Osnovni instrumentalni materiali: vrste, blagovne znamke, lastnosti, lastnosti, materiali izdelave

Glavne zahteve za materiale orodja so prisotnost trdote, odpornosti na obrabo, toplote itd. Skladnost s temi merili omogoča rezanje. Za izvedbo uvajanja v površinske plasti izdelka, ki se obdeluje, morajo biti rezila za rezanje delovnega dela iz močnih zlitin. Trdota je lahko naravna ali pridobljena.

Na primer je orodno jeklo tovarniške proizvodnje enostavno rezano. Po obdelavi z mehansko in toplotno metodo, kot tudi mletje in honanje, se raven njihove trdnosti in trdote poveča.

Kako je trdota določena?

Značilnosti se lahko določijo na različne načine. Orodje jekla imajo trdoto Rockwell, trdota ima numerično oznako, pa tudi črka HR s skalo A, B ali C (npr. HRC). Izbira orodnega materiala je odvisna od vrste obdelave kovin.

Najbolj stabilna raven delovanja in nizko obrabo rezila, ki opravili toplotne obdelave je mogoče doseči za eksponenta HRC 63 ali 64. na nižji indeks lastnosti orodnega materiala ni tako visoka, in visoka trdota, so začeli zaradi krhkosti sesulo.

Kovine s trdoto HRC 30-35 so popolnoma obdelane z železnimi orodji, ki so bili toplotno obdelani s HRC 63-64. Tako je razmerje trdote 1: 2.

Za obdelavo kovin s HRC 45-55 je potrebno uporabiti naprave, ki temeljijo na trdih zlitinah. Njihov kazalnik je HRA 87-93. Materiali, ki temeljijo na sintetiki, se lahko uporabljajo pri obdelavi jekel, ki so utrjene.

Trdnost instrumentalnih materialov

V procesu rezanja delovni del vpliva sila 10 kN in višja. Izzove visoko napetost, ki lahko povzroči uničenje orodja. Da bi to preprečili, morajo biti materiali za rezanje visoki koeficient moči.

Najboljša kombinacija močnostnih lastnosti so orodna jekla. Delovni del, izdelan iz njih, popolnoma odstrani težak tovor in lahko deluje za stiskanje, torzijo, upogibanje in raztezanje.

Učinek kritične temperature ogrevanja na orodne lopatice

Ko se med rezanjem kovin sprostijo toplota, so noži izpostavljeni ogrevanju, bolj pogosto na površino. Ko je temperatura pod kritično oznako (za vsak material ima svojo lastnost), se struktura in trdota ne spreminjajo. Če temperatura ogrevanja postane višja od dovoljene hitrosti, se stopnja trdote zmanjša. Kritična temperatura ti se imenujejo redstabilnost.

Kaj pomeni izraz "rdeči odpor"?

Rdeča odpornost pomeni lastnost kovine pri segrevanju na temperaturo 600 ° C, temno rdeče svetlo. Izraz pomeni ohranjanje kovinske trdote in odpornosti proti obrabi. V jedru je zmožnost prenesti učinke toplote. Za različne materiale je meja od 220 do 1800 ° C.

Zaradi česar se lahko poveča učinkovitost rezalnega orodja?

Materiali orodja rezalna orodja so značilne povečane funkcionalnosti s povečano temperaturno stabilnostjo in izboljšanjem toplotnega razprševanja, ki se med rezanjem sprosti na rezilo. Toplota pomaga zvišati temperaturo.

Več toplote se preusmeri iz rezila v napravo, tem nižja je temperatura na kontaktni površini. Raven toplotne prevodnosti je odvisna od sestave in ogrevanja.

Na primer, v takih elementov jeklo, volfram in vanadij povzroči zmanjšanje njene toplotno prevodnostjo in nečistočo iz titana, kobalta, molibdena in povzroči, da naraste.

Kaj določa koeficient drsne trenje?

Kazalnik koeficient trenja drsenje je odvisno od sestave in fizikalnih lastnosti parov kontaktnih snovi, kot tudi od vrednosti napetosti na površinah, ki so izpostavljene trenju in drsenju. Koeficient vpliva na obrabo materiala.

Interakcija orodja z materialom, ki je obdelan, poteka s stalno premikajočim se kontaktom.

Kako se v tem primeru obnašajo materiali orodja? Njihove vrste so enako izčrpane.

Zanje so značilni:

• sposobnost spiranja kovine, s katero se dotika;
• sposobnost prikazovanja odpornosti proti obrabi, to je, da se upira izbrisu drugega materiala.

Nenehno pride do obrabe rezil. Zaradi tega naprave izgubljajo svoje lastnosti, spremenijo se tudi njihova delovna površina.

