Инструментальные материалы

Размещено на http://www.allbest.ru

Тема: Инструментальные материалы



План

Основные требования к инструментальным материалам

Инструментальные стали

Металлокерамические твердые сплавы

Минералокерамические инструментальные материалы

Синтетические алмазы



Износ инструмента протекает несравненно быстрее износа деталей машин. Срок службы деталей, то есть их стойкость измеряется годами, месяцами и очень редко сотнями часов работы. Напротив, стойкость режущего инструмента не так уж часто превышает несколько часов. Иногда же она измеряется минутами, поэтому к материалам, из которых изготавливается режущая часть инструмента, предъявляются очень высокие требования.

Основные требования к инструментальным материалам

Быстрый износ вызывается особыми условиями работы инструмента. Эти условия состоят в следующем:

инструмент испытывает давление, возникающее на передней и задней поверхностях его режущей части, в (100 : 200) раз большее допускаемого в машинах;

в трении поверхностей инструмента участвуют металлически чистые поверхности, свободные от пленок различных окислов, вследствие чего в точках соприкосновения инструмента со срезаемым металлом возникают большие силы молекулярного сцепления (схватывания), в значительной степени ускоряющие износ;

на трущихся поверхностях инструмента развивается высокая температура. Так, при современных скоростных режимах резания температура на передней поверхности инструмента может поднимается до 1000°С.

Чтобы срезать стружку, режущая кромка инструмента должна врезаться в срезаемый слой, а это возможно только в том случае, если инструмент окажется значительно тверже обрабатываемого металла, иначе будет не резание, а взаимное смятие материалов детали и инструмента. Следовательно, сообразно с условиями работы инструмента к нему предъявляются ряд требований.

Первым требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая твердость. Твердость металлорежущего инструмента обычно бывает не ниже HRC от 62 до 65. Только для некоторых инструментов малых размеров (сверла, зенкеры, метчики) твердость ограничивается пределами HRC от 58 до 59. При такой высокой твердости инструментов твердость обрабатываемых деталей обычно составляет всего HRC от 15 до 20.

Второе требование. Под влиянием трения, возникающего при резании, режущая часть инструмента изнашивается и в результате инструмент затупляется. Чем быстрее протекает износ, тем ниже стойкость инструмента. Поэтому вторым требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является их высокая износостойкость.

Третье требование. Тепло, выделяющееся при резании, нагревает режущую часть инструмента до высокой температуры; ее твердость, а также износостойкость при этом снижаются. В связи с этим инструментальные материалы для изготовления большинства металлорежущих инструментов, работающих при высоких режимах резания, должны обладать еще одним ценным свойством - высокой теплостойкостью, т. е способностью сохранять свою твердость и износостойкость при высокой температуре резания. Именно теплостойкость прежде всего и больше всего определяет производительность инструмента.

Четвертое требование. В процессе работы металлорежущий инструмент воспринимает большие силы сопротивления обрабатываемого металла резанию. Естественно, чтобы противостоять этим силам инструментальный материал должен обладать высокой механической прочностью, особенно на изгиб и на сжатие.

Таким образом, к основным свойствам, по которым определяются качество инструментальных материалов и область их применения, относятся:

высокая твердость,

высокая износостойкость,

высокая теплостойкость,

высокая механическая прочность.

Итак, каждый металлорежущий инструмент должен иметь высокую твердость (не менее НRC 60) и высокую износостойкость. Однако не от всех инструментов требуется, например, высокая теплостойкость или в одинаковой степени высокая механическая прочность. Поэтому в зависимости от условий работы инструмента надо выбирать соответствующий материал для его изготовления.

Режущий инструмент изготавливают целиком или частично из инструментальных сталей, твердых сплавов, керамических и алмазных материалов.

Инструментальные стали

Инструментальные стали делятся на:

углеродистые;

легированные;

быстрорежущие;

штамповые.

Углеродистые инструментальные стали применяются для изготовления инструмента, работающего при малых скоростях резания от 10 до 15 м/мин и температуре в зоне резания до 200 оС.

