Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Под быстрорежущими сталями понимают легированные стали, которые производятся в большинстве случаев исключительно для выпуска инструмента для резки металлов, который может функционировать на высоких скоростях.

Основное их отличие от углеродистых инструментальных сталей заключается именно в том, что они способны обеспечивать резание твердых изделий в высокоскоростном режиме.Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Рекомендуем ознакомиться

Сталь быстрорежущая инструментальная обладает следующими основными характеристиками:

  • Горячая твердость. При работе инструмент для резки выделяет тепло, причем весьма интенсивно. Часть этой тепловой энергии (иногда до 80 процентов) идет на его разогрев, что вызывает отпуск материала и существенное уменьшение его твердости. Из-за этого явления инструмент, сделанный из обычных углеродистых сталей, теряет свою твердость. Быстрорежущая же сталь сохраняет твердость при температурах до 600 °C, что обуславливает большую производительность изделий из нее. Заметим – при нормальных температурах резки (не более 200 °C) твердость быстрорежущей стали является даже ниже обычной углеродистой.Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов
  • Красностойкость. Величина, определяющая временной промежуток, в течение которого инструмент способен выдерживать без потери своих рабочих свойств высокую температуру. Все марки быстрорежущих сталей имеют высокий показатель красностойкости. По этому показателю им на данный момент нет равных.
  • Сопротивление разрушению. Высокие механические характеристики не менее важны для производительности режущего инструмента. Быстрорежущие стали описываются высокой прочностью, гарантирующей возможность изготовления инструмента с большой глубиной и подачей резания.

Сталь для производства быстрорежущего инструмента была изобретена в Британии. По-английски ее название звучит как «rapid steel» (рапид в переводе означает скорость).

По этой причине быстрорежущие стали имеют такие марки, которые начинаются с заглавной литеры Р. После нее числом указывается (в процентах), сколько содержится вольфрама в сплаве.

Далее идут буквы Ф, М и К с числами, определяющими, соответственно, процент ванадия, молибдена и кобальта.

В зависимости от содержания тех или иных химических элементов в сплаве можно поделить на три группы все быстрорежущие стали, маркировка четко показывает, к какому виду относится конкретная сталь. Она может быть с содержанием:

  • кобальта до 10 % и вольфрама до 22 % (стали Р6М5Ф2К8, Р10М4Ф3К10 и другие);
  • кобальта не более 5 % и вольфрама до 18 % (Р9К5, Р10Ф5К5, Р18Ф2К5);
  • без кобальта с вольфрамом не более 16 % (Р65М, Р12, Р18, Р9).

Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Режущие возможности быстрорежущих сплавов зависят, прежде всего, от содержания в них вольфрама.

Стоит знать, что при высоком содержании этого элемента, а также кобальта и ванадия отмечается карбидная неоднородность стали, способная привести к тому, что режущие кромки инструмента при эксплуатации будут раскрашиваться. Содержащие же молибден составы практически по всей длине пореза имеют стабильные показатели твердости.

Для производства высокоточных инструментов с повышенными требованиями к их технологическим возможностям обычно применяется сталь Р18. Она характеризуется отличной износостойкостью за счет мелкозернистой структуры.

Закалка стали Р18 проходит без явления перегревания, что может наблюдаться при закаливании иных марок быстрорежущих сплавов. Но себестоимость ее выпуска достаточно высока, поэтому зачастую ее заменяют сталью Р9.

Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Р9 примерно аналогична по режущим свойствам Р18. Причем в отожженном состоянии она очень легко поддается деформации (пластической).

Недостатком Р18 можно считать то, что шлифование металла с таким составом затрудняется, а значит, сталь нельзя применять для высокоточного инструмента.

А вот Р12 характеризуется хорошей прочностью, пластичностью в горячем состоянии и вязкостью. По основным параметрам она также похожа на Р18.

Сейчас применяются две технологии изготовления быстрорежущей стали:

  • распыление азотом струи жидкого металла (порошковая методика);
  • разливка в слитки, прокатка и дальнейшая проковка (классический метод).

Чаще используется классическая методика, которая предполагает учет ряда особенностей обработки сталей, относимых к группе быстрорежущих.

Во-первых, необходимо избежать карбидной ликвации в готовом сплаве, вызываемой недостаточной проковкой металла. Во-вторых, закалка быстрорежущей стали в обязательном порядке предваряется отжигом.

Если не придерживаться данного требования, готовые изделия будут хрупкими из-за так называемого «нафталинового излома».

Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Непосредственно закалка осуществляется при температурах, которые не становятся причиной роста зерна в α-железе, и при этом гарантируют наибольшую растворимость в нем легирующих добавок. Закаленная сталь имеет в своей структуре до 30 процентов аустенита, который понижает показатели теплопроводности материала и твердости инструмента. «Убрать» лишний аустенит можно двумя способами:

  • многократным отпуском: несколько подряд идущих процедур нагрева, выдержки и охлаждения;
  • холодом: перед отпуском металл охлаждается до – 80 °C.
  • Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов
  • Указанные процедуры не дают возможности полностью удалить аустенит из стали, но обеспечивают значительное уменьшение его количества.

Она необходима для дополнительного увеличения износостойкости, твердости и коррозионной стойкости инструментов для резания. Сейчас существует несколько видов их поверхностной обработки:

  • Азотирование. Бывает газовым (смесь 80 % азота и 20 аммиака) и аммиачным (осуществляется в атмосфере аммиака в течение 10–40 минут) при температуре около 660 °С (минимум 550). Меньшая хрупкость поверхностного слоя достигается при использовании первой методики азотирования.
  • Цианирование. Может быть газовым (комбинация науглероживающего газа и аммиака) – длится от 1,5 до 3 часов, жидким (расплавы KOH, Na2CO3 либо NaCN) – от 5 до 30 минут при температуре около 560 °С.
  • Сульфидирование. Применяются жидкие расплавы (K4Fe(CN)6 – 3–4 %, BaCl2 – около 25 %, NaCl – до 17 %) с внесением дополнительно соединений серы (KCNS, FeS). Длительность процедуры – 45–180 минут, температура – от 450 до 560 градусов по Цельсию.

Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Также нередко инструменты из быстрорежущей стали обрабатывают паром в специальных печах (они являются полностью герметичными). Сначала сеанс продолжается около 25 минут, при этом изделия подвергаются воздействию давления от 1 до 3 Мпа при температуре 300–350 °С.

На втором этапе инструмент выдерживают до одного часа, затем охлаждают до 300 градусов в атмосфере пара, прекращают его подачу, и охлаждают на открытом воздухе (реже – непосредственно в печи).

Финалом такой процедуры является промывка инструмента в веретенной горячей жидкости (в масле).

  1. Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов
  2. Все описанные виды обработки допускается производить после шлифования, термической обработки и заточки инструмента.

Источник: http://tutmet.ru/bystrorezhushhie-instrumentalnye-stali-zakalka-markirovka.html

Материалы токарных резцов

Материалы токарных резцов. Основное требование, предъявляемое к материалу рабочей части резца, — это твердость, которая должна быть больше твердости любого материала, обрабатываемого данным резцом. Твердость не должна заметно уменьшаться от теплоты резания.

Одновременно с этим материал резца должен быть достаточно вязким (не хрупким); режущая кромка резца не должна выкрашиваться во время работы.

Материал резца должен хорошо сопротивляться истиранию, которое происходит от трения стружки о переднюю поверхность резца, а также от трения задней поверхности резца о поверхность резания.

Этим требованиям в различной степени удовлетворяют инструментальные материалы — металлокерамические твердые сплавы, минералокерамика, быстрорежущие и углеродистые стали разных марок.

Наиболее современными материалами для токарных резцов являются металлокерамические твердые сплавы, сохраняющие свои режущие свойства при нагревании в процессе работы до температуры 800—900° С.

Эти сплавы состоят из тончайших зерен карбидов 1 тугоплавких металлов — вольфрама, титана и тантала, сцементированных кобальтом. Мета и локер амические твердые сплавы разделяются на три группы: вольфрамовые, титано-вольфрамовые и титано-танталовольфрамовые.

Вольфрамовые твердые сплавы предназначаются для обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов. Для изготовления токарных резцов используются вольфрамовые твердые сплавы марок ВК2, ВКЗМ, ВК4, В KG, ВК6М, ВК8, ВК8В.

Буква В в каждой из этих марок означает Карбид вольфрама, буква К — кобальт; цифра, стоящая в марке после буквы К — указывает количество (в процентах) содержащегося в данном сплаве кобальта. Остальное — карбид вольфрама.

Таким образом, например, в сплаве марки ВК2 содержится 2% кобальта и 98% карбида вольфрама. Буква М, приведенная в конце некоторых марок, означает, что данный сплав мелкозернистый (величина зерен 0,5—1,5 мк).

Буква В приписывается к марке сплава, если он крупнозернистый (величина зерен 3—5 мк).

Конструкция токарного резцаБыстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Мелкозернистость сплава сообщает ему износостойкость большую износостойкости нормального сплава дайной марки, при меньшей прочности и сопротивляемости ударам, вибрациям и выкрашиванию.

Крупнозернистость сплава, наоборот, повышает его прочность и сопротивляемость ударам, вибрациям и выкрашиванию и понижает износостойкость сплава. Титано-вольфрамовые твердые сплавы применяю- ся для обработки всех видов сталей.

При токарной обработке используются сплавы марок Т5К10, Т5К12В, Т14К8, Т15К6, Т30К4. В каждой из этих марок буква Т и поставленная за ней цифра указывают количество (в процентах) содержащегося в данном сплаве карбида титана, а цифра после буквы К — содержание (в процентах) кобальта.

Остальное в данном сплаве карбид вольфрама. Таким образом, например, в сплаве марки Т5КЮ содержится 5% карбида титана, 10% кобальта и 85% карбида вольфрама.

Титано-танталсзольфрамовые сплавы используются в особо тяжелых случаях обработки сталей. В настоящее время в ГОСТ введена лишь одна марка этого сплава, а именно ТТ7К12, содержание которого — 7% карбидов титана и тантала, 12% кобальта и 81% карбида вольфрама.

Металлокерамические сплавы выпускаются в виде пластинок различных форм и размеров.

В последнее время, при определенных условиях, в качестве инструментального материала находят применение минералокерамические материалы, основной частью которых является окись алюминия. В состав этих материалов не входят относительно редкие элементы: вольфрам, титан, кобальт и др.

Теплостойкость резцов, оснащенных минералокерамикой, очень высокая и достигает 1200° С и более.

В этом главное преимущество минералокерамических материалов в сравнении с твердыми сплавами, основными составляющими которых являются редкие и дорогие элементы и теплостойкость которых ниже.

Недостатком минералокерамического сплава является его относительно небольшая и нестабильная прочность на изгиб (хрупкость). Поэтому он применяется при получистовой и чистовой обработке чугуна, стали и цветных сплавов. Минералокерамические материалы выпускаются также в виде пластинок.

Углы токарного резцаБыстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов  Влияние главного угла в плане на процесс резания.

Для изготовления токарных резцов используются быстрорежущие стали марок Р18 и Р9. Основными элементами быстрорежущей стали марки Р18, наиболее широко применяемой для изготовления резцов, являются вольфрам (17,5—19%) п хром (3,8—4,4%), сообщающие стали свойство самозакаливаемости и теплостойкости при нагревании примерно до 600° С.

Углерод (0,70—0,80%), входящий в состав рассматриваемой стали, соединяясь с вольфрамом и хромом, повышает ее твердость. Кроме того, в быстрорежущей стали марки Р18 содержится небольшое количество (1,0—1.4%) ванадия.

В менее распространенной быстрорежущей стали марки Р9 содержится вольфрам {8,5—10,0%), хром (3,8— 4,4%), углерод (0,85—0,95%), ванадий (2,0—2,6%) и другие не оказывающие существенного влияния элементы.

Кроме сталей Р18 и Р9 в последние годы для изготовления токарных резцов используются быстрорежущие стали марок Р18Ф2, Р14Ф4, Р9Ф5, Р18К5Ф2, Р10К5Ф5 и Р9К9. Буква Р в этих марках обозначает вольфрам, буква Ф — ванадий, буква К — кобальт.

Цифры, стоящие после букв, определяют содержание в данной стали этих элементов в процентах. Кроме характеризующих данные марки стали элементов, указанных в их обозначениях, эти стали содержат также углерод, хром,молибден и другие составляющие.

Определить материал резца при отсутствии на нем маркировки можно «по искре»

При затачивании резца из быстрорежущей стали образуется небольшое количество искр красного цвета, похожих на звездочки. Чем больше в стали вольфрама, тем темнее искры и тем их меньше. Из углеродистых сталей для изготовления резцов применяются стали марок У12А и У10А.

