Теплостойкие стали высокой твердости быстрорежущие стали)

Теплостойкие стали высокой твердости (быстрорежущие стали) [c.164]

Теплостойкие стали высокой твердости объединяют в группу так называемых быстрорежущих сталей, маркируемых по ГОСТ 19265—73. Буква Р в марке обозначает режущие . После буквы Р следует цифра, указывающая среднее содержание в процентах вольфрама — главного легирующего элемента этих сталей (буква В — его условное обозначение — пропускается) затем, как и в остальных сталях, буквами обозначаются другие легирующие элементы с цифрами, указывающими их содержание в процентах, если это содержание больше 1...2%. В состав всех быстрорежущих сталей непременно входят углерод (0,8...1,25%), хром (около 4%) и ванадий (1...2%), содержание которых в марке не указывается. [c.180]

Помимо теплостойкости другим важнейшим свойством быстрорежущей стали является вторичная твердость, получаемая при отпуске. Отпуск на вторичную твердость сопровождается эффектом дисперсионного твердения, т. е. выделением при отпуске мелкодисперсных фаз-упрочнителей с карбидной природой. В результате твердость стали после отпуска возрастает. Для получения при закалке высоколегированного твердого раствора за счет более полного растворения тугоплавких карбидов быстрорежущей стали температура аустенизации должна быть высокой — до 1300 °С для сталей с высоким содержанием вольфрама. После закалки сталь сразу же подвергают многократному (обычно трехкратному) отпуску при 560 °С по 1 ч. Многократным отпуск делают для более полного и эффективного превращения остаточного аустенита в мартенсит. [c.95]

Высокая теплостойкость (красностойкость) быстрорежущих сталей достигается термической обработкой с получением высоколегированного мартенсита, способного сопротивляться отпуску вплоть до 600. .. 650 С и, следовательно, сохранять до этих температур высокую твердость, прочность, износостойкость. Степень легированности мартенсита определяется составом исходного аустенита. Чем выше температура нагрева, тем больше легирующих элементов (W, Мо, V), входящих в состав вторичных карбидов, растворяется в аустените. Поэтому быстрорежущие стали нагревают при закалке до 1200. .. 1300 °С. Первичные карбиды в аустените не растворяются, но сдерживают рост аустенитных зерен, блокируя их фаницы. Быстрорежущие стали обладают весьма низкой теплопроводностью, поэтому их нагрев до температуры закалки ведут ступенчато с одной-двумя температурными остановками, что позволяет предупредить появление трещин. Высокая легированность аустенита предопределяет довольно низкие температуры начала и конца мартенситного превращения, обусловливающие, в свою очередь, сохранение при закалке значительных количеств (более 30 %) остаточного аустенита, понижающего режущие свойства стали. Уменьщение содержания остаточного аустенита достигается двух-трехкратным высоким отпуском. [c.136]

Режущий инструмент в основном изготовляют из быстрорежущей стали. Высокой твердостью и теплостойкостью (красностойкостью) должна обладать только режущая часть инструмента, т. е. та часть, которая непосредственно производит работу, а хвостовая часть должна обладать только достаточной прочностью, поэтому для экономии дефицитной, дорогостоящей быстрорежущей стали инструмент диаметром 9—10 мм и более изготовляют составным режущую часть из быстрорежущей стали, а хвостовую часть из углеродистой стали 40, 45, Стб или для повышения прочности из легированной стали 40Х. [c.258]

Быстрорежущие инструментальные стали отличаются от легированных присутствием в них значительно большего количества карбидообразующих элементов (вольфрам, ванадий, молибден и хром), существенно повышающих теплостойкость стали. Потеря твердости углеродистой инструментальной стали при нагреве выше 200—250 С объясняется интенсивной коагуляцией карбида железа, выделяющегося из мартенсита. Введение в сталь вольфрама, ванадия, молибдена и хрома в определенных количествах и сочетаниях приводит к образованию сложных карбидов, связывающих почти весь углерод, в результате чего процесс коагуляции карбидов начинает происходить при значительно более высоких температурах и теплостойкость стали возрастает. Главную роль в этом явлении играют вольфрам, ванадий и молибден. Высокая теплостойкость быстрорежущих сталей обеспечивается нагревом под закалку до максимально высоких температур (1300° С), охлаждением в масле и последующим троекратным отпуском при температурах 550—580° С. Высокие закалочные температуры [c.15]