Маркируются стали следующим образом: У7, У7А, где

У - углеродистая инструментальная сталь;

цифра - соответствует среднему содержанию углерода в десятых долях процента (7 - С=0,7%; 10 - С=1%);

А - высококачественная сталь, в составе которой содержание вредных примесей (серы и фосфора) не более 0,03%.

Основные свойства данной группы сталей:

высокая твердость (до HRC 62 ч 65),

малая скорость резания (10 ч 15 м/мин),

низкая теплостойкость (температура в зоне резания до 2000С.) (таблица 4.1):

Теплостойкость - температура, при которой инструментальный материал сохраняет высокую твердость (60 HRC) и не изменяет режущие свойства при многократном нагреве.

Марки данной группы сталей: У7,У8, У9, У10, У11, У12; У7А, У8А, У9А, У10А, У11А, У12А.

Таблица 4.1 - Углеродистые стали, применяемые для изготовления режущих инструментов

Марка стали	Назначение	Твердость в состоянии поставки, HB не более	Твердость после термообработки, HRC не менее
У7, У7А	Для изготовления инструмента, подвергаю-щегося толчкам и ударам и требующего высокой вязкости: зубил, кернеров, ножей по металлу	187	62
У8, У8А	Для изготовления инструмента для обработки дерева, фрез, зенковок, пил продольных и дисковых	187	62
У8Г, У8ГА
У10, У10А	Для изготовления разверток, плашек, метчиков, ножовочных полотен	197	62
У11, У11А	Для изготовления напильников, метчиков, разверток	207	62
У12, У12А

Легированные инструментальные стали отличаются от углеродистых наличием одного или нескольких легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, ванадия и других.

В связи с этим легированные стали делятся на:

хромистые (Cr - Х),

хромистокремнистые (Cr - Х и Si -С),

хромовольфрамомарганцовистые (Cr- Х, W- В и Mn- Г).

Например, сталь марки 9ХС, где

цифра в начале марки показывает среднее содержание углерода в десятых долях процента (9 - С = 0,9%); если цифры в начале марки нет - среднее содержание углерода в стали около 1%;

буквы обозначают содержащиеся в стали легирующие элементы;

цифры после букв показывают среднее содержание соответствующего легирующего элемента в целых процентах; если цифра отсутствует, то содержание обозначенного легирующего элемента около 1% (Х - Cr = 1 %, С - Si = 1 %).

Легированные инструментальные стали обладают несколько более высокими твердостью, износостойкостью и теплостойкостью (от 300 до 400 оС), поэтому их режущие свойства несколько выше чем свойства углеродистой инструментальной стали.

Основные свойства данной группы сталей и область назначения указаны в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Легированные стали, применяемые для изготовления режущих инструментов и область их назначения

Марка стали	Назначение	Твердость в состоянии поставки, HB не более	Твердость после термообработки, HRC не менее
11Х	Для метчиков диаметром до 30 мм	179 - 219	62
13Х	Для гравировального инструмента	187 - 241	64
ХВ5	Для гравировальных резцов и фрез при обработке твердых материалов	229 - 285	65
В1	Для спиральных сверл, метчиков и разверток	187 - 229	62
9ХС	Для сверл, разверток, фрез, метчиков, плашек и гребенок	197 - 241	62
ХВГ	Для протяжек, метчиков, длинных разверток, специальных фрез и плашек	207 - 225	62
ХВСГ

Быстрорежущие инструментальные стали - высоколегированные стали.

Маркируются следующим образом: Р6М5, где

Р - быстрорежущая от англ. слова rapid - быстрый;

цифра после буквы Р соответствует содержанию основного легирующего элемента - вольфрама (6 - W = 6%);

буквы после цифры 6 - дополнительный легирующий элемент: М - молибден;

цифра после буквы - среднее содержание обозначенного легирующего элемента в целых процентах (5 - Мо = 5%);

среднее содержание углерода около 1%.

