Основни инструментални материали: видове, марки, свойства, характеристики, материали за производство

Основните изисквания към инструменталните материали са наличието на твърдост, устойчивост на износване, топлина и др. Съответствието с тези критерии позволява рязане. За да се въведе въвеждането в повърхностните слоеве на обработвания продукт, лопатките за рязане на работната част трябва да бъдат направени от силни сплави. Твърдостта може да бъде естествена или придобита.

Например, инструменталната стомана за фабрично производство се срязва лесно. След обработката по механичен и термичен метод, както и чрез смилане и хонинг, нивото на тяхната здравина и твърдост се увеличава.

Как се определя твърдостта?

Характеристиките могат да бъдат определени по различни начини. Инструменталните стомани имат твърдост по Rockwell, твърдостта има цифрово обозначение, а също и буквата HR с мащаб A, B или C (например HRC). Изборът на инструментален материал зависи от вида метал, който се обработва.

Най-стабилно ниво на работа и ниско износване на острието, които преминали термична обработка може да се постигне за експонентата HRC 63 или 64. В по-нисък индекс свойства на инструмент материал не е толкова висока, както и висока твърдост, те започват да се рушат поради крехкост.

Металите с твърдост HRC 30-35 са перфектно обработени с железни инструменти, които са термично обработени с HRC от 63-64. По този начин, съотношението на твърдостта е 1: 2.

За обработката на метали с HRC 45-55 е необходимо да се използват устройства, базирани на твърди сплави. Техният индикатор е HRA 87-93. Материали на основата на синтетични материали могат да се използват за обработка на стомани, подложени на втвърдяване.

Устойчивост на инструменталните материали

При процеса на рязане работната част се влияе от сила от 10 kN и по-висока. Той предизвиква високо напрежение, което може да доведе до унищожаване на инструмента. За да се предотврати това, материалите за рязане трябва да имат висок коефициент на якост.

Най-добрата комбинация от характеристики на якост са инструменталните стомани. Работната част, изработена от тях, перфектно преживява тежък товар и може да функционира за компресия, усукване, огъване и разтягане.

Ефектът на критичната температура на нагряване върху лопатките на инструмента

Когато топлината се отделя по време на рязането на металите, техните остриета са изложени на нагряване, по-често на повърхността. Когато температурата е под критичния знак (за всеки материал има свой собствен), структурата и твърдостта не се променят. Ако температурата на нагряване е по-висока от допустимата, нивото на твърдостта пада. Критична температура те се наричат ​​redstability.

Какво означава терминът "червена съпротива"?

Червеното съпротивление означава свойството на метала, когато се нагрява до температура от 600 ° C, бледо тъмночервена. Терминът предполага запазване на твърдостта на метала и устойчивостта на износване. В основата му е способността да издържа на въздействието на топлината. За различните материали има ограничение от 220 до 1800 ° С.

Поради това какво може да се увеличи ефективността на режещия инструмент?

Инструмент материали режещи инструменти се характеризират с повишена функционалност с повишаване на температурната стабилност и подобряване на разсейването на топлината, отделяно по острието по време на рязането. Топлината помага да се повиши температурата.

Колкото повече топлина се отклонява от ножа в устройството, толкова по-ниска е температурата на контактната повърхност. Нивото на топлопроводимост зависи от състава и нагряването.

Например, съдържанието на елементи като волфрам и ванадий в стоманата води до намаляване на топлопроводимостта му, а прибавянето на титан, кобалт и молибден предизвиква увеличение.

Какво определя коефициента на плъзгащо триене?

индикатор коефициент на триене приплъзването зависи от състава и физическите свойства на двойките контаминиращи материали, както и от стойностите на натоварването на повърхности, подложени на триене и плъзгане. Коефициентът влияе върху износоустойчивостта на материала.

Взаимодействието на инструмента с преработения материал се осъществява с постоянен придвижващ се контакт.

Как се държат инструментите в този случай? Техните видове са еднакво износени.

Те се характеризират с:

• способността да измива метала, с който се свързва;
• способността да показва устойчивост на износване, т.е. да се противопостави на изтриването на друг материал.