Быстрорежущие стали. К ним относятся высоколегированные стали, предназначенные для изготовления инструментов высокой производительности. Основное свойство этих сталей - высокая теплостойкость (красностойкость), т е. сохранение мартенситной структуры и высокой твердости, прочности, износостойкости при повышенных температурах, возникающих в режущей кромке при резании с большой скоростью. [c.108]

Быстрорежущие стали (ГОСТ 19265—73). В отличие от других инструментальных сталей быстрорежущие стали обладают высокой теплостойкостью (красностойкостью), т. е. способностью сохранять мартенситную структуру и соответственно высокую твердость, прочность и износостойкость при повышенных температурах, возникающих в режущей кромке при резании с большой скоростью. Эти стали сохраняют мартенситную структуру при нагреве до 600—650 °С, поэтому применение их позволяет значительно повысить скорость резания (в 2—4 раза) и стойкость инструментов (в 10—30 раз) по сравнению со сталями, не обладающими теплостойкостью. [c.352]

При отпуске происходит выделение упрочняющих карбидов и распад остаточного аустенита. В результате быстрорежущая сталь получает высокую твердость, прочность и теплостойкость. [c.613]

Применение быстрорежущих сталей для режущего инструмента позволяет повысить скорости 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— [c.361]

Термическая обработка. Высок)то твердость и теплостойкость при удовлетворительной прочности и вязкости инструменты из быстрорежущих сталей приобретают после закалки и многократного отпуска. [c.388]

Твердые сплавы изготовляют порошковой технологией. Порошки карбидов смешивают с порошком кобальта, выполняющего роль связки, прессуют и спекают при 1400 —1550 °С. При спекании кобальт растворяет часть карбидов и плавится. В результате получается плотный материал структура которого на 80 - 95 % состоит из карбидных частиц, соединенных связкой. Увеличение содержания связки вызывает снижение твердости, но повышение прочности и вязкости. Твердые сплавы производят в виде пластин, которыми оснащают резцы, сверла, фрезы и другие режущие инструменты. Такие инструменты сочетают высокую твердость 85 - 92 HRA (74-76 HR ) и износостойкость с высокой теплостойкостью (800 - 1000°С). По своим эксплуатационным свойствам они превосходят инструменты из быстрорежущих сталей и применяются для резания с высокими скоростями. [c.619]

Быстрорежущие стали, содержащие 12 % W и высоколегированные ванадием, используют при обработке резанием с большой скоростью и малыми подачами материалов высокой твердости и аусте-нитных сталей, а также при изготовлении штампов для обработки холодной деформацией. Стойкость режущей кромки металлообрабатывающего инструмента (развертки, сверла, протяжки токарных резцов и др.), изготовленного из такой стали, выше на 50—250 % 110 сравнению со сталью марки R3. Быстрорежущие стали типа 6—5—3 и 5—4—4 характеризует большая прочность и вязкость, чем Стали с 12 % W. Однако температура начала плавления и теплостойкость у них несколько нии<е. [c.230]

Довольно высокие пределы прочности и текучести при сжатии и более предпочтительный по сравнению со сталью марки R9 предел прочности при изгибе имеют быстрорежущие стали типа 12—1—4—5, обладающие высокой твердостью и износостойкостью (табл. 99). Процесс дисперсионного твердения в этих сталях возникает в более широком интервале отпускных температур, чем у быстрорежущих сталей с большим содержанием молибдена (см. рис. 192), Чем больше вольфрама, тем сильнее проявляются теплостойкие свойства, повышается интенсивность дисперсионного твердения, но снижаются твердость и вязкость. Отпуск при температуре, немного превышающей температуру, соответствующую максимальному значению твердости в результате дисперсионного твердения, ведет к увеличению предела прочности при изгибе, в то же время предел текучести при сжатии уменьшается в незначительной степени. Отпуск при более низкой температуре (при 350° С), предшествующий процессу дисперсионного твердения, с точки зрения вязкости оказывается наиболее предпочтительным. Такие W — V — Со быстрорежущие стали [c.233]

В результате дальнейших работ по подысканию более производительных материалов для режущего инструмента в практике обработки металлов резанием начали внедряться различные твердые сплавы. Эти сплавы допускают весьма высокие скорости резания и стойкости, так как их теплостойкость значительно выще, чем у быстрорежущей стали лучших марок. Кроме того, указанные сплавы, обладая большой твердостью и сопротивляемостью истиранию, позволяют обрабатывать стали и чугуны, которые в силу большой твердости плохо поддаются обработке инструментом из быстрорежущей стали. [c.15]

