Vật liệu công cụ chính: chủng loại, nhãn hiệu, tính chất, đặc điểm, nguyên liệu sản xuất

Yêu cầu cơ bản đối với vật liệu công cụ -. độ cứng sẵn có, khả năng chống mài mòn, để sưởi ấm và những người khác Phù hợp với các tiêu chí này cho phép cắt. Để thực hiện việc giới thiệu các lớp bề mặt của sản phẩm được xử lý lưỡi để cắt các bộ phận làm việc phải được làm bằng hợp kim mạnh mẽ. Độ cứng có thể tự nhiên hoặc mua lại.

Ví dụ, thép công cụ đúc sẵn cắt một cách dễ dàng. Sau khi xử lý các phương tiện cơ học và nhiệt và mài và mài giũa, mức độ cứng và sức mạnh tăng lên.

Làm thế nào là độ cứng?

Đặc trưng có thể được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau. Công cụ thép có độ cứng của Rockwell độ cứng có định dạng số, cũng như HR chữ cái với quy mô A, B hoặc C, (ví dụ, HRC). Lựa chọn một loại vật liệu công cụ phụ thuộc vào loại kim loại được làm việc.

Mức ổn định nhất của hoạt động và ăn mòn cao của lưỡi rằng thông qua xử lý nhiệt có thể đạt được cho số mũ HRC 63 hoặc 64. Tại một thuộc tính chỉ số thấp hơn vật liệu công cụ không phải là quá cao, và độ cứng cao, họ bắt đầu sụp đổ do tính giòn.

Kim loại có độ cứng của HRC 30-35, được đối xử tốt với các công cụ sắt, xử lý nhiệt với một biện pháp của HRC 63-64. Như vậy, tỷ lệ các chỉ số độ cứng là 1: 2.

Đối với một kim loại điều trị với HRC 45-55 nên được áp dụng các công cụ được dựa trên kim loại cứng. Đây là một chỉ số về HRA 87-93 của họ. Vật liệu dựa trên các vật liệu tổng hợp có thể được sử dụng trong điều trị các thép chịu cứng.

vật liệu công cụ bền

Trong quá trình cắt giảm lực lượng lao động về tác động B10 kN trở lên. Nó gây ra điện áp cao, có thể kéo theo sự phá hủy của các nhạc cụ. Để tránh điều này, vật tư phục vụ cắt nên có một hệ số cao sức đề kháng.

Sự kết hợp tốt nhất của sức mạnh là thép công cụ. bộ phận làm việc làm bằng kháng tuyệt vời của họ để tải nặng và có thể hoạt động trong nén, xoắn, uốn và kéo dài.

Ảnh hưởng nhiệt độ sưởi ấm quan trọng trên lưỡi dao công cụ

Khi nhiệt phát ra trong quá trình cắt kim loại tiếp xúc với lưỡi sưởi ấm của họ, đến một mức độ lớn hơn - bề mặt. Khi nhiệt độ là dưới mốc chỉ số quan trọng (đối với từng nguyên liệu là riêng của mình) cấu trúc và độ cứng không thay đổi. Nếu nhiệt độ sưởi ấm trở nên cao hơn mức cho phép, mức độ cứng giảm. nhiệt độ tới hạn gọi là độ cứng đỏ.

Những gì hiện thuật ngữ "độ cứng đỏ"?

Nó được gọi là tài sản cứng đỏ của kim loại khi bị nung nóng đến nhiệt độ 600 ° C sáng đỏ sẫm. Thuật ngữ này ngụ ý bảo quản độ cứng kim loại và kháng để mặc. Tại cốt lõi của nó là khả năng chịu được nhiệt độ cao. Đối với vật liệu khác nhau tồn tại một giới hạn 220-1800 ° C.

Do những gì có thể được cải thiện hiệu suất của các công cụ cắt?

Công cụ vật liệu của công cụ cắt đặc trưng bởi tính năng cao khả năng chống nhiệt độ cao hơn và nâng cao nhiệt thải tạo ra trong lưỡi trong quá trình cắt. Hơi nóng giúp tăng nhiệt độ.

Hơi nóng hơn ngoài lưỡi sâu hơn vào các thiết bị, thấp hơn nhiệt độ trên bề mặt tiếp xúc của nó. mức độ dẫn nhiệt phụ thuộc vào thành phần và hệ thống sưởi.

Ví dụ, trong thép các yếu tố như vonfram và vanadi gây giảm độ dẫn nhiệt của nó, và một tạp chất của titan, coban, molypden và làm cho nó tăng lên.

Từ đó hệ số ma sát trượt phụ thuộc?

Chỉ số ma sát hệ số trượt phụ thuộc vào thành phần và tính chất vật lý của các cặp liên hệ với các vật liệu, cũng như giá trị của điện áp trên bề mặt trải qua ma sát và trượt. Yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chống mài mòn của vật liệu.

Công cụ tương tác với các vật liệu chịu sự đối xử được thực hiện ở một số liên lạc cán liên tục.

Làm thế nào để cư xử trong trường hợp vật liệu công cụ? Các loại mặc như nhau.

Chúng được đặc trưng bởi:

• khả năng để xóa các kim loại mà nó tiếp xúc;
• khả năng hiển thị kháng để mặc, đó là để chống lại sự mài mòn các vật liệu khác.

mặc Blade xảy ra liên tục. Như một kết quả của thiết bị này mất tính chất của nó, cũng như thay đổi hình dạng của bề mặt làm việc.

mặc chỉ số kháng thể khác nhau tùy thuộc vào các điều kiện theo đó cắt diễn ra.

Có gì nhóm được chia thép công cụ?

Các vật liệu công cụ chính có thể được chia thành các loại sau:

• gốm kim loại (kim loại cứng);
• gốm kim loại, gốm sứ hoặc khoáng sản;
• boron nitride dựa trên vật liệu tổng hợp;
• kim cương cơ sở tổng hợp;
• thép công cụ trên cơ sở cacbon.

sắt Instrumental có thể carbon, hợp kim và HSS.

Công cụ thép dựa trên carbon

chất carbon được sử dụng để sản xuất các công cụ. Họ tốc độ cắt thấp.

Như thép công cụ đánh dấu? Vật liệu được chỉ định bởi các chữ cái (ví dụ, "U" có nghĩa là carbon), cũng như số lượng (số liệu phần mười của một hàm lượng carbon phần trăm). Sự hiện diện của chữ "A" vào cuối đánh dấu dấu hiệu của một thép chất lượng cao (hàm lượng các chất như lưu huỳnh và phốt pho, không quá 0,03%).

Nó đặc trưng bởi các vật liệu cácbon có chỉ số độ cứng của HRC 62-65 và kháng nhiệt độ thấp.

Tem vật liệu công cụ U9 và U10A được sử dụng trong sản xuất các lưỡi dao, và một loạt U11, U12 và U11A thiết kế cho vòi tay, và những người khác. Tools.

Mức độ đề kháng với nhiệt độ thép loạt U10A, U13A là 220 ° C, vì vậy các công cụ của vật liệu đó được khuyên nên sử dụng tại cắt tốc độ 8-10 m / phút.

hợp kim sắt

Công cụ tài liệu pha tạp có thể crom, hromokremnistym, vonfram và hromovolframovym, pha tạp với mangan. Những loạt được xác định bởi số, và họ có đánh dấu chữ. Đầu tiên trái nhất chữ số chỉ ra tỷ lệ carbon trong phần mười nếu nội dung phần tử là dưới 1%. Những con số cánh hữu chiếm tỷ lệ trung bình của các thành phần doping theo phần trăm.

Nhãn hiệu X liệu công cụ phù hợp để sản xuất vòi nước và chết. Thép B1 được áp dụng cho sản xuất một quy mô nhỏ khoan, vòi nước, và reamers.

