ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Задачи по инструментальным сталям и сплавам из "Материаловедение " Однако стойкость этих сверл резко снизилась при обработке жаропрочной аустенитной стали. [c.369] Рекомендовать быстрорежущую сталь повышенной теплостойкости, пригодную для производительного резания жаропрочных сталей, указать ее марку и химический состав, термическую обработку и микроструктуру Б готовом инструменте. [c.369] Сопоставить теплостойкость стали Р12 и выбранной стали. [c.369] Режущие инструменты для производительного резания изготовляют из быстрорежущих сталей, так как эти стали обладают теплостойкостью. Они сохраняют мартенситную структуру и высокую твердость при повышенном нагреве (500—650° С), возникающем в режущей кромке. [c.369] Однако стойкость инструментов из быстрорежущих сталей, подвергавшихся оптимальной термической обработке, определяется не только их химическим составом, структурой и режимом резания, но сильно зависит от свойств обрабатываемого материала. [c.369] При резании сталей и сплавов с аустенитной структурой (нержавеющих, жаропрочных и др.), получающих все более широкое применение в промышленности, стойкость инструментов и предельная скорость резания могут сильно снижаться по сравнению с получаемыми при резании обычных конструкционных сталей и чугунов с относительно невысокой твердостью (до НВ 220—250). Это связано главным образом с тем, что теплопроводность аустенитных сплавов пониженная. Вследствие этого тепло, выделяющееся при резании, лишь в небольшой степени поглощается сходящей стружкой и деталью и в основном воспринимается режущей кромкой. Кроме того, эти сплавы сильно упрочняются под режущей кромкой в процессе резания, из-за чего заметно возрастают усилия резания. [c.369] Для резания подобных материалов, называемых труднообрабатываемыми, мало пригодны быспрпрежущие стали умеренной теплостойкости, сохраняющие высокую твердость (HR 60) и мартенситную структуру после нагрева не выше 615—620° С. Для обработки аустенитных сплавов необходимо выбирать быстрорежущие стали повышенной теплостойкости, а именно кобальтовые. Кобальт способствует выделению при отпуске наряду с карбидами также и частиц интерметаллидов, более стойких против коагуляции, и затрудняет процессы диффузии при температурах нагрева режущей кромки. Кобальтовые стали сохраняют твердость HR 60 после более высокого нагрева до 640—645° С. Кроме того, кобальт заметно (на 30—40%) повышает теплопроводность быстрорежущей стали, а следовательно, снижает температуры режущей кромки из-за лучшего отвода тепла в тело инструмента. Наконец, стали с кобальтом имеют более высокую твердость (до HR 68 у стали Р8МЗК6С). [c.370] Для сверл и фрез, применяемых для резания аустенитных сплавов, рекомендуются кобальтовые стали марок Р12Ф4К5 или Р8МЗК6С. Термическая обработка кобальтовых сталей принципиально не отличается от обработки других быстрорежущих сталей. Она следующая. [c.370] Инструменты закаливают с очень высоких температур (1240— 1250° С для стали Р12Ф4К5 и 1210—1220° С для стали Р8МЗК6С), что необходимо для растворения большего количества карбидов и насыщения аустенита (мартенсита) легирующими элементами вольфрамом, молибденом, ванадием и хромом. Еще более высокий нагрев, дополнительно усиливающий перевод карбидов в расТвор, недопустим он вызывает рост зерна, что снижает прочность и вязкость. Структура стали после закалки мартенсит, остаточный аустенит (15—30%) и избыточные карбиды, не растворяющиеся при нагреве и задерживавшие рост зерна. Твердость HR 60—62. [c.370] Затем инструменты отпускают при 550—560° С (3 раза по 60 мин). Отпуска вызывает а) выделение дисперсных карбидов и интерметаллидов из мартенсита (дисперсионное твердение), что повышает твердость до HR 66—69 б) превращает мягкую составляющую — остаточный аустенит в мартенсит в) снимает напряжения, вызываемые мартенситным превращением. [c.370] После отпуска инструменты шлифуют, а затем подвергают цианированию, чаще всего жидкому в смеси Na N (50%) и Naa Og (50%) с выдержкой 15—30 мин (в зависимости от сечения инструмента). [c.370] Твердость цианированного слоя на глубину 0,02—0,03 мм достигает HR 69—70 немного ( на 10° С) возрастает и теплостойкость. При нагреве для цианирования снимаются также напряжения, вызванные шлифованием. Цианирование повышает стойкость инструментов на 50—80%. [c.370] После цианирования целесообразен кратковременный нагрев при 450—500° С в атмосфере пара и с охлаждением в масле поверхность инструмента приобретает тогда синий цвет и несколько лучшую стойкость против воздушной коррозии. [c.370] Объяснить причины, по которым для этого назначения нецелесообразно использовать углеродистую инструментальную сталь У12 с высокой твердостью HR 63—64). [c.371] Рекомендовать режим термической обработки фрез из выбранной быстрорежущей стали, приняв, что фрезы изготовлены из проката диаметром 40 мм. [c.371] Завод должен изготовить долбяки, обрабатывающие с динамическими нагрузками конструкционные стали с твердостью НВ 200—230. [c.371] Выбрать марку быстрорежущей стали, наиболее пригодной для этого назначения, рекомендовать режим термической обработки и указать структуру и свойства (для долбяков наружным диаметром 60 мм). [c.371] Указать, можно ли использовать для протяжек менее легированную, а следовательно, более экономичную быстрорежущую сталь. [c.371] Выбрать марку стали для протяжек, обрабатывающих конструкционные стали с твердостью до НВ 250, указать ее термическую обработку, структуру и свойства для случаев, когда протяжки изготовляют из проката диаметром 40 и 85 мм. [c.371] Вернуться к основной статье