उपकरण सामग्री के लिए बुनियादी आवश्यकताएं- कठोरता की उपस्थिति, पहनने के प्रतिरोध, गर्मी आदि। इन मानदंडों का अनुपालन काटने की अनुमति देता है। संसाधित किए जा रहे उत्पाद की सतह परतों में प्रवेश करने के लिए, काम करने वाले हिस्से को काटने के लिए ब्लेड टिकाऊ मिश्र धातुओं से बने होने चाहिए। कठोरता प्राकृतिक या अधिग्रहित हो सकती है।
उदाहरण के लिए, उपकरण स्टील्सफैब्रिकेशन आसानी से कट जाते हैं। यांत्रिक और थर्मल प्रसंस्करण के साथ-साथ पीसने और तेज करने के बाद, उनकी ताकत और कठोरता का स्तर बढ़ जाता है।
विशेषता को विभिन्न तरीकों से परिभाषित किया जा सकता है।टूल स्टील्स में रॉकवेल कठोरता है, कठोरता में एक संख्यात्मक पदनाम है, साथ ही ए, बी या सी के पैमाने के साथ एचआर अक्षर (उदाहरण के लिए, एचआरसी)। उपकरण सामग्री का चुनाव संसाधित होने वाली धातु के प्रकार पर निर्भर करता है।
प्रदर्शन का सबसे स्थिर स्तर और63 या 64 के एचआरसी के साथ ब्लेड पर कम पहनने को प्राप्त किया जा सकता है। कम मूल्य पर, उपकरण सामग्री के गुण उतने उच्च नहीं होते हैं, और उच्च कठोरता पर वे भंगुरता के कारण उखड़ने लगते हैं।
एचआरसी 30-35 की कठोरता वाली धातुएं,पूरी तरह से लोहे के औजारों से संसाधित किया गया है जिन्हें 63-64 के एचआरसी के साथ गर्मी का इलाज किया गया है। इस प्रकार, कठोरता संकेतकों का अनुपात 1:2 है।
एचआरसी 45-55 के साथ मशीनिंग धातुओं के लिए,कठोर मिश्र धातुओं पर आधारित उपकरणों का उपयोग करें। उनका संकेतक एचआरए 87-93 है। कठोर स्टील्स को मशीनिंग करते समय सिंथेटिक-आधारित सामग्री का उपयोग किया जा सकता है।
काटने की प्रक्रिया के दौरान, काम करने वाला हिस्सा इससे प्रभावित होता है10 kN या अधिक का बल। यह उच्च वोल्टेज को भड़काता है, जिससे उपकरण का विनाश हो सकता है। इससे बचने के लिए, काटने वाली सामग्री में उच्च शक्ति कारक होना चाहिए।
शक्ति विशेषताओं का सबसे अच्छा संयोजन हैउपकरण स्टील्स। उनमें से काम करने वाला हिस्सा पूरी तरह से भारी भार का सामना करता है और संपीड़न, मरोड़, झुकने और खींचने में कार्य कर सकता है।
धातुओं को काटते समय जब ऊष्मा निकलती हैउनके ब्लेड हीटिंग के अधीन हैं, अधिक हद तक - सतहें। जब तापमान महत्वपूर्ण निशान से नीचे होता है (यह प्रत्येक सामग्री के लिए अपना होता है), संरचना और कठोरता नहीं बदलती है। यदि ताप तापमान अनुमेय मानदंड से अधिक हो जाता है, तो कठोरता का स्तर गिर जाता है। महत्वपूर्ण तापमान को लाल कठोरता कहा जाता है।
लाल कठोरता धातु का गुण है जब600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गहरे लाल रंग में गरम किया जाता है। शब्द का अर्थ है कि धातु अपनी कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को बरकरार रखती है। इसके मूल में, यह उच्च तापमान का सामना करने की क्षमता है। विभिन्न सामग्रियों के लिए 220 से 1800 ° C तक की सीमा होती है।
काटने के उपकरण की उपकरण सामग्रीतापमान प्रतिरोध में वृद्धि के साथ बढ़ी हुई कार्यक्षमता और काटने के दौरान ब्लेड पर जारी गर्मी को हटाने में सुधार की विशेषता है। गर्मी तापमान बढ़ा देती है।
डिवाइस में गहराई से ब्लेड से जितनी अधिक गर्मी निकाली जाती है, उसकी संपर्क सतह पर तापमान सूचकांक उतना ही कम होता है। तापीय चालकता का स्तर संरचना और ताप पर निर्भर करता है।
