4,81 Mb.страница7/16Дата конвертации23.01.2012Размер4,81 Mb.Тип Смотрите также: 7 Лекция 19 P ^ Инструментальные стали P P Стали для режущего инструмента P Инструментальная сталь должна обладать высокой твердостью, износостойкостью, достаточной прочностью и вязкостью (для инструментов ударного действия). Режущие кромки могут нагреваться до температуры 500 900oС, поэтому важным свойством является теплостойкость, т. е., cпособность сохранять высокую твердость и режущую способность при продолжительном нагреве (красностойкость). P Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435). P Содержат 0,65 1,35% углерода. Стали У7 У13А обладают высокой твердостью, хорошо шлифуются, дешевы и недефицитны. Из сталей марок У7, У8А изготавливают инструмент для работы по дереву и инструмент ударного действия, когда требуется повышенная вязкость пуансоны, зубила, штампы, молотки. Стали марок У9 У12 обладают более высокой твердостью и износостойкостью используются для изготовления сверл, метчиков, фрез. Сталь У13 обладает максимальной твердостью, используется для изготовления напильников, граверного инструмента. Для снижения твердости и создания благоприятной структуры, все инструментальные стали до изготовления инструмента подвергают отжигу. Для заэвтектоидных сталей проводят сфероидизирующий отжиг, в результате которого цементит вторичный приобретает зернистую форму. Регулируя скорость охлаждения можно получить любой размер зерен. Окончательная термическая обработка закалка с последующим отпуском. Закалку для доэвтектоидных сталей проводят полную, а для заэвтектоидных неполную. Структура закаленных сталей или мартенсит, или мартенсит и карбиды. Температура отпуска выбирается в зависимости от твердости, необходимой для инструмента. Для инструментов ударного действия, требующих повышенной вязкости, из сталей У7, У8 отпуск проводят при температуре 280 300oС, что обеспечивает твердость HRC 56 58. Для напильников, метчиков, плашек отпуск проводят при температуре 150 200oС, при этом обеспечивается получение максимальной твердости НRC 62 64. Основными недостатками углеродистых инструментальных сталей является их невысокая прокаливаемость (5 10 мм), низкая теплостойкость (до 200oС), то есть инструменты могут работать только при невысоких скоростях резания. P Легированные инструментальные стали P Содержат 0,9 1,4 % углерода. В качестве легирующих элементов содержат хром, вольфрам, ванадий, марганец, кремний и другие. Общее содержание легирующих элементов до 5%. Высокая твердость и износостойкость в основном определяются высоким содержанием углерода. Легирование используется для повышения закаливаемости и прокаливаемости, сохранения мелкого зерна, повыщения прочности и вязкости. Термическая обработка включает закалку и отпуск. Проводят закалку с температуры 800 850oС в масло или ступенчатую закалку, что уменьшает возможность коробления и образования закалочных трещин. Отпуск проводят низкотемпературный, при температуре 150 200oС, что обеспечивает твердость HRC 61 66. Иногда, для увеличения вязкости, температуру отпуска увеличивают до 300oС, но при этом наблюдается снижение твердости HRC 55 60. Для деревообрабатывающего инструмента из сталей 6ХС и 9ХФ рекомендуется изотермическая закалка, значительно улучшающая вязкость. Повышенное содержание кремния (сталь 9ХС) способствует увеличению прокаливаемости до 40 мм и повышению устойчивости мартенсита при отпуске. Недостатками сталей, содержащих кремний, являются чувствительность их к обезуглероживанию при термообработке, плохая обрабатываемость резанием и деформированием из-за упрочнения феррита кремнием. Повышенное содержание марганца (стали ХВГ, 9ХВСГ) способствует увеличению количества остаточного аустенита, что уменьшает деформацию инструмента при закалке. Это особенно важно для инструмента, имеющего большую длину при малом диаметре, например, протяжек. Хром увеличивает прокаливаемость и твердость после закалки. Стали используются для изготовления инструмента и ударного, и режущего. Алмазная сталь ХВ5 содержит 5% вольфрама. Благодаря присутствию вольфрама, в термически обработанном состоянии имеет избыточную мелкодисперсную карбидную фазу. Твердость составляет HRC 65 67. Cталь используется для изготовления инструмента, сохраняющего длительное время острую режущую кромку и высокую размерную точность (развертки, фасонные резцы, граверный инструмент). P Быстрорежущие стали P Стали получили свое название за свойства. В следствии высокой теплостойкости (550 650oС), изготовленные из них инструменты могут работать с достаточно высокими скоростями резания. Стали содержат 0,7 1,5 % углерода, до 18 % основного легирующего элемента вольфрама, до 5 % хрома и молибдена, до 10 % кобальта Добавление ванадия повышает износостойкость инструмента, но ухудшает щлифуемость. Кобальт повышает теплостойкость до 650oС и вторичную твердость HRC 67 70. Микроструктура быстрорежущей стали в литом состоянии имеет эвтектическую структурную составляющую. Для получения оптимальных свойств инструментов из быстрорежущей стали необходимо по возможности устранить структурную неоднородность стали карбидную ликвацию. Для этого слитки из быстрорежущей стали подвергаются интенсивной пластической деформации (ковке). При этом происходит дробление карбидов эвтектики и достигается более однородное распределение карбидов по сечению заготовки. Затем проводят отхиг стали при температуре 860 900oС. Структура отожженной быстрорежущей стали мелкозернистый (сорбитообразный) перлит и карбиды, мелкие эвтектоидные и более крупные первичные. Количество карбидов около 25 %. Сталь с такой структурой хорошо обрабатывается резанием. Подав
Тема Кристаллическое строение металла 3 чел. помогло.
Лекция 19 P ^ Инструментальные стали - Тема Кристаллическое строение металла
Комментариев нет:
Отправить комментарий