Основные требования к инструментальным материалам - la presencia de dureza, resistencia al desgaste, calor, etc. El cumplimiento de estos criterios permite el corte. Para implementar las capas superficiales del producto que se procesa, las cuchillas para cortar la parte de trabajo deben estar hechas de aleaciones duraderas. La dureza puede ser natural o adquirida.
Por ejemplo, fábrica de acero para herramientasLas fabricaciones se cortan fácilmente. Después del mecanizado mecánico y térmico, así como el rectificado y rectificado, aumenta el nivel de su resistencia y dureza.
Una característica se puede definir de varias maneras.Los aceros para herramientas tienen dureza Rockwell, la dureza tiene una designación digital, así como la letra HR con una escala de A, B o C (por ejemplo, HRC). La elección del material de la herramienta depende del tipo de metal que se procesa.
El nivel más estable de funcionamiento ySe puede lograr un bajo desgaste de las cuchillas tratadas térmicamente con un HRC de 63 o 64. A una velocidad menor, las propiedades de los materiales de la herramienta no son tan altas, y con una alta dureza comienzan a desmoronarse debido a la fragilidad.
Metales con una dureza de HRC 30–35,están perfectamente tratados con herramientas de hierro que han sido sometidas a un tratamiento térmico con un HRC de 63–64. Por lo tanto, la relación de dureza es 1: 2.
Para procesar metales con HRC 45–55,use dispositivos basados en aleaciones duras. Su indicador es HRA 87–93. Los materiales basados en sintéticos pueden usarse en el tratamiento de aceros endurecidos.
В процессе резки на рабочую часть воздействует fuerza de 10 kN y superior. Provoca un alto voltaje, que puede conducir a la destrucción de la herramienta. Para evitar esto, los materiales de corte deben tener un alto coeficiente de resistencia.
Лучшим сочетанием характеристик прочности имеют aceros para herramientas. La parte de trabajo hecha de ellos soporta perfectamente cargas pesadas y puede funcionar durante la compresión, torsión, flexión y estiramiento.
Cuando se libera calor al cortar metalessus cuchillas están sujetas al calor, en mayor medida, a las superficies. Cuando la temperatura está por debajo del nivel crítico (para cada material es diferente), la estructura y la dureza no cambian. Si la temperatura de calentamiento aumenta por encima de la norma permisible, entonces el nivel de dureza disminuye. La temperatura crítica se llama resistencia roja.
El enrojecimiento es propiedad del metal encuando se calienta a una temperatura de 600 ° C se ilumina en rojo oscuro. El término implica la preservación de la dureza del metal y la resistencia al desgaste. En esencia, es la capacidad de soportar altas temperaturas. Hay un límite para varios materiales, de 220 a 1800 ° C.
Materiales para herramientas de corteSe distinguen por una mayor funcionalidad al tiempo que aumentan la resistencia a la temperatura y mejoran la eliminación del calor liberado en la cuchilla durante el corte. El calor contribuye a un aumento de la temperatura.
Cuanto más calor se elimina de la cuchilla en el dispositivo, más bajo es el indicador de temperatura en su superficie de contacto. El nivel de conductividad térmica depende de la composición y el calentamiento.
Por ejemplo, el contenido de elementos como el tungsteno y el vanadio en el acero provoca una disminución en su nivel de conductividad térmica, y una mezcla de titanio, cobalto y molibdeno provoca su aumento.
Índice de fricción de diapositivasdepende de la composición y las propiedades físicas de los pares de materiales en contacto, así como del valor de la tensión en las superficies sometidas a fricción y deslizamiento. El coeficiente afecta la resistencia al desgaste del material.
La interacción de la herramienta con el material que ha sido procesado continúa con un contacto móvil constante.
¿Cómo se comportan los materiales de la herramienta en este caso? Sus puntos de vista se desgastan igualmente.
Se caracterizan por:
El desgaste de la cuchilla está en curso. Como resultado de este dispositivo, pierden sus propiedades y la forma de su superficie de trabajo también cambia.
La resistencia al desgaste puede variar según las condiciones bajo las cuales se realiza el corte.
Los principales materiales de la herramienta se pueden dividir en las siguientes categorías:
El hierro para herramientas puede ser carbono, aleación o alta velocidad.
