ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Износостойкость из "Инструментальные стали и их термическая обработка Справочник " Износостойкость инструментов является следствием сложных совокупных процессов, которые протекают не только при физическом уничтожении кромок инструмента ее могут сопровождать пластическая деформация, усталость и даже диффузионные процессы. Вследствие износа геометрия кромки инструмента изменяется, вырубные и режущие усилия возрастают. Для экономики технологий деформирования и резания небезразлично, каков срок службы режущих кромок, т. е. количество времени между двумя переточками инструмента, и сколько деталей будет произведено за этот- период. [c.56] При динамическом характере нагрузки и при высокой температуре эксплуатации степень износа растет. Динамическая нагрузка вызывает дальнейшее выкрашивание, вырывание поверхностных слоев. Высокая же рабочая температура снижает твердость материала инструмента и предел текучести, а также способствует развитию диффузионных процессов между материалом инструмента и обрабатываемой заготовкой. Циклические давления на рабочие поверхности и кромки инструментов, приводящие к накоплению от цикла к циклу небольших остаточных деформаций и к образованию трещины в поверхностных слоях, такж-е активно содействуют увеличению степени износа. [c.56] Износостойкость — это очень сложное свойство сталей, которое в значительной мере зависит от внешних факторов качества обрабатываемого материала, коэффициента трения, величины контактных напряжений, особенностей технологии производства и условий эксплуатации (смазки, температуры инструмента и т. д.). [c.56] В ходе применения различных способов деформации, резания трудно решать, какой вид износа является доминирующим абразивный, диффузионный, коррозионный, эрозионный или адгезионный. Обычно встречается каждый из них, даже если и не в одинаковой мере. Поэтому, как правило, на опытных инструментах или моделированием стремятся определить в данных конкретных условиях наиболее износостойкую инструментальную сталь. [c.56] Из данных табл. 12 видно, что износостойкость инструментальных сталей определяют не только твердость, но также их структура и обусловленные ею другие свойства. Чем больше разница между твердостью инструмента и материала обрабатываемой заготовки, тем заметнее различие между износостойкостью инструментальных сталей. [c.57] Положительное влияние высокой твердости на износостойкость стали проявляется также и при высокой температуре кромки инструмента (например, при резании, рис. 40). Как следует из сказанного ранее, большое влияние на износостойкость стали оказывают содержание карбидов, количество остаточного аустенита. При высокой температуре износостойкими являются только стали, устойчивые против отпуска. Уменьшение твердости вследствие распада мартенсита сильно снижает износостойкость. Чрезмерно высокая твердость, сочетающаяся только с минимальной вязкостью, также не является особо благоприятным фактором для износостойкости (см. рис. 26). Выкрашивание кромок происходит еще до появления нормального износа. Очень высокая твердость допускается только при наиболее благоприятном напряженном состоянии. Между содержанием карбидов в инструментальной стали и износостойкостью может быть выявлена однозначная зависимость (рис. 41). Чем больше карбидов в инструментальной стали, тем меньше износ. Большое влияние на износостойкость оказывает не только количество, но также и качество карбидов. Так, износ быстрорежущих сталей с одинаковой твердостью, существенно снижается в зависимости от количества присутствующего в них карбида ванадия (рис. 42). Разные карбиды и в различных количествах встречаются также и в быстрорежущих сталях. Отношение скоростей резания Weo этих быстрорежущих сталей, относящихся к 60-мин стойкости режущего инструмента между двумя их переточками, приведено ниже. [c.57] Таким образом, чем выше стойкость стали против отпуска и красностойкость, тем больше обычно также ее износостойкость при нагреве. [c.60] Отдельные легирующие в различной степени повышают износостойкость инструментальной стали для инструментов горячей деформации. Для данных условий эксплуатации и данной прочности (/ т=1600 Н/мм ) влияние некоторых легирующих элементов, повышающих износостойкость, можно выразить следующим соотношением Сг W Мо V=2 5 10 40. [c.60] Принимая во внимание это соотношение, можно вычислить легирующий эквивалент для некоторых инструментальных сталей. Как показывает опыт, чем выше легирующий эквивалент стали, тем меньше ее износ (рис. 45). [c.60] Кобальт также повышает износостойкость инструментальных сталей для инструментов горячей деформации, так как повышает их стойкость против отпуска, уменьшает скорость выделения карбидов и обеспечивает более равномерное их распределение. Износостойкость инструментальных сталей для инструментов горячей деформации в зависимости от температуры инструмента может быть существенно улучшена повышением предела текучести стали и ее прочности на растяжение (рис. 46). Предварительный подогрев инструмента благоприятен с точки зрения увеличения вязкости, стойкости к термической усталости однако он снижает износостойкость. [c.60] В зависимости от условий аустенитизации и отпуска изменяются также состав твердого раствора и вследствие этого износостойкость стали (табл. 13). [c.60] Примечание. Износ цилиндрических образцов (уменьшение объема) определяли при сухом трении скольжения на 15 типах абразива Цельсит , подогревавшихся до различных температур. [c.60] При соответствующем увеличении температуры аустенитйзаций износостойкость стали также возрастает. Износ инструментальных сталей, термообработанных до приблизительно одинакового предела текучести, неодинаков. Можно заметить, что чем больше количество Избыточных фаз в стали (например, карбидов, не растворившихся примесей), тем значительнее износ. В этом большую роль играет выкрашивание карбидов. Износ инструментальных сталей для инструментов горячей деформации с увеличением температуры испытания существенно возрастает (рис. 47). Увеличение содержания легирующих в твердом растворе вследствие нагрева до температуры аустенитизации и большая твердость стали даже в области повышенных рабочих температур обеспечивают более высокую износостойкость. [c.61] Вернуться к основной статье