Твердые сплавы, имея высокую твердость, теплостойкость и износостойкость, обладают сравнительно со сталями малой прочностью (предел прочности при изгибе 90—155 кгс/мм", т. е. в 1,5 — 2 раза меньше, чем у закаленных быстрорежущих сталей) и низкой ударной вязкостью. Поэтому необходимо создавать такие конструкции режущего инструмента, при которых твердый сплав работа. бы на сжатие, так как предел прочности при сжатии у твердых сплавов относительно высок (в 1,3—1,5 раза выше, чем у закаленной быстрорежущей стали). [c.44]

Их получают литьем под давлением или горячим прессованием. Обладают теплостойкостью до 1200° С и высокой твердостью. Однако прочность в десять раз меньше, чем у быстрорежущих сталей. Высокая износостойкость и отсутствие дефицитных металлов делают минералокерамические твердые сплавы весьма перспективным материалом для режущих инструментов. Однако низкая прочность ограничивает их применение только для чистовых операций в условиях весьма жесткой системы станок — инструмент — деталь. [c.485]

Эльбор (условное обозначение Л или КНБ). Представляет собой кубический нитрид бора (соединение -бора с азотом), называемый также кубонитом и боразоном. Выпускается в виде монокристаллов размерами до 400 мкм и порошков, изготовляемых в соответствии с принятой классификацией зернистости для алмазов. Твердость кубического нитрида бора близка к твердости алмаза, а абразивная способность не уступает синтетическому алмазу. Теплопроводность ниже, чем у алмазов, вследствие чего эльбор -быстро нагревается до высокой температуры, однако обладает теплостойкостью в 1,5 раза выше, чем у синтетических алмазов. При обработке закаленных быстрорежущих сталей стойкость шлифовальных кругов из эльбор а в 4—5 раз выше, чем у кругов из синтетических алмазов. Для обработки твердых сплавов и -неметаллических материалов эльбор не используется. [c.20]

Быстрорежущие стали по сравнению с углеродистыми сталями обеспечивают приблизительно в 2—4 раза более высокие скорости резания. Это объясняется в основном их большей теплостойкостью и износостойкостью. Они сохраняют высокую твердость при нагреве до 600—620° С. Применяются в основном две марки быстрорежущей стали — Р9 и Р18. Сталь Р9 содержит в среднем 9%, а сталь Р18 — 18% вольфрама, который является в этих сталях основным легирующим элементом. [c.8]

Быстрорежущие стали являются основным материалом для большинства режущих инструментов. Важнейшим свойством быстрорежущих сталей является теплостойкость, которая сочетается с высокой твердостью (до 70 КС,), износостойкостью и повышенным сопротивлением пластической деформации. Х1ол теплостойкостью понимают способность стали при нагреве рабочей части инструмента в процессе эксплуатации сохранять структуру и свойства, необходимые для деформирования или резания обрабатываемого материала. Теплостойкость создается специальной системой легировация стали и закалкой с очень высоких температур (для высоковольфрамовой стали до 1300 °С). Основными легирующими элементами являются вольфрам и его химический аналог молибден, который может замещать вольфрам в соотношении W Мо =1 1,4...1,5 (если содержание молибдена в стали не превышает 5 %). Для большинства современных рационально легированных быстрорежущих сталей суммарное содержание вольфрама и молибдена принято в пределах 12 % [W+ (1,4...1,5)Мо = = 12]. Быстрорежущие стали легируют также хромом, ванадием, кобальтом и некоторыми другими элементами. Ранее говорилось, что быстрорежущие стали маркируют буквой Р (от слова рапид — быстрый). Цифры после буквы Р указывают на содержание вольфрама в процентах. Другие легирующие элементы обозначаются соответствующими буквами, а их содержание в процентах — цифрами. Исключение представляет хром, который в количестве около 4 % находится практически во всех быстрорежущих сталях, однако в обозначении марки стали не указывается. [c.94]

Среди сверхтвердых материалов первое место принадлежит алмазу, твердость которого (10000 HV) в 6 раз превосходит твердость карбида вольфрама (1700 HV) и в 8 раз — твердость быстрорежущей стали (1300 HV). Преимущественное применение имеют синтетические алмазы (борт, баллас, карбонадо) поликристаллического строения, которые по сравнению с монокристаллами отличаются меньшей хрупкостью и стоимостью. Алмаз теплостоек до 800 °С (при большем нагреве он графитизируется). Относительно небольшая теплостойкость компенсируется его высокой теплопроводностью, снижающей разогрев режущей кромки инструментов при высоких скоростях резания. [c.621]