Твердость быстрорежущей стали не намного выше твердости углеродистой и легированной инструментальной стали. Однако высокое содержание легирующих элементов делает ее более теплостойкой - до 650 оС. При такой температуре сталь становится красной, поэтому ее называют красностойкой, т. е сталь не теряет своих режущих свойств и прочностных характеристик при температуре красного каления (от 550 до 650оС).

Высокая теплостойкость быстрорежущей стали достигается выбором особого режима термической обработки: температура нагрева под закалку от 1260 оС до 1300 оС, (тогда как для углеродистой стали она достаточна в пределах от 750оС до 840оС), и двух - трехкратный отпуск при температуре от 560 оС до 600 оС. Повышение твердости быстрорежущей стали достигается также обработкой холодом при температуре от ?80оС до ?100оС.

Быстрорежущие стали разделяют на группы:

а) стали нормальной производительности (Р18, Р12, Р9, Р9Ф5,, Р6М5, Р18Ф2, Р18М) имеют:

твердость до HRC 65;

скорость резания до 60 м/мин;

красностойкость до 6000С,

прочность на изгиб 3000 - 4000 МПа

и предназначены для обработки углеродистых и низколегированных сталей, серого чугуна и сплавов цветных металлов;

б) стали повышенной производительности, дополнительно легированные кобальтом, ванадием и цирконием (Р18Ф2К5, Р9Ф2К5, Р9Ф2К10, 10Р6М5К5, Р2М6Ф2К8АТ, Р14Ф2, Р18Ф2, Р9М4ЕВ, Р10К5Ф5, Р9К10, Р9Ф5) имеют:

твердость до HRC 70 - 73,

скорость резания до 100 м/мин,

красностойкость до 730 оС.

Основные рекомендации по изготовлению инструмента из быстрорежущей стали приведены в таблице 4.3.

Штамповые стали применяют для изготовления инструментов для обработки материалов давлением (штампов, пуансонов, роликов, валиков и т. д. Название получили эти стали по виду наиболее распространенного инструмента - штампа.

Таблица 4.3 - Рекомендуемые марки быстрорежущей стали для изготовления режущих инструментов

Марки стали	Инструмент	Характеристика обрабатываемого материала
Р9, Р18, Р12, Р18Ф2	Резцы	280 HB
Р14Ф4, Р18Ф2К5, Р9Ф2К5		280 - 320 НВ
Р14Ф14		Твердые материалы при умеренных скоростях резания
Р9, Р18	Сверла	280 HB280 HB
Р18Ф2К5, Р10Ф5К5, Р10Ф2К10		До 280 HB при тяжелых режимах резания
Р9, Р18, Х06, ХВ	Развертки	Сталь, чугун, бронза, алюминий при нормальных режимах резания
Р12	Зенкеры	Сталь, чугун при повышенных режимах резания
Р12, Р18, Х06	Метчики машинные	Все материалы с нормальной твердостью
Р12	Метчики ручные

Штамповые стали делятся на две группы:

деформирующие металл в холодном состоянии или холодного деформирования (низколегированные - Х, 9ХС, ХВГ, углеродистые - У10, У11, У12, высокохромистые - Х12, Х12М, Х12Ф1, Х6ВФ, хромокремнистые - 4ХС, 6ХС);

деформирующие металл в горячем состоянии или горячего деформирования (для молотовых штампов - 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВС, для штампов горизонтально-ковочных машин - 3Х2В8Ф, 4Х2В5МФ, 4Х5МФС, 4Х4ВМФС, для пресс-форм: - ХВ2С, Х12, 7Х3, 8Х3, 30Х13, 40Х, 30ХГС).

Металлокерамические твердые сплавы

Металлокерамические твердые сплавы представляют собой материалы, полученные методом спекания порошков карбидов вольфрама и титана и кобальта как связующего вещества. Порошки прессуют в формах, придавая соответствующую форму, а затем прессовки спекают при температуре (1500 ч 2000) оС. В результате получается изделие, состоящее из карбидных частиц, связанных кобальтом.

Металлокерамические твердые сплавы выпускаются трех групп: вольфрамовые, титановольфрамовые, титанотанталовольфрамовые.

