Износостойкость инструментальных материалов

Рис. 14. Зависимость износостойкости инструментальных материалов от скорости

Для повышения эффективности внедрения режущего инструмента прогрессивных конструкций и из износостойких инструментальных материалов необходимо улучшить технологию заточки инструмента путем замены ручной заточки автоматизированной с внедрением новых моделей заточных станков увеличить выпуск современных смазочно-охлаждаюш,их жидкостей обеспечить серийное производство ряда моделей станков с целью эффективного использования прогрессивных конструкций инструмента из новых инструментальных материалов гаммы станков и агрегатных силовых головок для обработки отверстий твердосплавными сверлами одностороннего резания токарных станков для работы резцами из эльбора зуборезных станков, рассчитанных на работу твердосплавным инструментом специальных станков для нарезания колес методом зуботочения специальных продольно-фрезерных станков для работы с подачами до 2—3 м обеспечить оптимизацию условий эксплуатации режущих инструментов осуществить внедрение технологии полной эльборовой заточки и переточки всего режущего инструмента из быстрорежущей стали. [c.324]

Коэффициент трения связан функциональной зависимостью с силой трения и работой сил трения на пути взаимного скольжения инструмента и заготовки, поэтому значение этого коэффициента оказывает влияние на износостойкость инструментальных материалов. [c.34]

Рис. 6.8. Схема определения значений коэффициента трения, износа и износостойкости инструментальных материалов

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРИВЫХ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ, в процессе резания износ лезвий определяет продолжительность целесообразной работы инструмента до его замены новым или переточенным инструментом, т. е. его период стойкости Т, обычно выражаемый в минутах. Рассмотренная выше функциональная зависимость В (и) экспериментально установлена моделированием трения и износа инструментальных материалов истирающими конструкционными металлами в условиях, приближенных к условиям резания. Износостойкость инструментальных материалов и изнашивание изготовленных из них инструментов взаимосвязаны единством протекающих физических явлений. Поэтому закономерности изменения стойкости инструментов Т от скорости резания v аналогичны закономерностям изменения износостойкости В от скорости скольжения Иск и при обработке сталей имеют нелинейный экстремальный характер, а при обработке чугунов — экстремальный или- монотонно убывающий. [c.132]

Сравнительная износостойкость инструментальных материалов при трении с жаропрочными сплавами соответствует их относительной стойкости при обработке сплавов резанием. [c.209]

Отсутствие непосредственной связи между коэффициентом трения и износом инструментального материала при трении с жаропрочными сплавами, не позволяет использовать значения коэффициента трения в качестве показателя истирающих свойств сплавов или износостойкости инструментальных материалов. [c.210]

При обработке резанием главной составляющей Гш ., является основное технологическое время (до 75 %), поэтому для повышения производительности труда необходимо принимать все меры для его сокращения. На практике для повышения производительности труда используют методы высокопроизводительного врезания, основанные на максимально возможном увеличении скорости резания (скоростное резание) и увеличении подачи (силовое резание). Скоростное резание требует применения инструментов, оснащенных наиболее теплостойким и износостойким инструментальным материалом. [c.419]

Обработка труднообрабатываемых материалов вызвала необходимость создания новых инструментальных материалов и новых методов создания этих материалов. Инструментальный материал наряду с сопротивлением истиранию должен обладать достаточной обрабатываемостью в процессе изготовления инструмента и, конечно, выдерживать соответствующие нагрузки. За последние десять лет достигнуты большие успехи в создании новых более износостойких инструментальных материалов. [c.154]

Высокие режущие свойства обеспечиваются в первую очередь за счет применения наиболее износостойких инструментальных материалов и наивыгоднейшей геометрии режущей части. Также возможно повышение скорости резания за счет снижения экономической стойкости в связи с разработкой инструментов, сокращающих простои оборудования. Сокращение простоев оборудования, вызванных подналадкой инструмента и его заменой при износе, производится в основном следующими методами. [c.336]

Высокие прочностные свойства необходимы, чтобы инструмент обладал сопротивляемостью соответствующим деформациям в процессе резания, а достаточная вязкость материала инструмента позволяла воспринимать ударную динамическую нагрузку, возникающую при обработке заготовок из хрупких материалов и заготовок с прерывистой поверхностью. