Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Механика Инструментальные стали. Теплостойкость. Быстрорежущие стали.
просмотров - 269

Вообще инструментальными материалами называют класс материалов, который по своим физико - механическим свойствам (прочность, твердость, износостойкость, рабочая температура и т.п.) превосходит другие материалы, что позволяет их применять для обработки других (в первую очередь резанием и давлением).

Для режущего инструмента является характерным сохранение режущей кромки в течение длительного времени. У режущего инструмента работает на износ тонкая полоска металла при значительных давлениях. Она должна иметь высокую твердость (выше 60 НRC) и сохранять ее при длительном нагреве (красностойкость или теплостойкость стали). Для измерительного инструмента также характерна высокая твердость и есть требования по стабильности размеров во времени и при изменении температуры. Штампы испытывают значительные тепловые и ударные нагрузки, распределœенные как в кромках, так и в поверхности. Здесь важны вязкость и наилучшее сочетание ее с твердостью.

Инструментальные стали разделяют на четыре типа:

- пониженной прокаливаемости (преимущественно углеродистые);

- повышенной прокаливаемости (легированные);

- штамповые;

- быстрорежущие.

В особую группы входят твердые сплавы, работающие при максимальных скоростях резания и специфических давлениях обработки материалов, кроме того к ним принадлежат сверхтвердые материалы (алмазы, нитрид бора кубической модификации и т.п.).Углеродистые и легированные стали.

Углеродистые инструментальные стали пониженной прокаливаемости объединяют в себя так же стали небольшим количеством легирующих элементов. Все эти стали закаливаются в воде. Οʜᴎ применяются для изготовления инструмента некрупных сечений: плашки развертки, зубила, матрицы для холодной штамповки. К таким сталям принадлежат марки У7 ... У12 ГОСТ 1435 - 74, Х05, Х06, 65ХФ, 85ХФ ГОСТ 5950 - 73. Для такого инструмента выполняются правила: чем выше твердость (больше углерода, низкий отпуск), тем выше износоустойчивость, но меньше прочность. К легированным инструментальным сталям повышенной прокаливаемостипринадлежат стали, содержащие легирующие элементы в количестве 1 - 3 % и в связи с этим обладающие повышенной прокаливаемостью. В отличии от первой группы инструмент из таких сталей закаливают в масле или соли насквозь. В свою очередь легированные инструментальные стали подразделяются на три группы

- с присадкой 1 ... 1.5 % Cr, обеспечивающего повышение прокаливаемости, и кремния 0.35 ... 1.0 %, создающего устойчивость против отпуска Х, 9ХС, ХГСВФ;

- с повышенным содержанием марганца при нормальном содержании кремния. При закалке это приводит к увеличению количества остаточного аустенита и уменьшению деформации - малодеформирующиеся инструментальные ХГ, ХВГ;

- высокотвердые стали, легированные вольфрамом (HRC 67 ... 69) В1, ХВ5 - алмазная сталь (распиловка строительного и декоративного камня).

Карбидной фазой этих сталей является легированный цементит, коагуляция которого происходит медленнее, чем простого нелœегированного. Инструментальные легированные стали применяют для изготовления сложного по форме инструмента.