Viktigste verktøy materialer: typer, merker, egenskaper, egenskaper, produksjonsmateriell

Grunnleggende krav til verktøymaterialer -. Tilgjengelighet hardhet, slitasjemotstand, for å oppvarme og andre overensstemmelse med disse kriteriene muliggjør skjæring. For å utføre innføringen av overflatelagene i det produktet som skal behandles blad for å skjære de arbeidende deler må være laget av sterke legeringer. Hardheten kan være naturlig eller ervervet.

For eksempel, prefabrikerte verktøystål kuttes lett. Etter behandling av de mekaniske og termiske midler og sliping og honing, nivået av hardhet og styrke øker.

Hvordan er hardhet?

Karakteristisk kan defineres på ulike måter. Verktøystål har en hardhet på Rockwell hardhet har en numerisk betegnelse, samt alfabetisk HR med skalaen A, B eller C, (f.eks HRC). Valg av et verktøy materiale avhenger av typen av metall som bearbeides.

Den mest stabile driftsnivå og lav slitasje av bladet som føres varmebehandlingen kan oppnås for eksponenten HRC 63 eller 64. Ved et lavere indeks egenskaper av verktøymaterialet er ikke så høy, og høy hardhet, de begynner å smuldre opp på grunn av sprøhet.

Metaller med hardhet på HRC 30-35, blir behandlet godt med redskaper av jern, varmebehandlet med et mål på HRC 63-64. Således er forholdet mellom hardhet indikatorer 1: 2.

For en godbit metaller med HRC 45-55 bør brukes verktøy som er basert på harde metaller. Det er en indikator på deres HRA 87-93. Materialer på basis av syntetiske materialer som kan brukes i behandling av stål som utsettes for herding.

Holdbarhet verktøy materialer

I prosessen med å kutte arbeids kraften i sammenstøtet B10 kN og ovenfor. Det provoserer høy spenning, noe som kan medføre ødeleggelse av instrumentet. For å unngå dette, bør materialene for skjæring har en høy koeffisient for motstand.

Den beste kombinasjonen av styrke er av verktøystål. Arbeidende del laget av deres utmerkede motstandsevne mot tung belastning og kan fungere i kompresjon, torsjon, bøyning og strekking.

innvirkning kritiske oppvarmingstemperatur på verktøykniven

Når varmen som avgis under skjæring av metaller som er utsatt for sin varme blad, i større grad - overflaten. Når temperaturen er under den kritiske indeksmerket (for hvert materiale er sin egen) strukturen og hardheten ikke endres. Dersom oppvarmingstemperaturen blir høyere enn det tillatte hastighet, faller hardhetsnivået. Kritisk temperatur kalt den røde hardhet.

Hva betyr begrepet "rød hardhet"?

Det kalles rød hardhet egenskap av metallet når det varmes opp til en temperatur på 600 ° C lyser mørk rød. Betegnelsen innebærer bevaring av metall hardhet og motstandsevne mot slitasje. I kjernen er evnen til å tåle høye temperaturer. For forskjellige materialer, er det en grense 220 til 1800 ° C.

På grunn av hva som kan forbedres ytelsen av skjærende verktøy?

Verktøy materialer av skjæreverktøyet kjennetegnet ved høy funksjonalitet ved høyere temperaturbestandighet og forbedring av eksosvarme generert på bladet under skjæring. Varmen bidrar til å øke temperaturen.

Jo mer varme bort fra bladet dypere inn i innretningen, jo lavere temperaturen er på kontaktflaten. termisk ledningsevne nivå avhengig av sammensetningen og oppvarming.

For eksempel, i stål- elementer som wolfram og vanadium forårsaker en reduksjon i den termiske ledningsevne, og en forurensning av titan, kobolt, molybden og får den til å stige.

Fra hvilken koeffisienten for glidende friksjon an?

Indikator friksjonskoeffisient av glide er avhengig av sammensetningen og fysikalske egenskaper av de kontaktparene materialer, såvel som verdien av spenningen på overflatene gjennomgår friksjon og glide. Faktor påvirker slitasjemotstanden av materialet.

Verktøyet Interaksjon med materialet underkastes behandlingen utføres ved en kontinuerlig rullende kontakt.

Hvordan oppføre seg i tilfelle av verktøyet materialer? Typer av slitasje likt.

De er karakterisert ved:

• muligheten til å slette det metall med hvilket det er i kontakt;
• evnen til å vise resistens mot slitasje, er det for å motstå slitasje annet materiale.

