Bahan alat utama: jenis, jenama, sifat-sifat, ciri-ciri, bahan-bahan pembuatan

Keperluan asas untuk bahan-bahan alat -. kekerasan Availability, rintangan lelasan, untuk memanaskan dan lain-lain Pematuhan kriteria ini membolehkan memotong. Untuk menjalankan pengenalan lapisan permukaan produk yang akan dirawat pisau untuk memotong bahagian kerja mesti dibuat daripada aloi kuat. Kekerasan boleh menjadi semula jadi atau diperoleh.

Sebagai contoh, alat keluli pasang siap dipotong dengan mudah. Selepas rawatan cara mekanikal dan haba dan mencanai dan mengasah, tahap kekerasan dan kekuatan bertambah.

Bagaimana kekerasan?

Ciri-ciri boleh ditakrifkan dalam pelbagai cara. alat keluli mempunyai kekerasan Rockwell kekerasan mempunyai jawatan berangka, serta HR abjad dengan skala A, B atau C, (contohnya, HRC). Pemilihan bahan alat bergantung kepada jenis logam yang bekerja.

tahap yang paling stabil operasi dan memakai rendah bilah yang diluluskan rawatan haba boleh dicapai untuk eksponen HRC 63 atau 64. Pada ciri-ciri indeks lebih rendah bahan alat tidak begitu tinggi, dan kekerasan yang tinggi, mereka mula runtuh kerana kerapuhan.

Logam mempunyai kekerasan HRC 30-35, dilayan dengan baik dengan alat-alat besi, haba yang dirawat dengan ukuran HRC 63-64. Oleh itu, nisbah penunjuk kekerasan adalah 1: 2.

Bagi logam merawat dengan HRC 45-55 perlu alat yang berasaskan logam keras digunakan. Ia merupakan petunjuk HRA 87-93 mereka. Bahan-bahan berasaskan bahan sintetik boleh digunakan dalam merawat keluli tertakluk kepada pengerasan.

bahan alat ketahanan

Dalam proses memotong tenaga buruh kesan B10 kN dan di atas. Ia menimbulkan voltan yang tinggi, yang boleh melibatkan kemusnahan instrumen. Untuk mengelakkan ini, bahan-bahan untuk memotong harus mempunyai pekali yang tinggi rintangan.

Gabungan terbaik kekuatan adalah keluli alat. sebahagian bekerja diperbuat daripada tentangan hebat mereka kepada beban berat dan boleh berfungsi dalam mampatan, kilasan, lenturan dan regangan.

Kesan kritikal suhu pemanasan pada bilah alat

Apabila haba dilepaskan semasa memotong logam terkena bilah pemanasan mereka, setakat yang lebih besar - permukaan. Apabila suhu di bawah tanda indeks kritikal (untuk setiap bahan sendiri) struktur dan kekerasan tidak berubah. Jika suhu pemanasan menjadi lebih tinggi daripada kadar yang dibenarkan, tahap kekerasan yang jatuh. Suhu kritikal dipanggil kekerasan merah.

Apakah istilah "kekerasan merah"?

Ia dipanggil kekerasan harta merah logam apabila dipanaskan pada suhu 600 ° C cahaya merah gelap. istilah membayangkan pemeliharaan kekerasan logam dan rintangan untuk dipakai. Pada terasnya adalah keupayaan untuk menahan suhu tinggi. Untuk bahan-bahan yang berbeza wujud had 220-1800 ° C.

Oleh kerana apa yang boleh diperbaiki prestasi alat pemotong?

bahan alat alat pemotongan dicirikan oleh fungsi tinggi pada rintangan suhu yang lebih tinggi dan peningkatan haba ekzos dijana dalam bilah semasa memotong. haba ini membantu untuk meningkatkan suhu.

lebih haba selain daripada bilah yang lebih mendalam ke dalam peranti ini, lebih rendah suhu pada permukaan sentuhan itu. tahap kekonduksian haba bergantung kepada komposisi dan pemanasan.

Sebagai contoh, dalam keluli unsur-unsur seperti tungsten dan vanadium menyebabkan pengurangan kekonduksian terma, dan yang berhadas titanium, kobalt, molibdenum dan menyebabkan ia meningkat.

Yang pekali geseran gelongsor bergantung?

Penunjuk pekali geseran gelongsor adalah bergantung kepada komposisi dan sifat-sifat fizikal pasangan menghubungi bahan, serta nilai voltan pada permukaan menjalani geseran dan gelongsor. Faktor memberi kesan rintangan haus bahan.

Alat Interaksi dengan bahan yang tertakluk kepada layanan dijalankan pada kenalan rolling berterusan.

Bagaimana untuk bertindak dalam hal bahan-bahan alat? Jenis pakai sama rata.

Mereka ini disifatkan oleh:

• keupayaan untuk memadamkan logam dengan yang ia bersentuhan;
• keupayaan untuk menunjukkan rintangan memakai, iaitu untuk menentang lelasan bahan lain.

haus bilah berlaku terus-menerus. Hasil daripada peranti ini kehilangan sifat-sifatnya, serta mengubah bentuk permukaan kerja.

memakai indeks rintangan boleh berbeza-beza bergantung kepada syarat-syarat yang pemotongan berlaku.