Вольфрамовые (карбидовольфрамокобальтовые или однокарбидные) сплавы (группы ВК) состоят из карбидов вольфрама и кобальта, как связующего вещества.

Имеют буквенно-числовой принцип маркировки (например, ВК8):

В - карбид вольфрама,

К - кобальт, инструментальный материал сталь

Цифра 8 - содержание кобальта в процентах,

остальное (до 100 %) - карбид вольфрама.

В зависимости от размера зерна сплавы ВК различают:

ОМ - особо мелкие (размер карбидов менее 0,5 мкм),

М - мелкие (размер карбидов от 0,5 до 1,5 мкм),

Б - большие (размер карбидов от 1,5 до 3,0 мкм),

В - весьма большие (размер карбидов более 5,0 мкм).

Мелкозернистая структура металлокерамического сплава повышает износостойкость сплава (инструмента), но снижает сопротивляемость ударам. Данные сплавы применяются для обработки чугуна, цветных сплавов, неметаллических материалов (резины, пластмассы, стекла и других).

Наиболее широко применяемые металлокерамические сплавы типа: ВК2, ВК3, ВК6, ВК4?В, ВК6?М, ВК15?М, ВК8, ВК10?М, ВК3?М, ВК6?ОМ и ряд других.

Титановольфрамокобальтовые (карбидотитановольфрамокобальтовые или двухкарбидные) сплавы (группы ТК) состоят из карбидов вольфрама, карбидов титана и кобальта, также играющего роль связки.

Имеют буквенно-числовой принцип маркировки (например, Т5К10):

Т ? карбид титана,

цифра 5 ? содержание карбида титана в процентах,

К ? кобальт,

цифра 10 ? содержание кобальта в процентах,

остальное ? содержание карбида вольфрама в процентах.

Данные сплавы предназначены для обработки стали. К ним относятся сплавы следующих марок: Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4 Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4, Т60К6, Т5К12 и другие. Если в марке сплава есть знак ХОМ (ВК15?ХОМ), то это обозначает, что карбид титана заменен карбидом хрома.

С увеличением в сплаве содержания карбидов титана уменьшается его прочность, а с повышением содержания кобальта ? увеличивается.

Титанотанталовольфрамокобальтовые (карбидотитанотанталокобальтовые или трехкарбидные) сплавы (группы ТТК) состоят из карбидов вольфрама, карбидов титана, карбидов тантала и кобальта, как и в предыдущих сплавах играющего роль связки.

Имеют буквенно-числовой принцип маркировки (например, ТТ10К8Б):

Т ? карбид титана,

Т ? карбид тантала,

Цифра 10 ? суммарное содержание карбидов титана и карбидов тантала в процентах,

К ? кобальт,

цифра 8 ? содержание кобальта в процентах

остальное ? содержание карбида вольфрама,

буква Б ? дополнительные легирующие элементы с содержанием в пределах 1 %.

Сплавы данной группы работают в особо тяжелых условиях обработки, когда применение других инструментальных материалов не эффективно. К данной группе относят сплавы следующих марок: ТТ7К12, ТТ7К15, ТТ10К8Б

В зависимости от процентного содержания компонентов сплава материал приобретает разные свойства: чем выше содержание кобальта, тем сплав более вязок, лучше сопротивляется ударной нагрузке. Поэтому сплавы с большим содержанием кобальта (Co > 8%) применяются для инструмента, выполняющего обдирочные работы. Сплавы с меньшим содержанием кобальта отличаются большими твердостью, теплостойкостью и, следовательно, позволяет применять более высокую скорость резания (в 7 - 10 раз большую, чем при обработке инструментальными сталями). Но на ряду с этим, уменьшение количества кобальта повышает хрупкость сплава и снижает прочность. В связи с этим и выпускаются разные марки твердых сплавов.

Введение в состав сплава карбида ниобия (ТТ10К8Б) значительно повышает прочность сплава, хотя и снижает его теплостойкость. Эти сплавы, как более прочные, применяются для изготовления инструмента, работающего с ударами и «по корке» ? при обработке поковок и отливок.