Читайте также:  Обработка металла: виды, способы, классы, станки

В этих марках буква У условно обозначает, что сталь углеродистая; следующие за ней цифры указывают среднее содержание углерода в десятых долях процента, а буква А также условно указывает, что сталь высококачественная. Таким образом, маркой У12А обозначается высококачественная углеродистая сталь со средним содержанием углерода 1,2%.

Кроме углерода, в этих сталях содержится марганец, кремний, хром, никель, сера и фосфор. При затачивании резца из углеродистой стали образуется много желтых искр в виде прямых линий.

При нагреве до 200° С резцы из углеродистой стали теряют стойкость и становятся негодными для дальнейшей работы. Поэтому в настоящее время они применяются очень редко и главным образом для обработки материалов мягких и средней твердости, при небольших скоростях резания.

Источник: https://www.autoezda.com/tokarnoedelo/241-mattokrez.html

Быстрорежущие стали инструментальные — обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Главная / Справочник /  

Быстрорежущие инструментальные стали обладают рядом особых свойств, которые и обуславливают их активное использование для изготовления разнообразных инструментов повышенной прочности.

Истории создания

Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Сверло с покрытием из нитрида титана

Для обточки деталей из дерева, цветных металлов, мягкой стали резцы из обычной твердой стали были вполне пригодны, но при обработке стальных деталей резец быстро разогревался, скоро изнашивался и деталь нельзя было обтачивать со скоростью больше 5 м/мин.

Барьер этот удалось преодолеть после того, как в 1858 году Р. Мюшетт получил сталь, содержащую 1,85 % углерода, 9 % вольфрама и 2,5 % марганца. Спустя десять лет Мюшетт изготовил новую сталь, получившую название самокалки.

Она содержала 2,15 % углерода, 0,38 % марганца, 5,44 % вольфрама и 0,4 % хрома. Через три года на заводе Самуэля Осберна в Шеффилде началось производство мюшеттовой стали.

Она не теряла режущей способности при нагревании до 300 °C и позволяла в полтора раза увеличить скорость резания металла — 7,5 м/мин.

Спустя сорок лет на рынке появилась быстрорежущая сталь американских инженеров Тэйлора и Уатта. Резцы из этой стали допускали скорость резания до 18 м/мин. Эта сталь стала прообразом современной быстрорежущей стали Р18.

Ещё через 5—6 лет появилась сверхбыстрорежущая сталь, допускающая скорость резания до 35 м/мин. Так, благодаря вольфраму было достигнуто повышение скорости резания за 50 лет в семь раз и, следовательно, во столько же раз повысилась производительность металлорежущих станков.

Дальнейшее успешное использование вольфрама нашло себе применение в создании твердых сплавов, которые состоят из вольфрама, хрома, кобальта. Были созданы такие сплавы для резцов, как стеллит. Первый стеллит позволял повысить скорость резания до 45 м/мин при температуре 700—750 °C. Сплав вида, выпущенный Круппом в 1927 году, имел твердость по шкале Мооса 9,7—9,9 (твердость алмаза равна 10).

В 1970-х годах в связи с дефицитом вольфрама быстрорежущая сталь марки Р18 была почти повсеместно заменена на сталь марки Р6М5 (так называемый «самокал», самозакаливающаяся сталь), которая, в свою очередь, вытесняется безвольфрамовыми Р0М5Ф1 и Р0М2Ф3.

Это интересно: Белый чугун — структура, состав, свойства, маркировка

1 Быстрорежущие инструментальные стали – главные характеристики

Под быстрорежущими сталями понимают легированные стали, которые производятся в большинстве случаев исключительно для выпуска инструмента для резки металлов, который может функционировать на высоких скоростях. Основное их отличие от углеродистых инструментальных сталей заключается именно в том, что они способны обеспечивать резание твердых изделий в высокоскоростном режиме.

Сталь быстрорежущая инструментальная обладает следующими основными характеристиками:

  • Горячая твердость. При работе инструмент для резки выделяет тепло, причем весьма интенсивно. Часть этой тепловой энергии (иногда до 80 процентов) идет на его разогрев, что вызывает отпуск материала и существенное уменьшение его твердости. Из-за этого явления инструмент, сделанный из обычных углеродистых сталей, теряет свою твердость. Быстрорежущая же сталь сохраняет твердость при температурах до 600 °C, что обуславливает большую производительность изделий из нее. Заметим – при нормальных температурах резки (не более 200 °C) твердость быстрорежущей стали является даже ниже обычной углеродистой.
  • Красностойкость. Величина, определяющая временной промежуток, в течение которого инструмент способен выдерживать без потери своих рабочих свойств высокую температуру. Все марки быстрорежущих сталей имеют высокий показатель красностойкости. По этому показателю им на данный момент нет равных.
  • Сопротивление разрушению. Высокие механические характеристики не менее важны для производительности режущего инструмента. Быстрорежущие стали описываются высокой прочностью, гарантирующей возможность изготовления инструмента с большой глубиной и подачей резания.

2. Углеродистые стали

Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой У, а следующая за ней цифра показывает содержание углерода в де­сятых долях процента. Для изготовления инструмента применяют углеродистые качественные стали марок У7-— У13 и высококаче­ственные стали марок У7А—У13А. Высококачественные стали содержат не более 0,02 % серы и фосфора, качественные — не более 0,03 %.

По назначению различают углеродистые стали для работы при ударных нагрузках и для статически нагруженного инструмента. Стали марок У7—У9 применяют для изготовления инстру­мента при работе с ударными нагрузками, от которого требуется высока я режущая способность (зубила, клейма по металлу, де­ревообделочный инструмент, в частности пилы, топоры и т. д.).

Стали марок У10—У13 идут на изготовление режущего ин­струмента, не испытывающего при работе толчков, ударов и обладающего высокой твердостью (напильники, шаберы, острый хирургический инструмент и т. п.). Из стали этих марок иногда изготавливают также простые штампы холодного деформиро­вания.

Углеродистые доэвтектоидные стали после горячей пластиче­ской обработки {ковки или прокатки) и последующего охлажде­ния на воздухе имеют структуру, состоящую из пластинчатою перлита и небольшого количества феррита, а заэвтектоидные стали — пластинчатого перлита и избыточного цементита, кото­рый обычно образует сплошную или прерывистую сетку но гра­ницам бывших зерен аустенита. Термическая обработка углеродистых инструментальных ста­лей состоит из двух операций: предварительной и окончательной обработок. Предварительная термическая обработка сталей заключается в отжиге при 740—760 °С, цель которого — получить микрострук­туру, состоящую из зернистого перлита — псевдоперлита, так как при такой микроструктуре после последующей закалки полу­чаются наиболее однородные свойства. Кроме того, при такой структуре облегчается механическая обработка инструмента.