Apa yang kumpulan dibahagikan keluli alat?

Bahan alat utama boleh dibahagikan kepada kategori berikut:

• keramik logam (logam keras);
• sermet, seramik atau mineral;
• boron nitrida berdasarkan bahan sintetik;
• berlian asas sintetik;
• alat keluli berasaskan karbon.

besi Instrumental mungkin karbon, aloi dan HSS.

alat keluli berdasarkan karbon

bahan-bahan karbon digunakan untuk mengeluarkan alat. Mereka kelajuan pemotongan adalah rendah.

Seperti yang ditandakan keluli alat? Bahan-bahan yang ditunjukkan oleh huruf (contohnya, "U" bermaksud karbon), dan juga bilangan (angka sepuluh daripada kandungan karbon peratus). Kehadiran huruf "A" pada akhir menandakan petunjuk daripada keluli berkualiti tinggi (kandungan bahan-bahan seperti sulfur dan fosforus, tidak lebih daripada 0.03%).

Ia menyifatkan bahan berkarbon dengan indeks kekerasan HRC 62-65 dan rintangan suhu rendah.

Setem bahan-bahan alat U9 dan U10A digunakan dalam pembuatan bilah, dan satu siri U11, U12 dan U11A direka untuk paip tangan, dan lain-lain. Tools.

Tahap rintangan kepada keluli suhu siri U10A, U13A adalah 220 ° C, supaya surat cara bahan-bahan tersebut adalah dinasihatkan untuk menggunakan sekurang-memotong kelajuan 8-10 m / min.

besi alloyed

Alat bahan didopkan mungkin kromium, hromokremnistym, tungsten dan hromovolframovym, didopkan dengan mangan. Siri ini dikenal pasti oleh nombor, dan mereka mempunyai literal menandakan. Pertama paling kiri digit menunjukkan nisbah karbon dalam persepuluh jika kandungan elemen adalah kurang daripada 1%. Angka sayap kanan mewakili purata komponen doping sebagai peratusan.

Jenama X bahan alat sesuai untuk pengeluaran paip dan mati. Keluli B1 boleh digunakan untuk pembuatan bersaiz kecil latihan, paip, dan reamers.

Tahap rintangan kepada suhu bahan didopkan adalah 350-400 ° C, oleh itu, kelajuan pemotongan dan setengah kali lebih besar daripada itu untuk aloi karbon.

Mengapa menggunakan keluli aloi tinggi?

Pelbagai cepat bahan alat pemotong digunakan dalam pembuatan bit gerudi, reamers dan paip. Mereka ditandakan dengan huruf dan nombor. komponen penting dalam bahan-bahan yang tungsten, molibdenum, kromium dan vanadium.

keluli kelajuan tinggi dibahagikan kepada dua kategori: normal dan dengan tahap prestasi yang tinggi.

Keluli prestasi normal

Kategori besi dengan tahap normal prestasi boleh dikaitkan P18 gred, P9, R9F5 dan aloi tungsten didopkan dengan molibdenum siri R6MZ R6M5 yang mengekalkan kekerasan yang tidak lebih rendah daripada 58 HRC pada 620 ° C. Bahan yang sesuai untuk keluli obrabatyvaniya dengan karbon dan kategori aloi rendah, besi tuang kelabu dan aloi bukan ferus.

Keluli dengan prestasi yang lebih baik

Kategori ini mungkin termasuk jenama R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Mereka mampu untuk mengekalkan indeks HRC 64 pada suhu 630-640 ° C. Kategori ini termasuk alat bahan superhard. Ia direka untuk besi dan aloi yang diproses dengan kesukaran, dan juga untuk titanium.

aloi keras

Bahan-bahan tersebut adalah:

• keramik logam;
• seramik mineral.

Bentuk plat bergantung kepada sifat-sifat mekanik. instrumen tersebut beroperasi pada HSS berbanding dengan gambar-gambar kelajuan pemotongan tinggi.

keramik logam

aloi pepejal logam adalah:

• tungsten;
• tungsten dengan kandungan titanium;
• tungsten dengan kemasukan titanium dan tantalum.

siri VC terdiri daripada tungsten dan titanium. Instrumen berdasarkan komponen ini mempunyai rintangan haus yang tinggi, tetapi tahap rintangan kesan mereka adalah rendah. Penyesuaian atas dasar itu digunakan untuk besi obrabatyvaniya.

Aloi tungsten, titanium dan kobalt adalah terpakai kepada semua jenis besi.

Sintesis tungsten, titanium, tantalum dan kobalt digunakan dalam kes-kes khas di mana bahan-bahan lain tidak berkesan.

aloi keras dicirikan oleh rintangan yang tinggi kepada suhu. Bahan Tungsten boleh mengekalkan harta petunjuk dengan HRC 83-90, dan tungsten dengan titanium - HRC 87-92 pada suhu 800-950 ° C, yang membolehkan operasi pada kelajuan pemotongan yang tinggi (500 m / min ke 2700 m / min pada aluminium obrabatyvanii).