Стальная стружка обладает способностью «прилипать» к передней поверхности инструмента и «уносить» за собой кусочки материала. Если твердый сплав содержит карбид титана, то такое «прилипание» (адгезия) наступает только при очень высоких температурах (выше 700 оС), что соответствует скоростям резания, на которых практически работы не ведутся. Поэтому для обработки стали применяют инструмент, содержащий карбид титана.

При обработке чугуна стружка надлома давит на переднюю поверхность инструмента близко к режущей кромке, и это может вызвать ее поломку. Наличие большого количества карбидов вольфрама повышает твердость режущей кромки и способствует повышению работоспособности инструмента.

Твердые сплавы применяются в условиях пульсирующих нагрузок и при обработке труднообрабатываемых нержавеющих, жаропрочных титановых сплавов. Обладают теплостойкостью до (800 ч 950) оС, что позволяет работать со скоростью резания 500 м/мин при обработке стали и 2700 м/мин при обработке алюминия.

Промышленностью освоены экономичные безвольфрамовые твердые сплавы на основе карбида титана и ниобия, карбидонитридов титана на никельмолибденовой связке. Применяют следующие безвольфрамовые сплавы: ТМ1, ТМ3, ТН?20, ТН?30, КТН?16. Данные сплавы обладают стойкостью более чем в (5 ч 10) раз, чем сплавы группы ТК.

Основным недостатком твердых сплавов является их малая прочность по сравнению с быстрорежущей сталью. Они хрупки и хуже сопротивляются изгибу и растяжению (в (3 ч 6) раз хуже, чем быстрорежущая сталь), но при этом обладают высокой прочностью на сжатие. Основные рекомендации по применению марок твердых сплавов приведены в таблицах 4.4 и 4.5.



Таблица 4.4 ? Назначение марок твердых сплавов (нет ссылки)

Марка твердого сплава	Область применения
Т5К10, Т14К6	Черновое фрезерование углеродистых, легированных и нержавеющих сталей.
Т15К6, Т15К6Т	Получистовое фрезерование углеродистых, легированных и нержавеющих сталей.
Т30К4, Т15К6	Чистовое фрезерование углеродистых, легированных и нержавеющих сталей.
ВК6В, ВК8, ВК10, ВК11, ТТ7К12	Черновое фрезерование серого чугуна, труднообрабатываемых сталей.
ВК4, ВК6	Получистовое фрезерование серого чугуна, цветных металлов и сплавов на их основе. Черновое фрезерование неметаллических материалов.
ВК2, ВК3	Чистовое и тонкое фрезерование чугуна, цветных металлов и сплавов на их основе, неметаллических материалов.

Литые твердые сплавы

Твердые сплавы могут быть не только спеченные, но и литые. Литые твердые сплавы в зависимости от химического состава делятся на три группы. Химический состав и механические свойства литых твердых сплавов приведены в таблице 4.6

К первой группе относится релит, являющийся композицией литых карбидов вольфрама (WC и W2C). Релит обладает температурой плавления 3500 оС, его сплавы отличаются высокой прочностью и износостойкостью.

Таблица 4.5 ? Твердые сплавы, применяемые в зависимости от характера обработки и обрабатываемого материала