Окончательная термическая обработка состоит из закалки и низкого отпуска. Закалку проводят в воде от 780—810 °С, т. е, с температур, для доэвтектоидных сталей лежащих несколько выше Лс3, а для заэвтектоидных — лежащих ниже Аст.

Углеродистые стали имеют очень высокую критическую ско­рость закалки — порядка 200—300 °С/с. Поэтому недопустимо даже малейшее замедление охлаждения при закалке, так как это может привести к частичному распаду аустенита при темпе­ратурах перлитного интервала и, как следствие, к появлению мягких пятен.

Особенно быстро протекает распад аустенита в уг­леродистых сталях при температурах, близких к 500—550 °С, где он начинается почти мгновенно, протекает чрезвычайно ин­тенсивно и в течение нескольких секунд полностью заканчива­ется. Поэтому только инструменты малого диаметра могут после закалки в воде прокаливаться насквозь.

Однако при этом в них возникают большие внутренние напряжения, которые могут вы­звать существенные деформации. Инструменты, имеющие крупные размеры, при закалке в воде и в водных растворах солей, кислот и щелочей, охлаждающая способность которых выше, чем воды, закаливаются на мартенсит лишь в тонком поверхностном слое.

Структура же глубинных зон инструментов представляет собой продукты распада аустенита в перлитном интервале температур. Сердцевина инструментов, имеющая такую структуру, является менее хрупкой по сравне­нию с мартенситной структурой.

Поэтому инструменты, имеющие такую сердцевину, лучше переносят толчки и удары по сравнению с инструментами, закаленными насквозь на мартенсит.

Углеродистые стали наиболее целесообразно применять для инструментов небольшого сечения (до 5 мм), которые можно зака­ливать в масле и достигать при этом сквозной прокаливаемости, а также для инструментов диаметром или наименьшей толщиной 18—25 мм, в которых режущая часть приходится только на по­верхностный слой, например напильники, зенкера, метчики. Углеродистые инструментальные стали отпускают при тем­пературах не более 200 °С во избежание снижения твердости. Твердость окончательно термически обработанного инструмен­та из углеродистых сталей обычно лежит в интервале НВ.С 56—64.  Достоинствами углеродистых инструментальных сталей яв­ляются низкая стоимость, хорошая обрабатываемость давлением и резанием в отожженном состоянии.

Их недостатками являются невысокие скорости резания, ограниченные размеры инструмента из-за низкой прокаливаемо-сти и его значительные деформации после закалки в воде.

Изготовление и обработка быстрорежущих сталей

Быстрорежущие стали изготавливают как классическим способом (разливка стали в слитки, прокатка и проковка), так и методами порошковой металлургии (распыление струи жидкой стали азотом). Качество быстрорежущей стали в значительной степени определяется степенью её прокованности. При недостаточной проковке изготовленной классическим способом стали наблюдается карбидная ликвация.

При изготовлении быстрорежущих сталей распространенной ошибкой является подход к ней как к «самозакаливающейся стали». То есть достаточно нагреть сталь и охладить на воздухе, и можно получить твердый износостойкий материал. Такой подход абсолютно не учитывает особенности высоколегированных инструментальных сталей.

Перед закалкой быстрорежущие стали необходимо подвергнуть отжигу. В плохо отожженных сталях наблюдается особый вид брака: нафталиновый излом, когда при нормальной твердости стали она обладает повышенной хрупкостью.

Грамотный выбор температуры закалки обеспечивает максимальную растворимость легирующих добавок в α-железе, но не приводит к росту зерна.

После закалки в стали остается 25—30 % остаточного аустенита. Помимо снижения твердости инструмента, остаточный аустенит приводит к снижению теплопроводности стали, что для условий работы с интенсивным нагревом режущей кромки является крайне нежелательным.

Снижения количества остаточного аустенита добиваются двумя путями: обработкой стали холодом или многократным отпуском. При обработке стали холодом её охлаждают до −80…−70 °C, затем проводят отпуск. При многократном отпуске цикл «нагрев — выдержка — охлаждение» проводят по 2—3 раза.

В обоих случаях добиваются существенного снижения количества остаточного аустенита, однако полностью избавиться от него не получается.

Принципы легирования быстрорежущих сталей

Высокая твердость мартенсита объясняется растворением углерода в α-железе. Известно, что при отпуске из мартенсита в углеродистой стали выделяются мельчайшие частицы карбида.

Пока выделившиеся карбиды ещё находятся в мельчайшем дисперсном рассеянии (то есть на первой стадии выделения при отпуске до 200 °C), твердость заметно не снижается.

Но если температуру отпуска поднять выше 200 °C, происходит рост карбидных выделений, и твердость падает.

Чтобы сталь устойчиво сохраняла твердость при нагреве, нужно её легировать такими элементами, которые затрудняли бы процесс коагуляции карбидов. Если ввести в сталь какой-нибудь карбидообразующий элемент в таком количестве, что он образует специальный карбид, то красностойкость скачкообразно возрастает.

Это обусловлено тем, что специальный карбид выделяется из мартенсита и коагулирует при более высоких температурах, чем карбид железа, так как для этого требуется не только диффузия углерода, но и диффузия легирующих элементов.

Читайте также:  Рейсмусовые станки по дереву двухсторонние бытовые, видео

Практически заметная коагуляция специальных карбидов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия происходит при температурах выше 500 °C.

Красностойкость создается легированием стали карбидообразующими элементами (вольфрамом, молибденом, хромом, ванадием) в таком количестве, при котором они связывают почти весь углерод в специальные карбиды, и эти карбиды переходят в раствор при закалке.

Несмотря на сильное различие в общем химическом составе, состав твердого раствора очень близок во всех сталях, атомная сумма W+Mo+V, определяющая красностойкость, равна примерно 4 % (атомн.), отсюда красностойкости и режущие свойства у разных марок быстрорежущих сталей близки.

Быстрорежущая сталь, содержащая кобальт, превосходит по режущим свойствам остальные стали (он повышает красностойкость), но кобальт очень дорогой элемент.

