ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Стали для режущих инструментов из "Технология металлов Издание 2 " Выбор инструментальной стали производят в зависимости от свойств обрабатываемого материала, условий резания, требований к точности размеров и качеству обрабатываемой поверхности, экономических соображений и т.д. [c.311] Инструментальная сталь должна обладать высокой твердостью, износостойкостью, обеспечивающей сохранение режущей кромки инструмента, достаточной прочностью и вязкостью (для инструментов ударного действия). [c.311] Режущие кромки инструмента могут нагреваться до 500—900° С. В этих случаях основным свойством инструментальных материалов является теплостойкость (красностойкость), т.е. способность сохранять высокую твердость и режущую способность при продолжительном нагреве. [c.311] Этот комплекс свойств обеспечивается выбором стали и оптимальным режимом термической обработки. При этом важное значение имеет прокаливаемость стали. В зависимости от сечения инструмента его изготавливают из сталей небольшой, повышенной прокаливаемости или из быстрорежущих сталей. [c.312] Эти стали по ГОСТ 1435—74 содержат 0,65 1,35 /о С. [c.312] Они маркируются У7, У7А. .. У13, У13А. Буква У обозначает что сталь углеродистая, число показывает содержание углерода в десятых долях процента (приложение табл. 9). [c.312] Стали У7, У7А, У8, У8А, содержащие 0,7—0,8% С, применяют для инструментов по дереву и инструментов ударного действия, когда требуется повышенная вязкость,— пуансонов, кернов, зубил, кузнечных штампов и т.д. [c.312] Стали У9—У13 (У9А—У13А), содержащие 0,9— 1,3% С, обладают более высокой твердостью и износостойкостью. Из этих сталей изготавливают сверла, метчики, развертки, фрезы, плашки и др. Из-стали У13, имеющей максимальную твердость HR 62—64) и износоустойчивость, изготавливают напильники, граверный инструмент и т. п. [c.312] Для снижения твердости и создания благоприятной структуры все стали до изготовления инструмента подвергают предварительной термической обработке — отжигу. Поскольку наличие сетки вторичного цементита ухудшает качество и срок службы инструмента, заэвтектоидные стали подвергают сфероидизирующему отжигу, нагревая стали У9 и У10 до 740—750°С, а У11 и У12 до 750—780° С. В результате такого отжига пластины Цц делятся (на этот процесс положительно влияет наличие субграниц и скоплений дислокаций). Регулируя скорость охлаждения можно получать глобули Цц различного размера. [c.312] Окончательная термическая обработка — закалка и отпуск. [c.312] Температура закалки доэвтектоидных сталей 4-30 С, заэвтектоидных сталей Лс1+(40-4-50 С). [c.313] Структура закаленной стали — мелкоигольчатый мартенсит или мелкоигольчатый мартенсит с мелкими карбидами. Температуру отпуска выбирают в зависимости от твердости, необходимой для данного вида инструмента. [c.313] Для инструментов ударного действия (У7, У8), когда требуется повышенная вязкость, применяют отпуск при температурах 280—300° С HR 56—58). Для напильников, метчиков, плашек и т.п. (стали У10—У13) производят низкотемпературный отпуск при 150—200° С, что обеспечивает инструменту максимальную твердость (Я/ С 62—64). [c.313] Основные недостатки углеродистых сталей — их небольшая прокаливаемость, примерно до 5—10 мм, и низкая теплостойкость. При нагреве выше 200° С их твердость резко снижается. Инструменты из этих сталей могут работать лишь при небольших скоростях резания. [c.313] Эти стали по ГОСТ 5950—73 обычно содержат 0,9— 1,4 /о С. Суммарное содержание легирующих элементов (Сг, W, Мп, Si, V и др.) не превышает 5%. Состав и свойства наиболее распространенных сталей указаны в приложении, табл. 10. [c.313] Легирующие элементы, увеличивая устойчивость аустенита, уменьшают критическую скорость закалки и З величивают прокаливаемость (инструменты из сталей повышенной прокаливаемости, как правило, прокаливаются насквозь). Инструменты закаливают в масле, что уменьшает возможность коробления и образования закалочных трещин. [c.313] Термическая обработка таких инструментов заключается в закалке с 800—860° С в масло или ступенчатой закалке (температура закалки определяется составом). Отпуск проводят низкотемпературный — при 150— 200° С. Твердость после термической обработки составляет HR 61—66. Иногда для увеличения вязкости повышают температуру отпуска до 300° С, но при этом твердость понижается до HR 55—60. [c.313] Малолегированные стали, содержащие I—1,5% легирующих элементов (Х05, 7ХФ, 8ХФ), относятся к сталям небольшой прокаливаемости. [c.313] Повышенное содержание кремния (9ХС, ХВСГ) способствует увеличению прокаливаемости (критический диаметр для стали 9ХС равен 40 мм, а для стали ХВСГ 100 мм при закалке в масле) и устойчивости мартенсита при отпуске. [c.314] Повышенное содержание марганца (ХВГ, 9ХВСГ) слособствует увеличению количества остаточного аустенита, что уменьшает деформацию инструмента при его закалке. Поэтому эти стали часто применяют для изготовления инструмента, имеющего большую длину при относительно небольшом диаметре, например протяжек. Легирование хромом увеличивает прокаливаемость и твердость после закалки. [c.314] Вернуться к основной статье