Характер обработки	Рекомендуемые для обработки марки твердых сплавов
	углеродистых и легированных сталей	турднообра-батываемых материалов	нержавею-щих сталей	закаленных сталей	титана и сплавов на его основе	чугунов твердостью 240 HB	чугунов твердостью 400?700 HB	цветных металлов и сплавов на их основе	неметалли-ческих материалов
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Черновое точение поковок, штамповок и отливок по корке и окалине	Т5К10, Т5К12В, ВК8, ВК8В	Т5К12В, Т17К12, ВК8, ВК8В	Т5К12В, ВК8В, ВК8	?	ВК8, ВК8В	ВК8, ВК8В, ВК4	ВК8, ВК8В	ВК4, ВК6, ВК8	?
Черновое точение по корке при относительно равномерном сечении среза и непрерывном резании	Т15К6, Т14К8	Т5К10, Вк4, ВК8	ВК6М, ВК4	?	ВК4, ВК8	ВК4, ВК8	ВК6М, ВК2	ВК2, ВК3М, ВК4	ВК4
Получистовое и чистовое точение при прерывистом резании	Т15К6, Т14К8, Т5К10	ВК4, ВК8, ВК8В	ВК4, ВК8	Т5К10, ВК4, ВК8	ВК4	ВК4, ВК6, ВК8	ВК6М	ВК2, ВК3М, ВК4	ВК2, ВК3М, ВК4
Получистовое и чистовое точение при непрерывном резании	Т30К4, Т15К6	Т14К8, Т5К10, ВК4	ВК6М, ВК3М	Т15К6, Т5К10, ВК6М, ВК3М	ВК4, ВК6М, ВК3М	ВК2, ВК3М, ВК4	ВК6м, ВК3м	ВК2, ВК3М	ВК2, ВК3М
Тонкое точение при непрерывном резании	Т30К4	?	ВК6М, ВК3м	Т30К4, Т15К6, ВК6М, ВК3М	ВК4, ВК6М, ВК3М	ВК2, ВК3М	ВК6М, ВК3М, ВК2	ВК2, ВК3М	ВК2, ВК3М
Предварительная обработка фасонных поверхностей	Т14К8, Т5К10, Т5К12В, ВК8	?	?	?	?	ВК4, ВК6, ВК8	?	ВК4, ВК6	ВК4, ВК6
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Окончательная обработка фасонных поверхностей	Т15К6, Т14К8, Т5К10	?	?	?	ВК4	ВК2, ВК3М, ВК4	?	ВК2, ВК3М, ВК4	ВК2, ВК3М
Черновое строгание и долбление	Т5К12В, ВК8В, ВК15	Т5К12В, Т17К12	Т5К12В, ВК15	?	?	ВК8, ВК8В	?	ВК8, ВК8В	ВК4, ВК6, ВК8
Получистовое и чистовое строгание и долбление	Т5К10, Т5К12В, ВК8	Т5К12В, Т17К12	Т5К12В, ВК15	?	?	ВК4, ВК6, ВК8	?	ВК4, ВК6	ВК4, ВК6
Сверление в сплошном материале	Т5К10, Т5К12В, ВК8, ВК8В	Т5К12В, Т17К12, ВК8, ВК8В	Т5К12В, ВК8В, ВК8	?	ВК8, ВК8В	ВК4, ВК6, ВК8	ВК8, ВК8В	ВК4, ВК6, ВК8	ВК2, ВК4
Черновое зенкерование	Т5К10, Т5К12В, ВК8	Т5К10, ВК4, ВК8	ВК6М, ВК4	?	ВК4, ВК8	ВК4, ВК6, ВК8	ВК6М, ВК4	ВК4, ВК6, ВК8	ВК4, ВК6
Получистовое и чистовое зенкерование	Т30К4, Т15К6, Т14К8	Т15К6, Т15К10, ВК6М	ВК6М	?	ВК4, ВК8	ВК2, ВК4, ВК3М	ВК6М, ВК4	ВК2, ВК3М, ВК4	ВК2, ВК3М, ВК4
Предварительное и окончательное развертывание	Т30К4, Т15К6	Т30К4, Т15К6, ВК6М, ВК3М	ВК6М, ВК4	Т30К4, ВК3М, ВК6М	ВК4, ВК6М, ВК3М	ВК2, ВК3М, ВК4, ВК6М	ВК6М, ВК3М	ВК2, ВК3М, ВК4	ВК2, ВК3М, ВК4
Предварительное нарезание резьбы	Т15К6, Т14К8	Т15К6, Т14К8, ВК4	ВК6М, ВК4	ВК6М, ВК4, ВК3М	ВК4, ВК6М, ВК3М	ВК2, ВК3М, ВК4	ВК6М, ВК3М, ВК2	ВК;, ВК6, ВК6М	ВК2, ВК3М, ВК4
Окончательное нарезание резьбы	Т30К4, Т15К6	Т30К4, Т15К6, Т14К8	ВК6М, ВК3М	ВК6М, ВК4, ВК3М	ВК4, ВК6М, ВК3М	ВК2, ВК3М, ВК4	ВК6М, ВК3М, ВК2	ВК2, ВК3М	ВК2, ВК3М