उदाहरण के लिए, स्टील में टंगस्टन और वैनेडियम जैसे तत्वों की सामग्री इसकी तापीय चालकता में कमी का कारण बनती है, और टाइटेनियम, कोबाल्ट और मोलिब्डेनम का मिश्रण इसकी वृद्धि का कारण बनता है।
स्लाइडिंग घर्षण सूचकांकसामग्री के संपर्क जोड़े की संरचना और भौतिक गुणों पर निर्भर करता है, साथ ही घर्षण और फिसलन के अधीन सतहों पर तनाव पर भी निर्भर करता है। गुणांक सामग्री के पहनने के प्रतिरोध को प्रभावित करता है।
उस सामग्री के साथ उपकरण की परस्पर क्रिया जो प्रसंस्करण से गुज़री है, निरंतर चलते संपर्क के साथ आगे बढ़ती है।
इस मामले में उपकरण सामग्री कैसे व्यवहार करती है? उनकी प्रजातियां समान रूप से पहनती हैं।
उनकी विशेषता है:
ब्लेड पहनना स्थिर है। इसके परिणामस्वरूप, उपकरण अपनी गुण खो देते हैं, और उनकी कार्य सतह का आकार भी बदल जाता है।
पहनने के प्रतिरोध सूचकांक उन स्थितियों के आधार पर भिन्न हो सकते हैं जिनमें कटौती की जाती है।
मुख्य उपकरण सामग्री को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
टूल आयरन कार्बनयुक्त, मिश्रित और उच्च गति वाला हो सकता है।
औजारों के निर्माण के लिए कार्बोनेसियस पदार्थों का उपयोग किया जाने लगा। इनकी काटने की गति कम होती है।
टूल स्टील्स को कैसे वर्गीकृत किया जाता है?सामग्री को एक अक्षर द्वारा इंगित किया जाता है (उदाहरण के लिए, "यू" का अर्थ कार्बन है), साथ ही एक संख्या (कार्बन सामग्री के दसवें प्रतिशत के संकेतक)। अंकन के अंत में "ए" अक्षर की उपस्थिति स्टील की उच्च गुणवत्ता (सल्फर और फास्फोरस जैसे पदार्थों की सामग्री 0.03% से अधिक नहीं है) को इंगित करती है।
कार्बन सामग्री को 62-65 के एचआरसी के साथ कठोरता और तापमान के प्रतिरोध के निम्न स्तर की विशेषता है।
उपकरण सामग्री के U9 और U10A ग्रेड का उपयोग आरी के निर्माण में किया जाता है, और U11, U11A और U12 श्रृंखला को हाथ के नल और अन्य उपकरणों के लिए डिज़ाइन किया गया है।
U10A, U13A श्रृंखला के स्टील्स के तापमान के प्रतिरोध का स्तर 220 डिग्री सेल्सियस है, इसलिए ऐसी सामग्रियों से बने उपकरण को 8-10 मीटर / मिनट की काटने की गति से उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।
मिश्र धातु उपकरण सामग्री हो सकती हैमैंगनीज के मिश्रण के साथ क्रोमियम, क्रोमियम-सिलिकॉन, टंगस्टन और क्रोमियम-टंगस्टन। ऐसी श्रृंखला संख्याओं द्वारा इंगित की जाती है, और उनके पास अक्षर चिह्न भी होते हैं। यदि तत्व की सामग्री 1% से कम है तो पहला बायाँ आंकड़ा दसवें में कार्बन सामग्री के गुणांक को इंगित करता है। दाईं ओर की संख्या मिश्रधातु घटक के औसत प्रतिशत का प्रतिनिधित्व करती है।
उपकरण सामग्री ग्रेड एक्स नल और मरने के निर्माण के लिए उपयुक्त है। स्टील बी1 छोटे ड्रिल, नल और रीमर के निर्माण के लिए लागू है।
मिश्रित पदार्थों में तापमान प्रतिरोध का स्तर 350-400 डिग्री सेल्सियस है, इसलिए कार्बन मिश्र धातु की तुलना में काटने की गति डेढ़ गुना अधिक है।
विभिन्न टूलींग सामग्रीकटिंग का उपयोग ड्रिल, काउंटरसिंक और नल के निर्माण में किया जाता है। उन्हें अक्षरों के साथ-साथ संख्याओं के साथ लेबल किया जाता है। सामग्री के महत्वपूर्ण घटक टंगस्टन, मोलिब्डेनम, क्रोमियम और वैनेडियम हैं।
हाई स्पीड स्टील्स को दो श्रेणियों में बांटा गया है: सामान्य और उच्च प्रदर्शन।