Untuk bahagian melayan yang mempunyai rintangan karat dan suhu yang tinggi, menggunakan alat-alat siri halus aloi OM. Mark VK6-OM sesuai untuk kemasan merawat, dan VK10-VK15-OM dan OM - untuk sederhana dan kasar.

kecekapan yang lebih tinggi di tempat kerja dengan bahagian-bahagian "sukar" mempunyai bahan-bahan alat superhard Siri BK10-XOM dan VK15-HOM. Mereka tantalum karbida kromium karbida diganti, menjadikan mereka lebih tahan lama walaupun terdedah kepada suhu yang tinggi.

Untuk meningkatkan tahap kekuatan plat pepejal, jalan keluar dengan lapisan dengan lapisan pelindung. karbida berkenaan, titanium nitrida, dan karbonil, yang digunakan sangat nipis. ketebalan adalah dari 5 hingga 10 mikron. Hasilnya ialah lapisan denda titanium karbida. Tahap plat rintangan dalam tiga kali ganda lebih tinggi daripada plat tidak bersalut, yang meningkatkan kelajuan pemotongan sebanyak 30%.

Dalam keadaan tertentu, bahan-bahan sermet yang timbul kerana penambahan aluminium oksida dengan tungsten, titanium, tantalum dan kobalt.

seramik mineral

Untuk memotong alat yang digunakan seramik mineral CM-332. S rintangan yang wujud pada suhu tinggi. HRC indeks kekerasan antara 89-95 pada 1200 ° C. Juga memakai bahan rintangan mempunyai, yang membolehkan pemprosesan keluli, besi tuang dan aloi ferus pada kelajuan pemotongan yang tinggi.

Untuk membuat alat memotong, keramik logam digunakan sebagai siri B. Ia berasaskan oksida dan karbida. Pengenalan mineral karbida seramik logam dan molibdenum, dan kromium, membantu mengoptimumkan sifat-sifat fizikal dan mekanikal keramik logam dan menghapuskan kerapuhannya. Peningkatan kelajuan pemotongan. Sederhana hingga selesai memproses keramik logam berasaskan peranti digunakan untuk kelabu besi tuang, keluli keras dan beberapa logam bukan ferus diproses. Proses ini dijalankan pada kelajuan 435-1000 m / min. Seramik memotong tahan kesan suhu. Kekerasan 90-95 HRC adalah di 950-1100 ° C.

Untuk obrabatyvaniya besi berlalu quenching, besi tuang tahan lama, serta gentian kaca menggunakan instrumen, bahagian pemotongan yang dihasilkan daripada pepejal yang mengandungi boron nitrida dan berlian. Penunjuk kekerasan CBN (boron nitrida) adalah lebih kurang sama dengan yang berlian. rintangan suhunya dua kali lebih tinggi daripada yang kedua. Elbor agak lengai kepada bahan-bahan besi. kekuatan tegangan polycrystals tahap apabila dimampatkan ia adalah 4-5 GPa (400-500 kgf / mm ^2), dan apabila bengkok - 0.7 GPa (70 kgf / mm ^2). Rintangan kepada suhu adalah untuk had 1350-1450 ° C.

Juga nota adalah berasaskan berlian siri Ballas sintetik ASB dan siri Carbonado ISPC. aktiviti kimia yang kedua kepada bahan karbon yang lebih tinggi. Itulah sebabnya ia digunakan di mengasah alat yang diperbuat daripada aloi logam bukan ferus dengan kandungan tinggi silikon, pepejal VK10, VK30 dan permukaan bukan logam.

pemotong indeks rintangan carbonade - 20-50 kali lebih daripada tahap rintangan aloi keras.

Yang aloi telah menjadi meluas dalam industri?

Di peringkat global bahan alat yang tersedia. Borang-borang yang digunakan di Rusia, Amerika Syarikat dan di Eropah, sebahagian besar tidak mengandungi tungsten. Mereka tergolong dalam satu siri KNT016 dan TN020. Model-model ini telah menjadi jenama pengganti T15K6, T14K8 dan BK8. Ia digunakan untuk merawat untuk struktur keluli, keluli tahan karat dan bahan-bahan alat.

keperluan baru untuk bahan-bahan alat disebabkan oleh kekurangan tungsten dan kobalt. Ia adalah disebabkan oleh faktor ini bahawa kaedah alternatif untuk mendapatkan aloi keras yang baru yang tidak mengandungi tungsten sentiasa dibangunkan di Amerika Syarikat, Eropah dan Rusia.

Sebagai contoh, bahan-bahan alat pembuatan syarikat Amerika Adamas Carbide Co Titan siri 50, 60, 80, 100 terdiri daripada karbida, titanium dan molibdenum. Meningkatkan bilangan menunjukkan tahap kubu bahan. Ciri-ciri bahan alat isu ini menunjukkan tahap yang tinggi kekuatan. Sebagai contoh, siri Titan100 mempunyai kekuatan 1000 MPa. Ia adalah pesaing seramik.