3. Легированные стали

Низколегированные стали для режущего инструмента (13Х, 9ХС) также не обладают высокой теплостойкостью и обычно при­годны для работы при температурах не более 200 — 250 

Источник: https://intehstroy-spb.ru/spravochnik/bystrorezhuschaya-stal.html

Материалы для режущих инструментов

Материалы для режущих инструментов 5.00/5 (100.00%) проголосовало 5

Быстрорежущие стали инструментальные: обработка, марки, изготовление сверл и резцов

Режущая способность инструмента для токарных работ определяется физико-механическими свойствами материала, из которого он изготовлен. К основным свойствам, определяющим работоспособность инструмента относятся твердость, теплостойкость, износостойкость, теплопроводность и адгезионная способность.

Твердость материала, из которого изготовлен инструмент, должна превышать твердость обрабатываемого материала. В связи с тем, что на рабочую часть инструмента действуют значительные силы резания, создающие деформации изгиба, инструментальный материал должен обладать прочностью.

На твердость и прочность инструментального материала существенное влияние оказывает соотношение легирующих компонентов и углерода, входящих в их состав в виде карбидов.

С увеличением количества карбидов и уменьшением их зернистости твердость и износостойкость инструмента повышается, а прочность понижается.

Теплостойкость инструмента определяется температурой, выше которой снижается твердость и возрастает износ.

Износостойкость инструмента характеризуется сопротивляемостью инструмента истиранию под действием сил трения, возникающих в процессах резания.

Теплопроводность инструмента определяется способностью его отводить возникающее в процессах резания тепло от режущих граней инструмента. Чем выше теплопроводность, тем лучше отводится тепло от режущих кромок, благодаря чему повышается стойкость инструмента.

Адгезионная способность инструментального и обрабатываемого материала характеризуется температурой, при которой происходит налипание обрабатываемого материала на режущие грани инструмента.

Она зависит от молекулярных сил, развивающихся при высоких температурах и давлениях в точках контакта режущего инструмента с обрабатываемой поверхностью.

Чем выше температура налипания обрабатываемого материала на инструмент, тем качественней должен быть материал, из которого инструмент изготовлен.

Инструментальные стали.

Инструментальные стали делят на:

  • углеродистые;
  • легированные;
  • быстрорежущие.

Углеродистые инструментальные стали.

Для того, чтобы изготовить режущий инструмент применяют углеродистые стали марки У10А, У11А, У12А и У13А. Буква У означает, что сталь углеродистая инструментальная. Число после буквы указывает, сколько примерно углерода в десятых долях процента содержится в данной стали.

Если в конце названия марки стали есть буква А, то это говорит о том, что сталь относится к группе высококачественных (У10А; У12А).

После закалки и отпуска твердость инструмента из этих сталей составляет HRC 60—64. Однако при нагреве до температуры свыше 220—250°С твердость инструмента резко снижается. Поэтому в настоящее время на токарных станках такой инструмент используется только на работах, связанных с невысокими скоростями резания (некоторые типы метчиков, зенкеров и разверток).

Легированные инструментальные стали.

Легированные инструментальные стали — это такие, в состав которых с целью повышения физико-механических свойств вводятся специальные примеси (легирующие элементы).

При введении хрома, молибдена, вольфрама, ванадия, титана и марганца твердость стали повышается, так как они образуют с углеродом простые или сложные соединения (карбиды), которые обладают высокой твердостью (особенно карбиды вольфрама и ванадия). При этом у стали сохраняется достаточная вязкость. Никель, кобальт, алюминий, медь и кремний, растворяясь в железе, упрочняют сталь.

При соответствующей термообработке инструмент имеет твердость HRC 62—64 и сохраняет ее при нагреве до температуры 250—300°С. Зенкера, развертки, метчики, протяжки изготовляют из сталей марок 9ХС, ХВГ и ХВ5.

Быстрорежущие инструментальные стали.

Быстрорежущие инструментальные стали — это легированные стали со значительным содержанием вольфрама, кобальта, ванадия и молибдена. Они сохраняют полученную после термообработки твердость HRС 62 – 64 при нагреве до температуры 600°, а некоторые марки комплексно легированных сталей сохраняют свою твердость даже при нагреве до температуры 700—720°С.

Эти качества быстрорежущих сталей позволяют увеличивать в процессе обработки скорости резания в два-три раза по сравнению с инструментом, изготовленным из углеродистой и обычной легированной инструментальной стали.

Все марки быстрорежущей стали обозначаются буквой Р (Р9, Р12, Р18), число, проставленное после буквы Р, показывает среднее процентное содержание вольфрама в этой стали.

Широкое применение имеют быстрорежущие стали, содержащие 3—5% молибдена (Р6М3, Р6М5). Эти стали по прочности превосходят сталь Р18, хотя имеют несколько меньшую теплостойкость. Их обычно применяют для инструментов, работающих в условиях тяжелых силовых режимов.

При обработке легированных, жаропрочных и нержавеющих сплавов и сталей эффективно применение быстрорежущих сталей повышенной производительности, в состав которых входит ванадий и кобальт (Р10КФ5, Р18К5Ф2), или комплекснолегированных сталей (марки Р18МЗК25, Р18М7К25 и Р10М5К25). При наличии в стали 10% и более кобальта твердость ее после термообработки составляет 67—68 и сохраняется до температуры нагрева 640 – 720°С.

Быстрорежущие инструментальные стали применяются для изготовления резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков, плашек и другого инструмента.        .

Твердые сплавы.

Твердые сплавы состоят из карбидов тугоплавких металлов, которые равномерно распределены в кобальтовой связке. Их изготовляют методом прессования и спекания. Твердые сплавы имеют высокие показатели плотности и твердости, которая не снижается даже при нагреве до 800— 900°С. По составу твердые сплавы разделяются на три группы:

  • вольфрамовые;
  • титановольфрамовые;
  • титанотантало-вольфрамовые.

Основными марками твердого сплава вольфрамовой группы, применяемыми для изготовления режущего инструмента являются ВКЗ, ВКЗМ, ВК4, ВК4М, ВК6 ВК6М ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10.

В обозначении марки твердого сплава этой группы буква В обозначает группу, буква К и число, следующее за ней — процентное содержание кобальта, являющегося связывающим металлом.

Буква М обозначает, что структура сплава мелкозернистая, а буква В — что она крупнозернистая.

Твердые сплавы титановольфрамовой группы.

Твердые сплавы титановольфрамовой группы состоят из зерен твердого раствора карбида вольфрама в карбиде титана, избыточных зерен карбида вольфрама и кобальта, являющегося связкой.