Indeks odpornosti proti obrabi se lahko spreminja glede na pogoje, pod katerimi se izvaja rezanje.

Katere skupine so razdeljene na orodna jekla?

Glavni instrumentalni materiali so lahko razdeljeni v naslednje kategorije:

• kermeta (trde zlitine);
• kermeti ali mineralna keramika;
• bor nitrid na osnovi sintetičnega materiala;
• diamanti na sintetični osnovi;
• orodna jekla na osnovi ogljika.

Instrumentalno železo je lahko ogljik, zlitina in hitrost.

Orodje jekla na osnovi ogljika

Za izdelavo orodja so se začele uporabljati ogljikove snovi. Njihova rezalna hitrost ni veliko.

Kako so označena orodja? Materiali so označeni s črko (na primer "Y" pomeni ogljik) in tudi s številko (kazalniki desetin odstotka vsebnosti ogljika). Prisotnost črke "A" na koncu oznake pomeni visoko kakovost jekla (vsebnost takšnih snovi, kot žveplo in fosfor ne presega 0,03%).

Karbonski material označuje trdoto s HRC 62-65 in nizko stopnjo odpornosti na temperature.

V izdelavi žag so uporabljeni materiali orodij U9 in U10A, serije U11, U11A in U12 pa so namenjene za ročne pipe in druga orodja.

Stopnja odpornosti na temperaturo jekel serije U10A, U13A je 220 ° C, zato je priporočljivo uporabiti orodje iz takšnih materialov pri hitrosti rezanja 8-10 m / min.

Legirano jeklo

Legiran material orodja je lahko kromov, kromosilni, volfram in kromotungsten, z dodatkom mangana. Takšne serije so označene s številkami in imajo tudi črke. Prva leva številka označuje faktor vsebnosti ogljika v desetinah frakcije, če je vsebnost elementa manjši od 1%. Desni podatki simbolizirajo povprečni kazalnik doping komponente v odstotkih.

Razred materiala orodja X je primeren za izdelavo pip in matric. Jeklo B1 je primeren za izdelavo majhnih vajah, pip in razklopnikov.

Stopnja odpornosti na temperaturo dopiranih substanc je 350-400 ° C, zato je hitrost rezanja enoletna in pol krat višja kot pri leguri ogljika.

Zakaj uporabiti visoko legiranega jekla?

Pri izdelavi vajah, greznic in pip so uporabljena razna hitra rezalna orodja. Označeni so s črkami in številkami. Pomembne sestavine materialov so volfram, molibden, krom in vanadij.

Hitro jeklo so razdeljene v dve kategoriji: normalno in s povečano stopnjo produktivnosti.

Jeklo z normalno zmogljivostjo

Kategorija železa z normalnimi stopnjami zanesljivosti lahko pripišemo razred P18, P9, R9F5 in volframove zlitine, ojačani z molibdenom R6MZ serije R6M5 ki ohrani trdoto ne sme biti manjši od 58 HRC pri 620 ° C. Industrijska primerno za obrabatyvaniya jekel z ogljikom in nizko kategorij zlitine, sive litine in neželeznih zlitin.

Jeklo s povečano zmogljivostjo

Ta kategorija lahko vključuje znamko R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. So sposobni vzdrževati HRC 64 pri temperaturi od 630 do 640 ° C. Ta kategorija vključuje superhardne instrumentalne materiale. Namenjen je železu in zlitinam, s katerimi se težko prilegajo, kot tudi za titan.

Trde zlitine

Takšni materiali so lahko:

• kovinska keramika;
• mineralna keramika.

Oblika plošč je odvisna od lastnosti mehanike. Takšna orodja delujejo pri visoki hitrosti rezanja v primerjavi s hitrim materialom.

Kovinska keramika

Trde zlitine kermetov so:

• volfram;
• volfram z vsebnostjo titana;
• volframa z vključitvijo titana in tantala.

Serija VC vključuje volfram in titan. Orodje, ki temelji na teh sestavnih delih, je povečalo odpornost proti obrabi, vendar je stopnja odpornosti proti udarcem majhna. Naprave na tej podlagi se uporabljajo za predelavo litega železa.

Zlitina volframa, titana in kobalta velja za vse vrste železa.

Sinteza volframa, titana, tantala in kobalta se uporablja v posebnih primerih, ko so drugi materiali neučinkoviti.

Za trdne zlitine je značilna visoka stopnja odpornosti na temperaturo. Materiali Volfram lahko ohrani svojo navedbo znamko s HRC 83-90 in volframa s titanom - HRC 87-92 pri temperaturi od 800 do 950 ° C, kar omogoča delovanje pri visokih hitrostih rezanja (500 m / min do 2700 m / min pri predelavi aluminija).