Третья группа — теплостойкие стали. В результате закалки и отпуска от температур 500—625° С такие стали приобретают высокую твердость, стойкость и прочность и сохраняют эти свойства при нагреве до температур 625—740° С. Эти стали обладают высокой прокаливаемостью. Как и стали предыдущих групп, они подразделяются на подгруппы высокой твердости (быстрорежущие стали, Р6М5, Р6МЗ) и повышенной вязкости (штамповые). [c.23]

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]

Красностойкость (теплостойкость, устойчивость против отпуска) определяет способность стали сохранять высокие твердость, прочность и износостойкость при повышенном нагреве, возникающем при резании или деформировании. Теплостойкость — одно из важнейших свойств, обусловливающих качество инструментальных сталей, используемых в тяжелых условиях резания (деформирования). Красностойкость быстрорежущих сталей устанавливают измерением твердости после четырехкратного иагрева при 600—625, 650 и 675° продолжительностью по одному часу (или одного нагрева 4 часа). Предварительно образцы за-калиаа70т и отпускают по нормальному режиму (или режиму, который требуется изучить). Характеризуют красностойкость той максимальной температурой после четырехкратного нагрева, до которой сталь сохраняет твердость не ниже 60 HR . Высокохромистые стали для холодного деформирования, обладающие меньшей красностойкостью, чем быстрорежущие, характеризуют после трехкратного нагрева при 475, 500 и 525°. Трехкратный нагрев целесооб- [c.1186]

Порошковые быстрорежущие стали — однородный мелкозернистый материал без карбидной ликвации. По сравнению со сталями обычного передела порошковые быстрорежущие имеют более высокие твердость н теплостойкость. Металлорежущий инструмент, изготовленный из этих сталей, имеет в 1,5—2 раза большуЬ стойкость. Порошковый бериллий после прокатки в листы находит ирнмененне в авиации и ракетостроении. Использование бериллия для обшивки сверхскоростных самолетов решает проблему жесткости конструкции н уменьшения массы. Бериллий является также перспективным материалом для ракетных двигателей с небольшой тягой, Благодаря сочетанию высоких [c.7]

Быстрорежущие стали — наибсхлее карактерные для режущих инструментов. Они сочетают вьгсокую теплостойкость (600—650 С в зависимости от состава и обработки) с высокими твердостью (до HR 68—70), износостойкостью при повышенных температурах и повышенным сопротивлением нла-стнческон деформации. Быстрорежущие стали позволяют повысить скорость резания в 2—4 раза по сравнению со скоростями, применяемыми при обработке инструментами из углеродистых и легированных инструментальных сталей. [c.606]

Достижение высоких физико-механических и эксплуатационных свойств твердых сплавов возможно лишь при использовании методов порошковой металлургии. При этом из дисперсных смесей порошков ту10плавкой фазы и связки прессованием н последующим спеканием прессовок прн температурах, существенно более низких, чем температура плавления тугоплавкой фазы, пол гчают изделия необходимой формы и размеров. При спекании связующая фаза плавится, растворяя некоторую долю тугоплавкой фазы либо изменяя состав поверхностных слоев зерен последней. Твердые, сплавн имеют высокую твердость в зависимости от состава (HR А 80—92) и теплостойкость (до 900—1000°С), что обеспечивает им существенно лее высокие режущие свойства по сравнению с быстрорежущими сталями (табл. 20). [c.617]

Вольфрам повышает пределы прочности и текучести стали при незначительном уменьшении относительного удлинения, повышает твердость н износостойкость ее. Особенно важно положительное влияние вольфрама на механические свойства сталей при повышенных температурах, повышение теплостойкости п стойкости против отпуска, поэтому вольфрам является главным легирующим элементом сталей для инструментов горячей обработки и быстрорежущих сталей. Отечественный ферровольфрам соответствует сам1.ш высоким требованиям (табл. 79). Выплавка ферровольфрама некоторых марок с молибденом объясняется присутствием R вольфрамовом концентрате некоторых месторождений значительного количества молибдена (2,0—4,5 /о). [c.254]