Основными марками сплава этой группы являются Т5К10, Т5К12, Т14К8, Т15К6.

В обозначении сплавов этой группы число после буквы Т показывает процентное содержание карбида титана, а число после буквы К — содержание кобальта в процентах. Остальное в сплаве — карбиды вольфрама.

Твердые сплавы титанотанталовольфрамовой группы.

Твердые сплавы титанотанталовольфрамовой группы состоят из зерен карбидов титана, тантала, вольфрама и связки, в качестве которой также использован кобальт. Марками этой группы сплавов являются ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8Б и ТТ20К9. В обозначении этой группы сплавов число после букв ТТ показывает содержание карбидов титана и тантала, а число после буквы К — содержание кобальта в процентах.

В зависимости от содержания карбида вольфрама, карбида титана, карбида тантала и кобальта твердые сплавы имеют различные свойства. Чем больше кобальта, тем сплав более вязок и лучше сопротивляется ударной нагрузке.

Поэтому для изготовления инструментов, которыми выполняют обдирочные работы, используют сплавы с большим содержанием кобальта.

При обработке стали применяют твердые сплавы, содержащие карбид титана, так как на инструмент из этих сплавов стальная стружка меньше налипает.

Вольфрамокобальтовые твердые сплавы.

Согласно ГОСТ 3882 – 74 твердые сплавы группы ВК (вольфрамокобальтовые) рекомендуются для обработки хрупких материалов (чугун, бронза).

Сплавы группы ТК (титановольфрамокобальтовые) рекомендуются для обработки вязких материалов (сталь, латунь).

Сплавы титанотанталовольфрамовой группы применяются при неблагоприятных условиях работы инструмента с ударными нагрузками, при обработке стальных отливок и поковок.

Минералокерамические материалы.

Минералокерамические материалы для режущего инструмента изготавливают в виде пластинок из окиси алюминия Al2O3 (глинозема) методом прессования под большим давлением с последующим спеканием.

Они имеют высокую твердость, температуростойкость (до 1200°С), износостойкость и достаточную прочность на сжатие. К недостаткам этих материалов относится большая хрупкость и малая ударная вязкость.

Инструменты, оснащенные минералокерамикой, обычно используются при чистовой обработке при точении с постоянной нагрузкой и в случае отсутствия вибрации.

Синтетические материалы.

Синтетический алмаз характеризуется высокими твердостью и износостойкостью, химически мало активен.

Имеет небольшой коэффициент трения и слабую склонность к налипанию стружек обрабатываемого материала. Недостатки алмаза его хрупкость и сравнительно низкая температуростойкость (750—850°).

Алмазные резцы применяют для финишной обработки цветных металлов, сплавов и неметаллических материалов.

Кубический нитрид бора (КНБ) — синтетический сверхтвердый материал (эльбор, кубанит, гексанит) состоящий из соединений бора и азота. Твердость его несколько ниже твердости алмаза, но температуростойкость значительно выше (1200 – 1300°С).

Он химически инертен к материалам, содержащим углерод, поэтому при обработке сталей и чугунов его износостойкость значительно выше износостойкости алмазов.

Вставками из КНБ оснащаются токарные резцы для обработки закаленной стали и высокопрочных чугунов.

Источник: https://mechanicinfo.ru/materialy-dlya-rezhushhix-instrumentov/

Какие свёрла лучше: твёрдосплавные или быстрорежущие

Чтобы однозначно ответить на этот вопрос, нужно определить, какие задачи стоят перед мастером.

Выбор сверлильного инструмента в большей степени зависит от материала, который необходимо обработать. Связано это со свойствами быстрорежущей стали и твёрдых сплавов.

Начнем с быстрорезов.

Их обозначают HSS – High Speed Steel. Быстрорежущую сталь 120 лет назад изобрел американский инженер Фредерика Винслоу Тейлор, добавив в углеродистую сталь 18% вольфрама и 5% хрома. Новый материал получился значительно прочнее, а главное – возросла его устойчивость к высоким температурам, которым «грешит» металлообработка.

Во время сверления происходит интенсивный нагрев инструмента. Уже при 200-250°C легированные стали начинают буквально плавиться. С новыми примесями термостойкость стала доходить до 450-600°C, да и время работы на предельных температурных режимах значительно увеличилось, что позволило сверлить дольше и быстрее.

Свёрла из быстрорежущей стали идеально подходят для создания отверстия в деталях из стали с пределом прочности до 1200 Н/мм2, а также в мягких металлах, типа алюминия.

Для прочных металлов пригодится сверло из твёрдых сплавов.

Твёрдый сплав – это вовсе не слав. Он представляет собой композиционный материал, изготовленный по технологии порошковой металлургии (прессование и спекание порошков). Состоит твёрдый сплав из керамических частиц микронного размера (в основном из карбид вольфрама, к которому добавляю карбид титана или тантала), скрепленных связкой, в качестве которой выступает кобальт.

Для твёрдосплавных инструментов характерна более высокая устойчивость к температурам – они не теряют твёрдость и прочность даже при 900°C! Это позволяет увеличить скорость обработки и производительность. Соответственно такие свёрла понадобятся, если вы работаете с жаропрочными сталями, чугуном или сплавами титана.

Единственный недостаток твёрдосплавного инструмента: несмотря на свою твёрдость он подвержен разрушению при повышенных вибрациях.

Следите за качеством!

Довольно важно для работы выбирать только надёжных поставщиков инструмента. Дело в том, что крупнейшие производители пристально следят за качеством своей продукции, постоянно тестируя её и совершенствуя технологии изготовления.

Читайте также:  Молибденовая смазка: состав, характеристики, применение

Этого нельзя сказать о непроверенных поставщиках, которые могут использовать при производстве материалы низкого качества, не выдерживать необходимой геометрии.

В результате перезаточить подобные свёрла не представляется возможным, и они летят в мусорную корзину.

В каталоге компании ТИГРОТЕХ вы найдете проверенные годами свёрла из быстрорежущей стали от чешского лидера рынка ZPS, а также высококачественные южнокорейские свёрла из твёрдых сплавов от компании Widin.

Источник: https://Tigroteh.ru/blog/kakie-svyerla-luchshe-tvyerdosplavnye-ili-bystrorezhushchie/

5.7. Инструментальные стали и сплавы для обработки материалов резанием

К
инструментальным
относят стали и сплавы, применяемые для
обработки материалов резанием и давлением
и обладающие определенными свойствами
(твердостью, теплостойкостъю
(красностойкостью), износостойкостью,
прокаливаемостью и др.) в условиях
эксплуатации.