Носенето на ножове става постоянно. В резултат на това устройствата губят своите свойства и се променя и формата на тяхната работна повърхност.

Индексът на устойчивост на износване може да варира в зависимост от условията, при които се извършва рязането.

Кои групи са разделени на инструментални стомани?

Основните инструментални материали могат да бъдат разделени на следните категории:

• керамика (твърди сплави);
• керамика или минерална керамика;
• борен нитрид на основата на синтетичен материал;
• диаманти на синтетична основа;
• инструментални стомани на въглеродна основа.

Инструменталното желязо може да бъде въглерод, сплав и висока скорост.

Инструментални стомани на въглеродна основа

Въглеродните вещества започнаха да се използват за производството на инструменти. техен скорост на рязане не е голям.

Как се обозначават инструменталните стомани? Материали са означени с буквата (например, "U" означава въглерод), както и на броя (Фигури десети от процента съдържание на въглерод). Наличието на буквата "А" в края на маркировката показва високо качество на стоманата (съдържанието на такива вещества като сяра и фосфор не надвишава 0,03%).

Въглеродният материал характеризира твърдост с HRC от 62-65 и ниско ниво на устойчивост на температури.

Степените на инструментални материали U9 и U10A се използват при производството на триони, а сериите U11, U11A и U12 са предназначени за ръчни кранове и други инструменти.

Нивото на устойчивост на температурата на стоманите от серията U10A, U13A е 220 ° C, поради което инструментът от такива материали се препоръчва да се използва при скорост на рязане 8-10 m / min.

Алуминиево желязо

Инструмент легиран материал може да бъде хром, hromokremnistym, волфрам и hromovolframovym, легиран с магнезий. Такива серии се обозначават с номера, а също така имат буквени обозначения. Първият най-лявата цифра показва съотношението на въглерод в десети ако съдържанието на елемент е по-малко от 1%. Десните фигури символизират средния показател на допинг компонента в проценти.

Степента на инструменталния материал X е подходяща за производството на кранове и матрици. Стомана B1 е подходяща за производство на малки свредла, кранове и диаметри.

Нивото на устойчивост на температури на добавените вещества е 350-400 ° C, така че скоростта на рязане е един и половина пъти по-висока, отколкото при въглеродната сплав.

Защо да използвате високо легирана стомана?

Различни инструменти за бързо рязане се използват при производството на свредла, конус и кранчета. Те са маркирани с букви, както и с номера. Важни компоненти на материалите са волфрам, молибден, хром и ванадий.

Високоскоростна стомана се разделят на две категории: нормални и с повишено ниво на производителност.

Стомана с нормален капацитет

Категорията на желязо с нормални нива на изпълнение може да се дължи клас P18, Р9, R9F5 и волфрамови сплави, легирани с молибден R6MZ серия R6M5 които запазват твърдост не по-ниска от 58 HRC при 620 ° С Материал, подходящ за obrabatyvaniya стомани с въглерод и ниски категории сплави, сив чугун и цветни сплави.

Стомана с увеличен капацитет

В тази категория може да включва марка R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Те са в състояние да поддържат HRC 64 при температура от 630 до 640 ° C. Тази категория включва супер-инструментални материали. Той е предназначен за желязо и сплави, които се обработват трудно, както и за титан.

Твърди сплави

Такива материали могат да бъдат:

• металокерамика;
• минерална керамика.

Формата на плочите зависи от свойствата на механиката. Тези инструменти работят при висока скорост на рязане в сравнение с високоскоростния материал.

Металокерамика

Твърдите сплави на керамиците са:

• волфрам;
• волфрам с съдържание на титан;
• волфрам с включването на титан и тантал.

Серията VC включва волфрам и титан. Инструментите, базирани на тези компоненти, са с повишена износоустойчивост, но нивото на устойчивост на удара е ниско. Устройствата на тази основа се използват за обработка на чугун.

Сплавът на волфрам, титан и кобалт е приложим за всички видове желязо.

Синтез на волфрам, титан, тантал и кобалт се използва в специални случаи, когато други материали са неефективни.

Твърдите сплави се характеризират с висока степен на съпротивление на температурата. Материали Волфрам да поддържа индикация имот с HRC 83-90, и волфрам с титан - HRC 87-92 при температура 800-950 ° С, което позволява работа при високи скорости на рязане (500 м / мин до 2700 m / мин при преработка на алуминий).