Blade slitasje oppstår hele tiden. Som et resultat av denne innretning mister sine egenskaper, så vel som å endre formen til arbeidsflaten.

Slitestyrke indeks kan variere avhengig av de betingelser under hvilke selve kappingen.

Hva gruppene er delt verktøyet stål?

Hovedverktøyet materialer kan deles inn i følgende kategorier:

• cermet (harde metaller);
• cermeter, keramikk eller mineral;
• bornitrid på basis av syntetisk materiale;
• diamanter syntetiske base;
• verktøystål på basis av karbon.

Instrumental jern kan være karbon, legert og HSS.

Verktøystål basert på karbon

Karbonholdige stoffer som anvendes til produksjon av verktøy. Deres skjærehastighet er lav.

Som merket verktøyet stål? Materialer som er angitt med bokstaven (for eksempel, "U" betyr karbon), så vel som antallet (tall tiendedeler av en prosent karboninnhold). Tilstedeværelsen av bokstaven "A" på slutten av merking som indikerer en høy kvalitetsstål (innhold av stoffer som svovel og fosfor, ikke mer enn 0,03%).

Den karakteriserer det karbonholdige materiale med en hardhet på HRC 62-65 indeks og lav motstand temperatur.

Stempler verktøymaterialer U9 og U10A anvendes ved fremstilling av bladene, og en serie U11, U12 og U11A utformet for hånd kraner og andre. Tools.

Graden av motstand mot varmefaste stål serie U10A, er U13A 220 ° C, slik at apparatet av slike materialer er anbefalt å bruke på å kutte en hastighet på 8-10 m / min.

legert jern

Verktøyet dopet materiale kan være krom, hromokremnistym, wolfram og hromovolframovym, dopet med mangan. Disse seriene er identifisert ved tall, og de har bokstavelig merking. Den første lengst til venstre sifferet angir forholdet mellom karbon i tideler om elementet innholdet er mindre enn 1%. De høyreorienterte tall representerer gjennomsnittet av dopingskomponent som en prosentandel.

Brand X verktøy materiale som er egnet for produksjon av kraner og dør. Stål B1 er anvendelig for fremstilling av en liten størrelse boremaskiner, kraner, og brotsjer.

Graden av motstand mot temperatur av dopede materiale er 350-400 ° C, derfor, skjærehastighet og en halv ganger større enn for karbon-legering.

Hvorfor bruke høylegert stål?

Forskjellige raske skjærende verktøy materialer som brukes ved fremstilling av borkroner, rømmere og kraner. De er merket med bokstaver og tall. En viktig del av materialene er wolfram, molybden, krom og vanadium.

High-speed stål er delt inn i to kategorier: normal, og med en høy grad av ytelse.

Steel normal ytelse

Kategorien av jern med normale nivåer av ytelse kan tilskrives klasse P18, P9, R9F5 og wolfram-legeringer dopes med molybden R6MZ serie R6M5 som bibeholder en hardhet som ikke er mindre enn 58 HRC ved 620 ° C. Materiale som er egnet for obrabatyvaniya stål med karbon og lavlegert kategorier, grått støpejern og jernholdige legeringer.

Stål med forbedret ytelse

Denne kategorien kan omfatte splitter R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. De er i stand til å beholde indeks HRC 64 ved en temperatur på 630-640 ° C, Denne kategorien omfatter verktøy superhard materialer. Den er utformet for å stryke og legeringer som er behandlet med vanskelighet, så vel som for titan.

harde legeringer

Slike materialer er:

• cermet;
• mineral keramikk.

Formen av platene avhenger av mekanikk egenskaper. Slike instrumenter operere på HSS sammenlignet med bilder av høy skjærehastighet.

cermet

Solid-metall-legeringer er:

• wolfram;
• wolfram med titaninnhold;
• wolfram med inkluderingen av titan og tantal.

VC-serien består av wolfram og titan. Instrumenter basert på disse komponentene har en høy slitestyrke, men motstandsnivået av slag de er lave. Tilpasninger på det grunnlaget som er brukt for obrabatyvaniya jern.

Den legering av wolfram, titan og kobolt er anvendelig for alle typer av jern.

Syntese av wolfram, titan, tantal og kobolt anvendes i spesielle tilfeller hvor andre materialer er ineffektive.

Harde legeringer er kjennetegnet ved høy motstand mot temperatur. Materialer som Tungsten kan opprettholde sin indikasjon egenskap med HRC 83-90, og wolfram med titan - HRC 87-92 ved en temperatur fra 800 til 950 ° C, noe som muliggjør drift ved høy kuttehastighet (500 m / min, til 2700 m / min ved obrabatyvanii aluminium).