Основными
свойствами инструментальных сталей
являются: твердость, вязкость,
износостойкость, теплостойкость
(красностойкость), прокаливаемость.

Стали
для

режущего
инструмента

(резцы, сверла, фрезы, протяжки, метчики,
пилы и т. д.) должны обладать высокой
твердостью режущей кромки – НRС
63–66; высокой прочностью и сопротивлением
малой пластической деформации;
теплостойкостью (красностойкостью),
особенно при высоких скоростях резания
и обработке труднообрабатываемых
деталей.

Углеродистые
инструментальные стали

(У7–У13, У7А–У13А) являются наиболее
дешевыми. Их применяют для изготовления
малоответственного режущего инструмента,
работающего при малых скоростях резания,
не подвергаемого разогреву в процессе
эксплуатации.

Достоинствами
углеродистых сталей является то, что в
малых сечениях (до 15–20 мм) после закалки
достигается высокая твердость в
поверхностном слое (63–66 НRС)
и мягкая, вязкая сердцевина инструмента.
Такие свойства благоприятны для ручных
метчиков, напильников, пил, стамесок и
т. д.

В отожженном состоянии углеродистые
стали имеют структуру зернистого
цементита с низкой твердостью (1500–1800
НВ), что обусловливает их хорошую
обрабатываемость при изготовлении
инструмента.

Углеродистые стали имеют
низкую температуру закалки, что делает
нагрев под закалку технологически легко
выполнимым, вызывает малое окисление
и обезуглероживание инструмента.

Недостатками
углеродистых сталей является малая
прокаливаемость и закаливаемость. Она
не позволяет применять эти стали для
инструмента сечением более 20–25 мм.
Стали нетеплостойки, высокая твердость
их сохраняется лишь до температур
250–200 °С. Стали имеют высокую чувствительность
к перегреву вследствие растворения
избыточных карбидов в аустените.

Легирование
инструментальных сталей для режущего
инструмента хромом, ванадием (7ХФ, 9ХФ),
вольфрамом (ХВ4, В2Ф) позволяет уменьшить
недостатки углеродистых сталей. Подобные
стали используют для изготовления
метчиков, пил, зубил, отрезных матриц и
пуансонов, ножей холодной резки,
подвергаемых местной закалке.

Стали
с вольфрамом имеют повышенное содержание
углерода, что обеспечивает получение
карбида Ме6С
и мартенсита с высоким содержанием
углерода, благодаря чему эти стали имеют
после закалки наиболее высокую твердость
(65–67 НRС)
и износостойкость. Они применяются для
обработки твердых металлов, например
валков холодной прокатки, при небольшой
скорости резания.

В
группу сталей глубокой прокаливаемости
входят хромистые стали с более высоким
содержанием хрома (1,4–1,7 %) и стали
комплексно легированные несколькими
элементами (хромом, марганцем, кремнием,
вольфрамом).

Комплексно
легированные стали 9ХС, ХГС, ХВГ обладают
высокой прокаливаемостью. Особенно это
относится к сталям с марганцем, поэтому
стали типа ХВГ применяют для крупного
режущего инструмента, работающего при
малых скоростях резания (протяжки,
развертки, сверла и др.). Легирование
кремнием позволяет повысить устойчивость
против отпуска.

Стали 9Х5ВФ и 8Х4В2М2Ф2
применяют для деревообрабатывающего
режущего инструмента. Однако существенным
недостатком перечисленных легированных
сталей является их низкая теплостойкость,
что исключает возможность их применения
для режущего инструмента, эксплуатируемого
в тяжелых условиях, связанных с разогревом
режущей кромки.

В таких условиях работы
можно применять лишь стали с высокой
теплостойкостью, т. е. быстрорежущие.

Применение
быстрорежущих
сталей

для режущего инструмента позволяет
повысить скорость резания в несколько
раз, а стойкость инструмента – в десятки
раз.

Главной отличительной особенностью
быстрорежущих сталей является их высокая
теплостойкость или красностойкость
(600–700 °С) при наличии высокой твердости
(63–70 НRС)
и износостойкости инструмента.

Уникальные
свойства быстрорежущих сталей достигаются
посредством специального легирования
и сложной термической обработки,
обеспечивающих определенный фазовый
состав.

Основными
легирующими элементами быстрорежущих
сталей, обеспечивающими высокую
красностойкость, являются вольфрам,
молибден, ванадий и углерод. Кроме них,
все стали легируют хромом, а некоторые
– кобальтом.

Быстрорежущие
стали обозначаются первой буквой Р (от
слова «рапид»
– скорость), следующая цифра указывает
на содержание вольфрама, причем буква
«В» пропускается (Р18). Содержание
молибдена, который часто добавляют из
экономии вольфрама, ванадия, кобальта
указывается соответственно после букв
М, Ф и К: Р6М5, Р6М5Ф3, Р6М5К8, Р12МЗФ2К5.

Термическая
обработка быстрорежущих сталей включает
смягчающий изотермический отжиг проката
или поковок перед изготовлением
инструмента и окончательную термическую
обработку – закалку с трехкратным
отпуском готового инструмента для
уменьшения количества остаточного
аустенита. Схема термической обработки
инструмента из быстрорежущей стали
Р6М5 приведена на рисунке 5.8.

Рис.
5.8. Схема режима термической обработки
быстрорежущей стали.

Путем
корректировки содержания углерода и
легирующих элементов была создана
группа кобальтосодержащих сталей,
обладающих повышенной теплостойкостью
и называемых «сверхбыстрорежущими»:
Р12МЗФ2К5,
Р12МЗФ2К8, Р12МЗФЗК10, Р9МЗК6С, 10Р6М5К5 и др.).

  • Несмотря
    на высокую стоимость кобальтовых сталей,
    некоторое снижение пластичности и
    прочности при изгибе и склонности к
    обезуглероживанию в процессе нагрева под горячее деформирование и закалку,
    их рационально применять для обработки
    резанием коррозионно-стойких, жаропрочных
    сталей и сплавов.
  • Повышение
    свойств и качества быстрорежущих сталей
    может быть достигнуто с помощью
    производства этих сталей методами
    порошковой металлургии.
  • Порошковая
    быстрорежущая сталь

    характеризуется более однородной и
    мелкозернистой структурой, более
    равномерным распределением карбидной
    фазы, меньшей деформируемостью при
    термической обработке, лучшей шлифуемостью,
    более высокими технологи­ческими и
    механическими свойствами, чем стали
    аналогичных ма­рок, полученных по
    традиционной технологии.