सामान्य स्तर वाले लोहे की श्रेणी मेंउत्पादकता को R6MZ, R6M5 श्रृंखला के मोलिब्डेनम के मिश्रण के साथ ग्रेड R18, R9, R9F5 और टंगस्टन मिश्र धातु के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जो 620 ° C पर कम से कम HRC 58 की कठोरता बनाए रखता है। सामग्री कार्बन सामग्री और कम मिश्र धातु श्रेणी, ग्रे कास्ट आयरन और अलौह मिश्र धातुओं के साथ मशीनिंग स्टील्स के लिए उपयुक्त है।
इस श्रेणी में ग्रेड R18F2 शामिल हैं,R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2। वे 630 से 640 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एचआरसी 64 को बनाए रखने में सक्षम हैं। इस श्रेणी में सुपरहार्ड टूल सामग्री शामिल है। यह लोहे और मिश्र धातुओं के लिए डिज़ाइन किया गया है जो मशीन के साथ-साथ टाइटेनियम के लिए भी मुश्किल हैं।
ऐसी सामग्रियां हैं:
प्लेटों का आकार यांत्रिकी के गुणों पर निर्भर करता है। ये उपकरण उच्च गति सामग्री की तुलना में उच्च काटने की गति पर काम करते हैं।
Cermets से कठोर मिश्र धातुएं हैं:
वीके श्रृंखला में टंगस्टन और टाइटेनियम शामिल हैं।इन घटकों पर आधारित उपकरणों ने पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि की है, लेकिन उनके प्रभाव प्रतिरोध का स्तर कम है। इस आधार पर उपकरणों का उपयोग कच्चा लोहा प्रसंस्करण के लिए किया जाता है।
टंगस्टन टाइटेनियम कोबाल्ट मिश्र धातु सभी प्रकार के लोहे पर लागू होता है।
टंगस्टन, टाइटेनियम, टैंटलम और कोबाल्ट के संश्लेषण का उपयोग विशेष मामलों में किया जाता है जब अन्य सामग्रियां अप्रभावी होती हैं।
कठोर मिश्र धातुओं को उच्च स्तर की विशेषता हैतापमान प्रतिरोध। टंगस्टन से बनी सामग्री एचआरसी 83-90 के साथ अपने गुणों को बनाए रख सकती है, और टाइटेनियम के साथ टंगस्टन - एचआरसी 87-92 के साथ 800 से 950 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, जो उच्च काटने की गति (500 मीटर / मिनट से) पर काम करना संभव बनाता है। एल्यूमीनियम प्रसंस्करण करते समय 2700 मीटर / मिनट)।
स्थायित्व के साथ मशीनिंग वर्कपीस के लिएजंग और ऊंचे तापमान के लिए, ओएम महीन दाने वाली मिश्र धातु श्रृंखला के उपकरणों का उपयोग किया जाता है। ग्रेड VK6-OM फिनिशिंग के लिए उपयुक्त है, जबकि VK10-OM और VK15-OM सेमी-फिनिशिंग और रफिंग के लिए उपयुक्त हैं।
के साथ काम करते समय और भी अधिक दक्षता"कठिन" विवरण BK10-XOM और VK15-HOM श्रृंखला के सुपरहार्ड टूल सामग्री के पास हैं। वे टैंटलम कार्बाइड को क्रोमियम कार्बाइड से बदल देते हैं, जो उच्च तापमान के संपर्क में आने पर भी उन्हें अधिक टिकाऊ बनाता है।
प्लेट की ताकत के स्तर को बढ़ाने के लिएठोस, वे इसे एक सुरक्षात्मक फिल्म के साथ कवर करने का सहारा लेते हैं। टाइटेनियम कार्बाइड, नाइट्राइड और कार्बोनाइट का उपयोग किया जाता है, जो बहुत पतली परत में लगाया जाता है। मोटाई 5 से 10 माइक्रोन तक होती है। नतीजतन, सूक्ष्म टाइटेनियम कार्बाइड की एक परत बनती है। इन आवेषणों का उपकरण जीवन अनकोटेड आवेषणों की तुलना में तीन गुना अधिक है, जो 30% तक काटने की गति में सुधार करता है।
कुछ मामलों में, सीमेट सामग्री का उपयोग किया जाता है, जो टंगस्टन, टाइटेनियम, टैंटलम और कोबाल्ट के अतिरिक्त एल्यूमीनियम ऑक्साइड से प्राप्त होता है।