Mức độ đề kháng với nhiệt độ của vật liệu pha tạp là 350-400 ° C, do đó, tốc độ cắt và một nửa thời gian lớn hơn cho hợp kim carbon.

Tại sao sử dụng thép hợp kim cao?

Nhiều vật liệu công cụ cắt nhanh chóng được sử dụng trong sản xuất các mũi khoan, reamers và van. Họ được đánh dấu bằng chữ và số. thành phần quan trọng của các thành phần là vonfram, molypden, crom và vanadi.

thép tốc độ cao được chia thành hai loại: bình thường và với một mức độ cao về hiệu suất.

hiệu suất bình thường thép

Các chủng loại sắt với mức bình thường của hiệu suất có thể được quy P18 lớp, P9, R9F5 và các hợp kim vonfram pha tạp với molypden R6MZ loạt R6M5 mà giữ lại một độ cứng không thấp hơn 58 HRC tại 620 ° C. Chất liệu phù hợp cho thép obrabatyvaniya với carbon và loại hợp kim thấp, gang xám và các hợp kim loại màu.

Thép với cải thiện hiệu suất

Thể loại này có thể bao gồm thương hiệu R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Họ có thể giữ lại chỉ số HRC 64 ở nhiệt độ 630-640 ° C. Thể loại này bao gồm các công cụ vật liệu siêu cứng. Nó được thiết kế để sắt và các hợp kim được chế biến một cách khó khăn, cũng như đối với titan.

hợp kim cứng

vật liệu đó là:

• gốm kim loại;
• gốm khoáng sản.

Hình dạng của tấm phụ thuộc vào các tính chất cơ học. các văn bản đó hoạt động ở HSS so với hình ảnh của tốc độ cắt cao.

gốm kim loại

hợp kim rắn kim loại là:

• vonfram;
• vonfram với nội dung titan;
• vonfram với bao gồm của titan và tantali.

VC loạt bao gồm vonfram và titan. Dụng cụ dựa trên các thành phần này có một sức đề kháng mài mòn cao, nhưng kháng mức độ ảnh hưởng của chúng rất thấp. Thích nghi trên cơ sở đó sử dụng cho obrabatyvaniya sắt.

Các hợp kim vonfram, titan và coban được áp dụng cho tất cả các loại sắt.

Tổng hợp các vonfram, titan, tantali và cobalt được sử dụng trong trường hợp đặc biệt các vật liệu khác là không hiệu quả.

hợp kim cứng được đặc trưng bởi sức đề kháng cao với nhiệt độ. Vật liệu Tungsten có thể duy trì bất động sản chỉ với HRC 83-90, và vonfram với titan - HRC 87-92 ở nhiệt độ 800-950 ° C, cho phép hoạt động ở tốc độ cắt cao (500 m / phút đến 2700 m / phút ở nhôm obrabatyvanii).

Đối với một phần điều trị có khả năng chống rỉ sét và nhiệt độ cao, áp dụng các công cụ của một loạt các hạt mịn hợp kim OM. Đánh dấu VK6-OM là phù hợp để hoàn thiện một bữa tiệc, và VK10-VK15-OM và OM - cho trung bình đến thô.

hiệu quả cao hơn trong công việc với các bộ phận "khó" có tài liệu công cụ siêu cứng Dòng BK10-XOM và VK15-HOM. Họ tantali cacbua, crom cacbua thay thế, làm cho chúng bền hơn ngay cả khi tiếp xúc với nhiệt độ cao.

Để tăng mức độ sức mạnh của tấm vững chắc, phải dùng đến sơn nó với một màng bảo vệ. cacbua áp dụng, titan nitrit, và cacbonyl, được áp dụng rất mỏng. Độ dày là 5-10 micron. Kết quả là một lớp Phạt tiền titan cacbua. Mức tấm kháng trong ba lần cao hơn so với các tấm không tráng, làm tăng tốc độ cắt 30%.