Ко второй группе относятся стеллиты - сплавы на кобальто-хромовой (Со-Сr) основе с вольфрамом W. Эти сплавы обладают температурой плавления, подобной температурам плавления сталей, высокой твердостью, износостойкостью и красностойкостью (красностойкостъ стеллитов достигает (700 ч 800) 0С).

Таблица 4.6 - Механические свойства литых твердых сплавов

Тип	Марка сплава	Твердость, HRA	Удельный вес, кн/м3	уВ, Мн/м2
Литые карбиды	Релит	91 - 92	176 - 185
Стеллиты	ВК2	46-48	88	600-700
	ВК3	42-43	84	550-650
	ВХН1	25-30		540-580
	ВХН2	20-30		480-520
Сормайты	Сормайт №1	49-54	74	350-370
	Сормайт №2	40-45	76	420-430

На структуру и механические свойства стеллитов оказывает влияние скорость охлаждения. Так, при быстром охлаждении измельчается зерно и повышаются механические свойства.

Стеллиты обладают также высокой антикоррозионной стойкостью. Хорошая свариваемость позволяет использовать стеллиты для наплавки на инструменты (подвергающиеся износу), благодаря чему их стойкость значительно повышается. При изготовлении режущих инструментов стеллиты используют в виде пластинок или вставных ножей.

К третьей группе относятся сормайты - сплавы на железо-хромовой основе (Fe-Cr) с добавлением марганца Мn и никеля и Ni. Сормайты обладают меньшей твердостью и красностойкостью, чем стеллиты (красностойкость сормайтов от 500 до 600 0С).



Минералокерамические инструментальные материалы

Основной составляющей данных материалов является оксид алюминия (Al2O3) - корунд путем тонкого размола, прессования и спекания - с добавками вольфрама, титана, тантала и кобальта.

Оксидная керамика (белая керамика) марок ЦМ-332 (микролит), ВО13, ВШ-75, ЦВ-18 (термокорунд) обладает высокой теплостойкостью (до 1200 0С) и износостойкостью, что позволяет применять скорость обработки до 3500 м/мин (как, например, для чугуна).

Режущая керамика (черная керамика) представляет собой оксиднокарбидное соединение, где 30ч40 % карбида вольфрама и чистого молибдена или молибдена и хрома и тугоплавких связок.

К данной группе материалов относятся сплавы марок: В3, ВОК-60, ВОК-63, ВОК-71.

Оксидно-нитридная керамика состоит из нитрида кремния и тугоплавких материалов с оксидом алюминия и других компонентов (силинит-Р и кортинит-ОНТ-70).

Закаленные и цементованные стали (твердостью от 40 до 67 HRC), высокопрочные чугуны, твердые сплавы, стеклопластики обрабатывают инструментом из поликристаллов диаметром от 3 до 6 мм и длиной от 4 до 5 мм на основе кубического нитрида бора (эльбор-Р, кубонит-Р, гексанит-Р). По твердости эльбор-Р приближается к алмазу (86000 МПа), а его теплостойкость в два раза выше теплостойкости алмаза (? 1600 0С).

Синтетические алмазы

Из синтетических алмазов наиболее распространены марки типа балланс (марка АСБ), карбонадо (марка АСПК). Карбонадо химически более активен к углеродосодержащим материалам, поэтому применяется для обработки цветных металлов и сплавов на их основе, высококерамических и твердых сплавов, неметаллических материалов. Стойкость синтетических алмазов в (20 ч 25) раз выше твердых сплавов.

Из всего выше сказанного, зависимость скорости резания от вида инструментального материала может быть представлена следующим графиком

Размещено на Allbest.ru