Las sustancias de carbono comenzaron a usarse para la fabricación de herramientas. Su velocidad de corte es baja.
¿Cómo se etiquetan los aceros para herramientas?Los materiales se indican con una letra (por ejemplo, "U" significa carbono), así como un número (décimas de porcentaje de contenido de carbono). La presencia de la letra "A" al final de la marca indica la alta calidad del acero (el contenido de sustancias como el azufre y el fósforo no supera el 0,03%).
El material de carbono caracteriza la dureza con un HRC de 62-65 y un bajo nivel de resistencia a la temperatura.
Las marcas de materiales de herramientas U9 y U10A se utilizan en la fabricación de sierras, y las series U11, U11A y U12 están diseñadas para machos manuales y otras herramientas.
El nivel de resistencia a la temperatura de los aceros de las series U10A y U13A es de 220 ° C; por lo tanto, es aconsejable utilizar herramientas hechas de tales materiales a una velocidad de corte de 8-10 m / min.
Легированный инструментальный материал может быть cromo, cromosilicio, tungsteno y cromotungsteno, mezclado con manganeso. Dichas series están indicadas por números y también tienen una marca alfabética. El primer dígito izquierdo indica el coeficiente de contenido de carbono en décimas si el contenido del elemento es inferior al 1%. Los dígitos de la derecha simbolizan el indicador promedio del componente de aleación en porcentaje.
La calidad del material de herramienta X es adecuada para la fabricación de grifos y matrices. El acero B1 es aplicable para la fabricación de pequeños taladros, grifos y escariadores.
El nivel de resistencia a la temperatura en las sustancias dopadas es de 350-400 ° C; por lo tanto, la velocidad de corte es una vez y media más alta que para una aleación de carbono.
Varios materiales de herramientas rápidasEl corte se utiliza en la fabricación de taladros, avellanadores y grifos. Están marcados con letras y números. Los componentes importantes de los materiales son tungsteno, molibdeno, cromo y vanadio.
Los aceros de alta velocidad se dividen en dos categorías: normales y con un alto nivel de productividad.
A la categoría de hierro con un nivel normal.el rendimiento se puede atribuir a las aleaciones de grado P18, P9, P9F5 y tungsteno con una mezcla de molibdeno series P6MZ, P6M5, que retienen una dureza no inferior a HRC 58 a 620 ° C. El material es adecuado para procesar aceros con contenido de carbono y baja categoría de aleación, hierro fundido gris y aleaciones no ferrosas.
Esta categoría incluye la marca P18F2,R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Son capaces de mantener HRC 64 a temperaturas de 630 a 640 ° C. Esta categoría incluye materiales de herramientas superduros. Está destinado a hierro y aleaciones que son difíciles de procesar, así como a titanio.
Dichos materiales son:
La forma de las placas depende de las propiedades de la mecánica. Dichas herramientas funcionan a altas velocidades de corte en comparación con el material de alta velocidad.
Los carburos cerámicos son:
La serie VK incluye tungsteno y titanio.Las herramientas basadas en estos componentes tienen una mayor resistencia al desgaste, pero tienen un bajo nivel de resistencia a los golpes. Los dispositivos sobre esta base se utilizan para procesar hierro fundido.
Una aleación de tungsteno, titanio y cobalto es aplicable a todos los tipos de hierro.
La síntesis de tungsteno, titanio, tantalio y cobalto se usa en casos especiales cuando otros materiales son ineficaces.
Las aleaciones duras se caracterizan por un alto nivelresistencia a la temperatura. Los materiales de tungsteno pueden conservar sus propiedades con HRC 83–90, y los materiales de tungsteno con lata de titanio con HRC 87–92 a temperaturas de 800 a 950 ° C, lo que permite operar a altas velocidades de corte (de 500 m / min a 2700 m / min cuando se procesa aluminio).
Para mecanizar piezas con resistenciaPara oxidar y elevar la temperatura, se utilizan herramientas de una serie de aleaciones OM de grano fino. La marca VK6-OM es adecuada para el acabado, y la VK10-OM y la VK15-OM son adecuadas para el semiacabado y el desbaste.