Trong một số trường hợp, các vật liệu bằng gốm kim loại đó là kết quả của việc bổ sung các oxit nhôm với vonfram, titan, tantali và coban.

gốm khoáng sản

Đối với các công cụ sử dụng gốm khoáng CM-332 cắt. S kháng vốn có nhiệt độ cao. Chỉ số độ cứng HRC dao động 89-95 ở 1200 ° C. Cũng mặc nguyên liệu kháng có, cho phép chế biến thép, gang và các hợp kim loại màu ở tốc độ cắt cao.

Để thực hiện các công cụ cắt, gốm kim loại được sử dụng như loạt B. Nó được dựa trên oxit và cacbua. Sự ra đời của cacbua khoáng gốm kim loại và molypden, và crom, giúp tối ưu hóa các tính chất vật lý và cơ học của gốm kim loại và loại bỏ tính giòn của nó. Tăng tốc độ cắt. Vừa để kết thúc chế biến thiết bị dựa gốm kim loại được sử dụng cho các màu xám gang, thép cứng và một số chế biến kim loại màu. Quá trình này được thực hiện với tốc độ 435-1000 m / phút. cắt Gốm sứ là đề kháng với những tác động của nhiệt độ. độ cứng của 90-95 HRC là 950-1100 ° C.

Đối với obrabatyvaniya sắt trôi qua dập tắt, một gang bền, cũng như sợi thủy tinh sử dụng công cụ, phần cắt được sản xuất từ chất rắn chứa nitride boron và kim cương. Chỉ số độ cứng CBN (boron nitride) là về giống như của kim cương. Nó chịu nhiệt độ cao hơn sau này hai lần. Elbor khá trơ với vật liệu sắt. polycrystals mức độ bền kéo khi nén nó là 4-5 GPa (400-500 kgf / mm ^2), và khi uốn cong - 0,7 GPa (70 kgf / mm ^2). Đề kháng với nhiệt độ là để giới hạn 1350-1450 ° C.

Cũng đáng chú ý là một viên kim cương dựa trên Ballas loạt tổng hợp ASB và carbonado ISPC loạt. hoạt động hóa học của thứ hai dành cho vật liệu cácbon cao. Đó là lý do tại sao nó được sử dụng ở mài của các bộ phận làm bằng hợp kim kim loại màu có hàm lượng cao silic, chất rắn VK10, VK30 và bề mặt phi kim loại.

cắt chỉ số kháng carbonade - hơn 20-50 lần so với mức độ kháng của hợp kim cứng.

Mà hợp kim đã trở nên phổ biến trong ngành công nghiệp?

Trên toàn cầu có sẵn vật liệu công cụ. Hình thức được sử dụng tại Nga, Hoa Kỳ và ở châu Âu, phần lớn không chứa vonfram. Họ thuộc về một loạt các KNT016 và TN020. Những mô hình này đã trở thành một nhãn hiệu thay T15K6, T14K8 và BK8. Chúng được sử dụng cho một điều trị cho kết cấu thép, thép không gỉ và vật liệu công cụ.

yêu cầu mới đối với vật liệu công cụ do thiếu hụt của vonfram và coban. Đó là do yếu tố này mà phương pháp thay thế có được các hợp kim cứng mới không chứa vonfram liên tục được phát triển ở Mỹ, châu Âu và Nga.

Ví dụ, các tài liệu công cụ sản xuất công ty Mỹ Adamas Carbide Co Titan loạt 50, 60, 80, 100 bao gồm một cacbua, titan và molypden. Tăng số cho thấy mức độ pháo đài của vật liệu. Đặc điểm của vật liệu công cụ của vấn đề này ngụ ý một mức độ cao về sức mạnh. Ví dụ, Titan100 loạt có một sức mạnh 1000 MPa. Nó là một đối thủ cạnh tranh của gốm sứ.