Europa, pentru cea mai mare parte nu conțin tungsten. Ele aparțin unei serii de KNT016 și TN020. Aceste modele au devenit un substitut branduri T15K6, T14K8 și BK8. Acestea sunt utilizate pentru un tratament pentru structuri din oțel, oțel inoxidabil și materiale de scule.

Noi cerințe pentru materialele pentru scule din cauza deficienței de tungsten și cobalt. Aceasta se datorează acestui factor că metodele alternative de obținere a noilor aliaje dure, care nu conțin tungsten sunt în mod constant în curs de dezvoltare în SUA, Europa și Rusia.

De exemplu, materialele de scule de fabricare a companiei americane Adamas Carbide Co Titan seria 50, 60, 80, 100 cuprind o carbură de titan și molibden. Creșterea numărului indică gradul de fortăreața a materialului. Caracteristicile materialelor instrument ale acestei probleme implică un nivel ridicat de rezistență. De exemplu, seria Titan100 are o putere de 1000 MPa. Acesta este un concurent de ceramica.