Mayor eficiencia al trabajar conLas piezas "duras" están poseídas por materiales instrumentales superduros de las series BK10-XOM y VK15-XOM. Reemplazaron el carburo de tantalio con carburo de cromo, lo que los hace más duraderos incluso cuando están expuestos a altas temperaturas.
Para aumentar la resistencia de la placa desustancia sólida, recurra a su recubrimiento con una película protectora. Se utilizan carburo de titanio, nitruro y carbonita, que se aplica en una capa muy delgada. El espesor es de 5 a 10 micras. Como resultado, se forma una capa de carburo de titanio de grano fino. El nivel de resistencia de estos insertos es tres veces mayor que el de las placas sin un recubrimiento especial, lo que aumenta la velocidad de corte en un 30%.
En algunos casos, se utilizan materiales cermet, que se obtienen del óxido de aluminio con la adición de tungsteno, titanio, tantalio y cobalto.
El mineral se usa para cortar herramientas.Cerámica TsM-332. Es inherentemente resistente a temperaturas elevadas. El índice de dureza de HRC es de 89 a 95 a 1200 ° C. El material también se caracteriza por su resistencia al desgaste, que permite el procesamiento de acero, hierro fundido y aleaciones no ferrosas a altas velocidades de corte.
Para hacer herramientas de corte, tambiénuse cermet de una serie B. Su base es óxido y carburo. La introducción de carburo metálico en la composición de las cerámicas minerales, así como el molibdeno y el cromo, ayuda a optimizar las propiedades fisicomecánicas del cermet y elimina su fragilidad. Aumenta la velocidad de corte. El tratamiento de semiacabado y acabado con un dispositivo a base de cermet se utiliza para fundición gris maleable, acero difícil de trabajar y una serie de metales no ferrosos. El proceso se lleva a cabo a una velocidad de 435-1000 m / min. La cerámica para cortar es resistente a la temperatura. Su dureza en una escala es HRC 90–95 a 950–1100 ° С.
Para el procesamiento de hierro endurecido,El hierro fundido duradero, así como la fibra de vidrio, utiliza una herramienta, cuya parte de corte está hecha de sólidos que contienen nitruro de boro y diamantes. El índice de dureza de elbor (nitruro de boro) es aproximadamente el mismo que el del diamante. Su resistencia a la temperatura es dos veces mayor que la de este último. Elbor se caracteriza por la inercia de los materiales de hierro. El nivel de resistencia de sus policristales durante la compresión es de 4-5 GPa (400-500 kgf / mm2), y durante la flexión - 0.7 GPa (70 kgf / mm2) La resistencia a la temperatura tiene hasta un límite de 1350-1450 ° C.
También debe tenerse en cuenta el diamante en sintéticoserie ballas basada en ASB y serie carbonado ASPK. La reactividad de este último a los materiales que contienen carbono es mayor. Es por eso que se utiliza para afilar partes de metales no ferrosos, aleaciones con un alto contenido de silicio, materiales duros VK10, VK30, así como superficies no metálicas.
El índice de durabilidad de los cortadores de carbonatado es 20-50 veces mayor que el nivel de resistencia de las aleaciones duras.
Instrumentación a nivel mundialmateriales Las especies utilizadas en Rusia, Estados Unidos y Europa, en su mayor parte no contienen tungsteno. Pertenecen a las series KNT016 y TH020. Estos modelos se convirtieron en un reemplazo para las marcas T15K6, T14K8 y VK8. Se utilizan para procesar aceros para estructuras, acero inoxidable y materiales para herramientas.
Nuevos requisitos para materiales de herramientas.causado por una deficiencia de tungsteno y cobalto. Es precisamente con este factor que los Estados Unidos, los países europeos y Rusia están desarrollando constantemente métodos alternativos para producir nuevas aleaciones duras libres de tungsteno.
Por ejemplo, materiales de herramientas.fabricado por la compañía estadounidense Adamas Carbide Co Titan series 50, 60, 80, 100 contiene carburo, titanio y molibdeno. El aumento en el número indica el grado de resistencia del material. La caracterización de los materiales de herramientas de esta versión implica un alto nivel de resistencia. Por ejemplo, la serie Titan100 tiene una potencia de 1000 MPa. Ella es una competidora de la cerámica.