За обработка на части, устойчиви на ръжда и висока температура, се използват инструменти от поредица от фини зърнени сплави OM. Класът VK6-OM е подходящ за довършителни работи, а VK10-OM и VK15-OM са за полуготови и груби.

Още по-ефективни при работа с "трудни" части са супер-твърдите инструментални материали от серията BK10-XOM и VK15-HOM. В тях танталовият карбид се замества с хромиран карбид, което ги прави по-издръжливи дори когато са изложени на високи температури.

За да се увеличи нивото на якост на плочата от твърдо вещество, се пристъпи към нейното покритие със защитен филм. Използват се карбид, нитрид и титанов карбонат, който се нанася в много тънък слой. Дебелината е от 5 до 10 μm. В резултат на това се образува слой от фино-зърнест титанов карбид. Нивото на издръжливост на тези плочи е три пъти по-високо от това на плочите без специално покритие, което увеличава скоростта на рязане с 30%.

В някои случаи се използват материали от керамика, които се получават от алуминиев оксид с добавяне на волфрам, титан, тантал и кобалт.

Минерална керамика

За режещи инструменти използвайте минерална керамика ЦМ-332. Тя е надарена с устойчивост на високи температури. Индексът на твърдост HRC е между 89 и 95 при 1200 ° С. Също устойчивост на износване материал има, което позволява обработка на стомана, чугун и цветни сплави при високи скорости на рязане.

За да направите режещите инструменти, използвайте и керамиката от серия B. Основата му е направена от оксид и карбид. Въвеждането на минерален карбид метал карбид, както и молибден и хром, помага за оптимизиране на физическите и механични свойства на cermet и елиминира неговата чупливост. Увеличава скоростта на рязане. За сив е използвано полу-окончателно и довършително обработване с устройство на базата на керамика ковък чугун, трудна за обработка стомана и редица цветни метали. Процесът се осъществява със скорост от 435-1000 m / min. Керамиката за рязане е устойчива на температури. Твърдостта му върху скалата е HRC 90-95 при 950-1100 ° C.

За obrabatyvaniya желязо изминало охлаждане, траен чугун, както и фибростъкло използвани инструмент, режещата част, която се произвежда от твърди частици, съдържащи борен нитрид и диаманти. Индексът на твърдостта на елон (борен нитрид) е почти същият като този на диаманта. Устойчивостта му на температурата е два пъти по-висока от тази на втората. Elbor се характеризира с инертност към железни материали. Границата на якост на поликристалите при компресия е 4-5 GPa (400-500 kgf / mm²) и при огъване - 0,7 GPa (70 kgf / mm²). Устойчивостта на температурата е до границата от 1350-1450 ° С.

Трябва също така да се отбележи диаманта на базата на синтетични бази от серията ASB и серия карбона ASPC. Химическата активност на последните върху въглеродсъдържащите материали 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.

Индикаторът за дълготрайността на карбонатните фрези е 20-50 пъти по-висок от този на твърдите сплави.

Какви сплави са широко разпространени в индустрията?

Инструментите се произвеждат по целия свят. Видовете, използвани в Русия, Съединените щати и Европа, в по-голямата си част не съдържат волфрам. Те принадлежат към серията CST016 и TN020. Тези модели станаха заместител на марките T15K6, T14K8 и VK8. Те се използват за обработка на стомани за конструкции, неръждаема стомана и инструментални материали.

Новите изисквания към инструменталните материали се дължат на дефицит на волфрам и кобалт. Този фактор е свързан с факта, че в САЩ, Европа и Русия непрекъснато се разработват алтернативни методи за получаване на нови твърди сплави, които не съдържат волфрам.

Например, материалите инструмент за производство на американската фирма Adamas Carbide Co Титан поредица 50, 60, 80, 100 съдържат карбид, титанов и молибден. Увеличаването на броя показва степента на якост на материала. Характеристиките на инструменталните материали на това освобождаване предполагат висока степен на якост. Например, серията Titan100 има якост от 1000 MPa. Тя е конкурент на керамиката.