काटने के उपकरण के लिए, खनिजसिरेमिक TsM-332। इसमें उच्च तापमान प्रतिरोध है। कठोरता सूचकांक एचआरसी 1200 डिग्री सेल्सियस पर 89 से 95 तक है। इसके अलावा, सामग्री को पहनने के प्रतिरोध की विशेषता है, जो उच्च काटने की गति पर स्टील, कच्चा लोहा और अलौह मिश्र धातुओं के प्रसंस्करण की अनुमति देता है।
काटने के औजार बनाने के लिए भीबी सीरीज सीमेट का उपयोग किया जाता है।यह ऑक्साइड और कार्बाइड पर आधारित है। खनिज सिरेमिक की संरचना में धातु कार्बाइड, साथ ही मोलिब्डेनम और क्रोमियम की शुरूआत, सेरमेट के भौतिक और यांत्रिक गुणों को अनुकूलित करने में मदद करती है और इसकी भंगुरता को समाप्त करती है। काटने की गति बढ़ा दी गई है। एक सरमेट-आधारित उपकरण के साथ अर्ध-परिष्करण और परिष्करण ग्रे नमनीय लोहे, हार्ड-टू-मशीन स्टील और कई अलौह धातुओं के लिए उपयुक्त है। यह प्रक्रिया 435-1000 मीटर/मिनट की गति से की जाती है। सिरेमिक काटना तापमान प्रतिरोधी हैं। पैमाने पर इसकी कठोरता 950-1100 डिग्री सेल्सियस पर एचआरसी 90-95 है।
बुझ चुके लोहे के प्रसंस्करण के लिए,टिकाऊ कच्चा लोहा, साथ ही शीसे रेशा, एक उपकरण का उपयोग किया जाता है, जिसका काटने वाला हिस्सा बोरॉन नाइट्राइड और हीरे युक्त ठोस पदार्थों से बना होता है। एल्बोर (बोरोन नाइट्राइड) का कठोरता सूचकांक हीरे के समान ही होता है। तापमान के प्रति इसका प्रतिरोध बाद के मुकाबले दोगुना है। एल्बोर लौह सामग्री के लिए अपनी जड़ता से प्रतिष्ठित है। संपीड़न में इसके पॉलीक्रिस्टल का अंतिम शक्ति स्तर 4–5 GPa (400–500 kgf/mm3) है।2), और झुकते समय - 0.7 GPa (70 kgf / mm2). तापमान का प्रतिरोध 1350-1450 डिग्री सेल्सियस की सीमा तक है।
सिंथेटिक पर हीरा भी ध्यान देने योग्य हैएएसबी श्रृंखला के बैले और एएसपीके श्रृंखला के कार्बोनाडो पर आधारित है। कार्बन युक्त सामग्री के प्रति उत्तरार्द्ध की रासायनिक गतिविधि अधिक होती है। यही कारण है कि इसका उपयोग अलौह धातुओं से बने भागों को तेज करते समय किया जाता है, उच्च सिलिकॉन सामग्री वाले मिश्र धातु, कठोर सामग्री VK10, VK30, साथ ही गैर-धातु सतहों।
कठोर मिश्र धातुओं के प्रतिरोध के स्तर की तुलना में कार्बोनेड कटर के प्रतिरोध का सूचकांक 20-50 गुना अधिक है।
पूरी दुनिया में वाद्य यंत्र रिलीज़ होते हैंसामग्री। अधिकांश भाग के लिए रूस, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप में उपयोग किए जाने वाले प्रकारों में टंगस्टन नहीं होता है। वे KNT016 और TN020 श्रृंखला से संबंधित हैं। ये मॉडल T15K6, T14K8 और VK8 ब्रांड के रिप्लेसमेंट बन गए हैं। उनका उपयोग संरचनाओं, स्टेनलेस स्टील और उपकरण सामग्री के लिए स्टील्स के प्रसंस्करण के लिए किया जाता है।
उपकरण सामग्री के लिए नई आवश्यकताएंटंगस्टन और कोबाल्ट की कमी के कारण यह इस कारक के साथ है कि संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोपीय देशों और रूस में नए कठोर मिश्र धातुओं को प्राप्त करने के लिए वैकल्पिक तरीके विकसित किए जा रहे हैं जिनमें टंगस्टन शामिल नहीं है।
उदाहरण के लिए, उपकरण सामग्रीअमेरिकी कंपनी एडमास कार्बाइड कंपनी द्वारा निर्मित, टाइटन 50, 60, 80, 100 श्रृंखला में कार्बाइड, टाइटेनियम और मोलिब्डेनम शामिल हैं। संख्या में वृद्धि सामग्री की ताकत की डिग्री को इंगित करती है। इस संस्करण की उपकरण सामग्री की विशेषता उच्च स्तर की ताकत का तात्पर्य है। उदाहरण के लिए, टाइटन 100 श्रृंखला की ताकत 1000 एमपीए है। यह चीनी मिट्टी की चीज़ें का एक प्रतियोगी है।