Применение
методов порошковой металлургии привело
к созданию новых материалов, обладающих
уникальным сочетанием свойств – твердых
сплавов
.

Современные порошковые (спеченные)
твердые сплавы – это ком­позиции,
состоящие из твердых, тугоплавких
соединений (карбиды и кар­бонитриды
титана, вольфрама, тантала и др.) в
сочетании с цемен­тирующей (связующей)
составляющей (кобальт, никель, молибден
и др.).

Их получают, смешивая порошки
карбида и связующего материала,
спрессовывая их в формы и спекая при
высокой температуре 1250–1500 °С.
Такой инструмент не подвергается
термической обработке, а лишь затачивается.

Твердые
сплавы имеют значительно высокую
красностойкость (выше 800–1000 °С), рисунок
5.9, твердость и износостойкость, чем
быстрорежущая сталь. Однако их вязкость
меньше и они очень чувствительны к
действию ударных нагрузок.

Рис.
5.9. Влияние температуры на твердость
твердых сплавов и быстрорежущей стали:

1
– быстрорежущая
сталь,
2 – WC+9%
Co,
3
– WC+6% Co
,
4
– WC–TiC–TaC–Co

Твердые
сплавы, применяемые для оснащения
режущего инструмента, по составу и
областям при­менения можно разделить
на четыре группы: вольфрамокобальтовые
ВК (WC–Со),
титановольфрамовые ТК (WCTiCCo),
титанотанталовольфрамовые ТТК
(WCTiCTaCCo),
безвольфрамовые БВТС (на основе TiС,
TiCN
с раз­личными связками), таблица 5.3.

Таблица 5.3

Маркастали Состав, % σи, МПа HRA
WC TiC TaC Co
Вольфрамокобальтовые
ВК3 97 3 1100 89,5
ВК6 94 6 1500 88,5
ВК10 90 10 1650 87
Титановольфрамовые
Т30К4 66 30 4 950 92
Т15К6 79 15 6 1150 90
Т5К12 83 5 12 1650 87
Титанотанталовольфрамовые
Т17К12 81 4 3 12 1650 87
Т18К6 84 8 2 6 1250 90,5
Т120К9 71 8 12 9 1300 89
Безвольфрамовые
ТН20 80
КНТ16 84 –Ti

В
марках твердых сплавов буквы обозначают:
В – карбид вольфрама, Т – карбид титана,
ТТ – карбиды титана и тантала, КНТ –
карбонитрид титана, К – кобальт, Н –
никель; цифры после букв – содержание
этих веществ в процентах, для букв ТТ –
сумму содержания карбидов титана и
тантала. Содержание карбида вольфрама
определяется по разности.

Твердые
сплавы широко применяют для обработки
материалов резанием, для оснащения
горного инструмента, быстроизнашивающихся
деталей машин, узлов штампов, инструмента
для волочения, калибровки, прессования
и т.д.

Источник: https://studfile.net/preview/2687649/page:31/

Технология изготовления сверл

Пайка – процесс соединения пластинок из быстрорежущей стали и державок инструмента, который осуществляется с помощью специальных сварочных порошков с высокой температурой плавления. Для пайки пластинок применяют сварочный порошок из ферромарганца и буры (натриевая соль тетраборной кислоты). Чтобы понизить температуру плавления сварочного порошка, в него добавляют медь.

Чтобы уменьшить расход дорогостоящей инструментальной стали, улучшить качество изделий и снизить трудоемкость их изготовления, при изготовлении заготовок взамен обработки резанием используют методы обработки давлением.

При этом удается в некоторых случаях после применения методов обработки давлением получить форму и размеры изделия (или отдельных его элементов) с достаточно высокой точностью, что исключает необходимость дальнейшей механической обработки.

В настоящее время в инструментальной промышленности при изготовлении режущего инструмента применяют следующие виды обработки металлов давлением: секторную, поперечную и продольно-винтовую прокатки для изготовления заготовок сверл; ковку на молотах, прокатку на вальцах, холодную калибровку для изготовления заготовок напильников; безоблойную штамповку насадного режущего инструмента для изготовления других инструментов.

Рассмотрим некоторые особенности технологических процессов изготовления названных выше инструментов.

Развитие и применение пластической деформации при изготовлении заготовок сверл обусловлено тем, что все применяющиеся для них методы пластической деформации заготовок соответствуют основному современному технологическому требованию – приблизить профиль заготовки к профилю готового изделия. Это позволяет при изготовлении сверл сэкономить до 40 % дорогостоящей быстрорежущей стали, снизить трудоемкость изготовления изделий за счет исключения трудоемких операций фрезерования канавок.

Секторной прокаткой изготовляют в настоящее время заготовки сверл диаметром 15…50 мм. Этот метод широко распространен на инструментальных заводах страны и охватывает около 80 % общего выпуска сверл в указанном диапазоне диаметров. Причем выпуск сверл из заготовок, полученных секторной прокаткой, из года в год увеличивается.

Читайте так же:  Стали пониженной теплостойкости

При секторной прокатке цилиндрические механически обработанные заготовки из быстрорежущей стали нагревают в соляных ваннах до температуры прокатки (1100… 1200 °С). 3атем их прокатывают на специальных завивочных станках, после чего производят последующую термическую и механическую обработку.

Секторная прокатка положена в основу технологического процесса изготовления сверл и с прокатанными отверстиями для охлаждения. Сверла этого типа предназначены для высокопроизводительного сверления сталей, сплавов и других труднообрабатываемых материалов в тяжелых условиях, при которых затруднено охлаждение в зоне резания и не обеспечен надежный отвод стружки при сверлении.

Технологический процесс изготовления сверл с отверстиями для охлаждения обладает всеми преимуществами, присущими методу сектор ной прокатки, а также позволяет исключить трудоемкую операцию сверления глубоких отверстий.

Профиль сверла, а также профили отверстий для охлаждения, расположенных по всей длине рабочей части, получают пластической деформацией нагретых до температуры прокатки специальных заготовок.

Дальнейшее усовершенствование секторной прокатки заготовок сверл идет главным образом в направлении повышения точности по профилю и по шагу винтовой стружечной канавки, а также в направлении улучшения внешнего вида сверл.

Источник: https://arxipedia.ru/materialy-i-svojstva/instrumentalnye-materialy/texnologiya-izgotovleniya-sverl.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector