Основни изисквания към инструменталните материали- наличие на твърдост, устойчивост на износване, топлина и др. Съответствието с тези критерии позволява рязане. За да се вмъкнат в повърхностните слоеве на продукта, който се обработва, ножовете за рязане на работната част трябва да бъдат направени от здрави сплави. Твърдостта може да бъде естествена или придобита.
Така например стана инструментална стоманаправи рязане лесно. След обработка чрез механични и термични методи, както и при смилане и шлайфане, се повишава тяхната сила и твърдост.
Характеристиките могат да бъдат определени по различни начини.Инструменталните стомани имат твърдост по Рокуел, твърдостта е с числено обозначение, както и писмо HR със скала на А, В или С (например HRC). Изборът на инструментален материал зависи от вида на обработвания метал.
Най-стабилното ниво на функциониране иниско износване на топлинно обработените лопатки може да се постигне с HRC 63 или 64. С по-нисък индикатор, свойствата на инструменталните материали не са толкова високи и с висока твърдост започват да се рушат поради крехкост.
Метали, притежаващи твърдост HRC 30-35,фино обработени с железни инструменти, които са били подложени на топлинна обработка с HRC 63-64. По този начин съотношението на твърдост е 1: 2.
За обработка на метали с HRC 45-55 трябвада се прилагат приспособления на база твърди сплави. Техният брой е HRA 87-93. Материали на базата на синтетика могат да се използват при обработката на втвърдени стомани.
В процессе резки на рабочую часть воздействует сила 10 kN и повече. Той предизвиква високо напрежение, което може да доведе до разрушаване на инструмента. За да се избегне това, материалите за рязане трябва да имат висок коефициент на якост.
Най-добрата комбинация от якостни характеристики састомани за инструменти. Работната част, изработена от тях, перфектно издържа на голямо натоварване и може да функционира при компресия, усукване, огъване и разтягане.
С освобождаването на топлина при рязане на металитехните остриета са изложени на топлина и в по-голяма степен на повърхността. Когато температурата е под критичната точка (за всеки материал има своя), структурата и твърдостта не се променят. Ако температурата на нагряване стане по-висока от допустимата норма, нивото на твърдост спада. Критичната температура се нарича зачервяване.
Красностойкостью называется свойство металла при загрява се до температура от 600 ° С, за да светят тъмно червено. Терминът предполага запазване на твърдостта на метал и износоустойчивост. В основата си това е способността да издържат на високи температури. За различни материали съществува граница от 220 до 1800 ° С.
Материали за инструменти за режещи инструментите се отличават с повишена функционалност с увеличаване на температурната устойчивост и подобрение на отделянето на топлина от острието по време на рязане. Топлината увеличава температурата.
Колкото повече топлина се отделя от острието в дълбините на устройството, толкова по-ниска е температурата на контактната му повърхност. Нивото на топлопроводимост зависи от състава и отоплението.
Например, съдържанието на елементи като волфрам и ванадий в стоманата води до намаляване на неговата топлопроводимост, а примесването на титан, кобалт и молибден води до неговото увеличаване.
Показатель коэффициента трения скольжения зависи от състава и физичните свойства на свързващите се двойки материали, както и от стойността на напрежението на повърхности, подложени на триене и плъзгане. Коефициентът влияе на износоустойчивостта на материала.
Взаимодействието на инструмента с материала, подложен на преработка, протича при постоянен контакт.
Как се държат инструменталните материали в този случай? Техните видове се износват еднакво.
Те се характеризират с:
Ножовете се носят постоянно. В резултат на това устройство губят свойствата си, а също и променя формата на работната им повърхност.
Устойчивостта на износване може да варира в зависимост от условията, при които се извършва рязането.
Основните материали за инструментите могат да бъдат разделени на следните категории:
Инструментното желязо може да бъде въглеродно, легирано и бързо рязане.
За производството на инструменти бяха използвани въглеродни вещества. Скоростта им на рязане е ниска.
Как се маркират стоманите за инструменти?Материалите се обозначават с буква (например „Y“ означава въглероден), както и число (индикатори за десети от процента въглеродно съдържание). Наличието на буквата „А“ в края на маркировката показва високото качество на стоманата (съдържанието на вещества като сяра и фосфор не надвишава 0,03%).
Въглеродният материал характеризира твърдост с HRC 62-65 и ниско ниво на устойчивост на температура.
При изработката на триони се използват класове на инструментални материали U9 и U10A, а серията U11, U11A и U12 са предназначени за ръчни кранове и други инструменти.
Нивото на устойчивост на стоманената температура на U10A, U13A серията е 220 ° С, затова е препоръчително да се използват инструменти, изработени от такива материали при скорост на рязане 8-10 m / min.
Допиран материал може да бъдехром, хром-силиций, волфрам и хромоволфрам, с добавка на манган. Такива поредици са обозначени с числа, а те имат и знак на буквата. Първата лява цифра показва съдържанието на въглерод в десети, ако съдържанието на елемента е по-малко от 1%. Десните цифри символизират средния компонент на легиране в проценти.
Материалът за инструменти X е подходящ за производството на кранове и матрици. Стомана В1 е приложима за производството на малки свредла, кранове и разширители.
Нивото на устойчивост на температурата на легираните вещества е 350-400 ° C, така че скоростта на рязане е една и половина пъти повече, отколкото за въглеродна сплав.
Различни материали за инструменти бързорезниците се използват при производството на свредла, зенкери и кранове. Те са маркирани с букви, както и с цифри. Важните съставки на материалите са волфрам, молибден, хром и ванадий.
Високоскоростните стомани се разделят на две категории: нормална и с повишена ефективност.