Рассматриваемые стали по составу и видам превращений при термообработке сходны с быстрорежущими сталями. В отличие от последних они содержат меньше избыточных карбидов типа МгзСй и МбС. Для повышения теплостойкости их закаливают с высоких температур (1000-1100 °С). Отпуск в интервале температур 540-600 °С вызывает дисперсионное твердение мартенсита и явление вторичной твердости вследствие выделения специальных карбидов типа МгС и МС. Для повышения вязкости отпуск проводят при более высоких температурах (580-650 °С) на структуру троостита и твердость НКСэ 44—Ф6. Рекомендуемые режимы термообработки приведены в табл. 6.23. [c.404]

Остаточный аустеиит инструментальных сталей. Его влияние на свойства. Остаточный аустенит фиксируется в структуре закаленных сталей, содержащих более 0,4—0,5% С. Количество остаточного аустенита зависит от его состава, получаемого при нагреве до температуры закалки, условий охлаждения и в меньшей степени от величины зерна. Состав остаточного аустенита определяет его устойчивость при последующем отпуске. Он почти полностью превращается в результате нагрева при 200—350° С нетеплостойких углеродистых н низколегированных сталей и при 500—580° С теплостойких штамповых н быстрорежущих сталей, У полутеплостойких сталей с 6—18% Сг он устойчив до 450—500° С, вследствие чего практически полностью сохраняется при обработке на первичную твердость. Точно также он почти полностью сохраняется в структуре нетеплостойких многих полутеплостойких сталей после отпуска на высокую твердость и может значительно влиять на их основные свойства и почти не сохраняется в теплостойких и полутеплостойких сталях, обрабатываемых на вторичную твердость. Количество остаточного аустенита, присутствующего в инструментальных сталях различных классов после закалки, приведено ниже. [c.381]

Обладающие высокой твердостью, износостойкие и теплостойкие инструментальные стали. К ним осносятся ледебуритные стали со средним или высоким содержанием углерода, высоколегированные W, Мо, V (например, быстрорежущие стали). [c.116]

Классификация быстрорежущих сталей. Быстрорежущие стали классифицируют по назначению или по теплостойкости. Одна часть быстрорежущих сталей так называемой нормальной теплостойкости с В ннсбо = 610н-620° С твердость этих сталей, измеренная после выдержки в течение 4 ч при температуре 620° С, составляет по меньшей мере HR 60. Другая часть — быстрорежущие стали высокой теплостойкости с =625- -650° С —содержит много МеС и Со. [c.218]

В интервале температур отпуска 250—350° С их вязкость и предел прочности на изгиб больще, чем вольфрамовых быстрорежущих сталей, поэтому они также имеют большие значения этих характеристик и при более высоких температурах отпуска. Твердость молибденовых быстрорежущих сталей в процессе отпуска при температурах свыше 560 С в некоторых случаях начинает убывать несколько быстрее, чем твердость легированных вольфрамом сталей (табл. 87—89). Поэтому температура, характеризующая теплостойкость легированных молибденом быстрорежущих сталей "ОнксбО меньше, чем легированных вольфрамом. [c.221]

В ванадиевых быстрорежущих сталях содержится обычно 2— 4%, а иногда и 5% V (см. табл. 43). В случае увеличения содержания ванадия растет количество карбидов МеС довольно высокой твердости и износостойкости (см. табл. 80) и уменьшается процентное отношение карбидов Ме О, в структуре материала. При нагреве Ёыше критиче№ой точки Л, значительная часть ванадия (1,5—2%) растворяется в твердом растворе, поэтому происходящий при отпуске лроцесс дисперсионного твердения здесь протекает намного интенсивнее, чем у прочих сталей (см. рис. 192). Для сталей с большим содержанием ванадия необходимо увеличение содержания углерода, так как каждый процент ванадия связывает 0,19—0,22% содержащегося в ста. углерода. Это больше, чем связывают вольфрам, молибден и хром. У быстрорежущих сталей с повышенным содержанием ванадия и углерода продолжает возрастать значение максимальной твердости. С увеличением содержания ванадия в быстрорежущей стали возрастают и предел текучести при сжатии (см. раздел 2.1.2), предел упругости, теплостойкость (см. табл. 91) и максимальная температура, при которой сохраняется данная твердость ( S hr go см. выше), и довольно сильно возрастает износостойкость (см. таВл. 13 и рис. 42), и, следовательно, можно достичь еще большей скорости резания (см. раздел 2.1.6). Теплостойкость имеет тем большее значение, чем большее количество ванадия растворяется в карбидной фазе Ме С, т. е. в твердом растворе. Это чаще всего происходит в быстрорежущих сталях, содержащих 12—14 % W (например, в сталях типа 12—1—4 и 14—0—4). [c.229]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...