Za obdelavo delov, ki so odporni proti rji in visoki temperaturi, se uporabljajo orodja iz serije drobnozrnatih OM zlitin. Razred VK6-OM je primeren za dodelavo, VK10-OM in VK15-OM pa sta za polizdelke in grobe.

Še bolj učinkovite pri delu s "težkimi" deli so materiali za izjemno trdo orodje serije BK10-XOM in VK15-HOM. V njih se tantalov karbid nadomesti s kromovim karbidom, zaradi česar so bolj trpežni, tudi če so izpostavljeni visokim temperaturam.

Da bi povečali nivo trdnosti plošče iz trdne snovi, z njo zaščitite zaščitno folijo. Uporabljamo karbid, nitrid in titanov karbonit, ki se nanese v zelo tanek plast. Debelina je od 5 do 10 μm. Posledično nastane sloj drobnozrnatega titanovega karbida. Stopnja trajnosti takšnih plošč je trikrat višja kot pri ploščah brez posebnega premaza, kar povečuje rezalno hitrost za 30%.

V nekaterih primerih se materiali uporabljajo iz kermetov, ki so pridobljeni iz aluminijevega oksida z dodatkom volframa, titana, tantala in kobalta.

Mineralna keramika

Za rezalna orodja uporabljajte mineralno keramiko CM-332. Ima odpornost na visoke temperature. Indeks trdote HRC je med 89 in 95 pri 1200 ° C. Tudi za material je značilna odpornost proti obrabi, ki omogoča obdelavo jekla, litega železa in barvnih zlitin pri visokih rezalnih hitrostih.

Za izdelavo orodij za rezanje uporabite tudi kermet iz serije B. Njegova osnova je izdelana iz oksida in karbida. Uvajanje kovinskega karbida iz mineralnih karbidov ter molibdena in kroma pomaga optimizirati fizikalne in mehanske lastnosti kermeta in odpravlja njeno krhkost. Poveča rezalno hitrost. Za sivo uporabo se uporablja polfinalna in končna obdelava s kermetno napravo temprane litine, je težko obdelati jeklo in številne barvne kovine. Proces se izvaja s hitrostjo 435-1000 m / min. Keramika za rezanje je odporna na temperaturo. Njegova trdota na lestvici je HRC 90-95 pri 950-1100 ° C.

Za predelavo železa, ki je bil ugasnjen, trajno lito železo, pa tudi steklo iz steklenih vlaken, se uporablja orodje, rezalni del katerega je izdelan iz trdnih snovi, ki vsebujejo bor nitrid in diamante. Indeks trdote elborja (bor nitrida) je približno enak kot pri diamantu. Njegova odpornost na temperaturo je dvakrat višja kot pri slednji. Za Elbor je značilna inertnost na železove materiale. Meja moči svojih polikristalov pri stiskanju je 4-5 GPa (400-500 kgf / mm²) in pri upogibanju - 0,7 GPa (70 kgf / mm²). Odpornost na temperaturo je do 1350-1450 ° C.

Prav tako je treba omeniti diamant na sintetičnih osnovah serije ASB in seriji ASPPC Carbonado. Kemična aktivnost slednjih do materialov, ki vsebujejo ogljik, je višja. Zato ga uporabljamo pri brušenje delov iz neželeznih kovinskih zlitin z visoko vsebnostjo silicija, trdne snovi VK10, VK30 in nekovinskih površin.

Indikator trajnosti karbonatnih rezalnikov je 20 do 50-krat večji od trdih zlitin.

Katere zlitine so se razširile v industriji?

Materiali orodja so izdelani po vsem svetu. Vrste, ki se uporabljajo v Rusiji, Združenih državah Amerike in Evropi, večinoma ne vsebujejo volframa. Spadajo v serijo CST016 in TN020. Ti modeli so nadomestili znamke T15K6, T14K8 in VK8. Uporabljajo se za obdelavo jekel za strukture, nerjaveče jeklo in orodja.

Nove zahteve za materiale orodja so posledica primanjkljaja volframa in kobalta. Ta dejavnik je povezan z dejstvom, da v ZDA, Evropi in Rusiji nenehno razvijajo alternativne metode pridobivanja novih trdih zlitin, ki ne vsebujejo volframa.

Na primer, orodje materiali proizvodnjo ameriška podjetja Adamas Carbide Co. Titan serije 50, 60, 80, 100 obsegata karbid, titan in molibdena. Povečanje števila označuje stopnjo trdnosti materiala. Značilnosti materialov orodja za to sprostitev pomenijo visoko stopnjo trdnosti. Na primer, serija Titan100 ima moč 1000 MPa. Je tekmovalec za keramiko.