For en behandler deler som har motstand mot rust og høy temperatur, anvende verktøy av en serie av finkornet legeringer OM. Mark VK6-OM er egnet for etterbehandling en godbit, og VK10-VK15-OM og OM - for middels til grov.

Økt effektivitet i arbeid med "vanskelige" deler har superhard verktøy materialer Series BK10-XOM og VK15-HOM. De tantal-karbid, kromkarbid skiftes ut, noe som gjør dem mer holdbare selv når de utsettes for høy temperatur.

For å øke styrken nivået av den faste plate, å ty til å belegge det med en beskyttende film. Anvendelig karbid, titan-nitrid, og karbonyl, som påføres meget tynt. Tykkelsen er fra 5 til 10 mikron. Resultatet er et fint lag av titankarbid. Graden av motstandsplater i tre ganger høyere enn de ikke-belagte plater, noe som øker skjærehastigheten med 30%.

I noen tilfeller, de materialer av cermeter som resulterer fra tilsetningen av aluminiumoksyd med wolfram, titan, tantal og kobolt.

mineral keramikk

For skjæreverktøy som benyttes mineral keramikk CM-332. S iboende motstand mot forhøyet temperatur. HRC hardhet indeks som strekker seg 89 til 95 ved 1200 ° C Også slitasje motstandsmateriale har, noe som tillater behandling av stål, jern og jernholdige legeringer ved høye skjærehastigheter.

For å gjøre skjæreverktøy, cermet anvendt som serie B. Den er basert på oksyd og karbid. Innføringen av mineral keramisk metallkarbid og molybden og krom, bidrar til å optimalisere de fysiske og mekaniske egenskaper av cermet og eliminerer dens sprøhet. Økt skjærehastighet. Medium for å fullføre behandlingsanordning basert cermet brukes for grått støpejern, hardt stål og et antall behandlede ikke-jernholdige metaller. Fremgangsmåten utføres med en hastighet av 435-1000 m / min. Keramikk skjære er motstandsdyktig mot virkningene av temperatur. Dens hardhet på 90-95 HRC er ved 950 til 1100 ° C.

For obrabatyvaniya jern forløpt bråkjøling, et holdbart støpejern, så vel som fiberglass anvendes instrument, er skjæredelen som er fremstilt av faststoffer som inneholder bornitrid og diamant. Indikator hardhet CBN (bornitrid) er omtrent den samme som den for diamant. Dens temperaturmotstand to ganger høyere enn for den sistnevnte. Elbor heller inert overfor jern materialer. Strekkfasthetsnivå polykrystaller når komprimert det er 4-5 GPa (400-500 kgf / mm ^2), og når den bøyes - 0.7 GPa (70 kgf / mm ^2). Motstand mot temperatur er til det ytterste av 1350-1450 ° C.

Også verdt å merke er et syntetisk diamant-baserte Ballas serie ASB og Carbonado ISPC serien. Kjemisk aktivitet av sistnevnte til det karbonholdige materiale er høyere. Det er grunnen til at det anvendes ved sliping av deler laget av ikke-jernholdige metall-legeringer med høyt silisiuminnhold, faste stoffer VK10, VK30 og ikke-metalliske overflater.

motstand indeks kuttere carbonade - 20-50 ganger mer enn nivået på motstanden av harde legeringer.

Hvilke legeringer har blitt utbredt i bransjen?

Globalt tilgjengelige verktøy materialer. Skjemaer som brukes i Russland, USA og i Europa, for det meste ikke inneholder wolfram. De tilhører en serie av KNT016 og TN020. Disse modellene har blitt en erstatning merker T15K6, T14K8 og BK8. De brukes for en behandling for stålkonstruksjoner, rustfritt stål og verktøymaterialer.

Nye krav til verktøymaterialer på grunn av mangel av wolfram og kobolt. Det er på grunn av denne faktoren som alternative metoder for å skaffe nye harde legeringer som ikke inneholder tungsten blir stadig utviklet i USA, Europa og Russland.

For eksempel kan verktøymaterialer produksjons amerikanske selskapet Adamas Carbide Co. Titan-serien 50, 60, 80, 100 består av et karbid, titan og molybden. Øke antall angir graden av festningen av materialet. Karakteristika for verktøy materialer av dette problemet innebærer en høy grad av styrke. For eksempel har Titan100 serie en styrke på 1000 MPa. Det er en konkurrent av keramikk.