Към категорията желязо с нормално нивопроизводителността може да се отдаде на марките R18, R9, R9F5 и волфрамовите сплави, смесени с молибденови серии R6MZ, R6M5, които запазват твърдост не по-ниска от HRC 58 при 620 ° С Материалът е подходящ за обработка на стомани с въглеродно съдържание и нисколегирана категория, сив чугун и цветни сплави.
Тази категория може да се присвои с марка R18F2,Р14Ф4, Р6М5К5, Р9М4К8, Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5, Р18К5Ф2. Те могат да поддържат HRC 64 при температури от 630 до 640 ° С. Тази категория включва материали свръхтвърди инструменти. Той е предназначен за желязо и сплави, които са трудни за обработка, както и за титан.
Такива материали са:
Формата на плочите зависи от свойствата на механиката. Тези инструменти работят при високи скорости на рязане в сравнение с високоскоростния материал.
Твърдите сплави от металокерамиката са:
Серия ВК включает вольфрам и титан.Инструментите на базата на тези компоненти имат повишена износоустойчивост, но нивото на устойчивост на удар е ниско. Устройствата на тази основа се използват за обработка на чугун.
Волфрам, титан и кобалтови сплави са приложими за всички видове желязо.
Синтезът на волфрам, титан, тантал и кобалт се използва в специални случаи, когато други материали са неефективни.
Твърдите сплави се характеризират с високи ниваустойчивост на температура. Волфрамовите материали могат да запазят собствеността си с HRC 83-90 и волфрам с титан - с HRC 87-92 при температура от 800 до 950 ° C, което позволява работа при високи скорости на рязане (от 500 m / min до 2700 m). / min при обработка на алуминий).
Для обрабатывания деталей, обладающих стойкостью За ръжда и висока температура се прилагат инструменти от серия от финозърнести сплави OM. Марката BK6-OM е подходяща за довършителна обработка, а BK10-OM и BK15-OM са подходящи за полу-довършителни работи.
Още по-ефективно при работа сСвръхтвърдите инструментални материали от серията BK10-XOM и BK15-HOM имат „трудни“ детайли. Те заместват танталовия карбид с хромен карбид, което ги прави по-трайни дори когато са изложени на високи температури.
За да се увеличи здравината на плочата оттвърдо вещество, прибягвайте до покриването му със защитен филм. Използват се титанов карбид, нитрид и карбонит, които се нанасят в много тънък слой. Дебелината е от 5 до 10 микрона. Резултатът е слой от финозърнест титанов карбид. Тези вложки имат до три пъти по-голям живот на инструмента на непокритите вложки, увеличавайки скоростта на рязане с 30%.
В някои случаи се използват металокерамични материали, които се получават от алуминиев оксид с добавка на волфрам, титан, тантал и кобалт.
За режещи инструменти използвайте минералкерамика TsM-332. Характеризира се с устойчивост на повишени температури. Индексът на твърдост HRC варира от 89 до 95 при 1200 ° C. Също така материалът се характеризира с устойчивост на износване, което позволява обработка на стомана, чугун и цветни сплави при високи скорости на рязане.
За изработка на режещи инструменти същоизползвайте металокерамика от серия В. Тя се основава на оксид и карбид. Въвеждането на метален карбид, както и молибден и хром в състава на минералната керамика, спомага за оптимизиране на физикомеханичните свойства на металокерамиката и елиминира неговата крехкост. Скоростта на рязане се увеличава. Полуобработката и завършването с приспособление на основата на металокерамика се използва за сив ковък чугун, трудно режема стомана и редица цветни метали. Процесът се извършва със скорост 435-1000 m / min. Режещата керамика е устойчива на температура. Твърдостта му по скалата е HRC 90-95 при 950-1100 ° C.
За обработка на закалено желязо,траен чугун, както и фибростъкло, използва се инструмент, режещата част на който е направена от твърди вещества, съдържащи борен нитрид и диаманти. Индексът на твърдост на Elbor (борен нитрид) е приблизително същият като този на диаманта. Устойчивостта му на температура е два пъти по-висока от тази на последната. Elbor е забележителен със своята инертност към железни материали. Крайната якост на неговите поликристали при компресия е 4-5 GPa (400-500 kgf / mm2), а при огъване - 0.7 GPa (70 kgf / mm2). Температурната устойчивост е до границата от 1350-1450 ° C.
За отбелязване е и диамантът върху синтетичниявъз основа на бали от серията ASB и карбонадо от серията ASPK. Реакционната способност на последния спрямо материали, съдържащи въглерод, е по-висока. Ето защо се използва за заточване на детайли от цветни метали, сплави с високо съдържание на силиций, твърди материали VK10, VK30, както и неметални повърхности.
Индексът на устойчивост на карбонадните ножове е 20-50 пъти по-висок от нивото на устойчивост на твърдите сплави.
Инструменталнаматериали. Видовете, използвани в Русия, САЩ и Европа, са предимно без волфрам. Те принадлежат към серията KNT016 и TH020. Тези модели се превърнаха в заместител на марките T15K6, T14K8 и VK8. Те се използват за обработка на конструкционни стомани, неръждаема стомана и материали за инструменти.
Нови изисквания към инструменталните материалипоради дефицита на волфрам и кобалт. Именно с този фактор непрекъснато се разработват алтернативни методи за получаване на нови твърди сплави без волфрам в САЩ, европейските страни и Русия.
Например инструментални материалипроизведени от американската компания Adamas Carbide Co от серията Titan 50, 60, 80, 100 съдържат карбид, титан и молибден. Увеличаването на броя показва степента на якост на материала. Ефективността на инструменталните материали в това издание предполага високо ниво на здравина. Например серията Titan100 има якост на опън от 1000 MPa. Съревновава се с керамиката.
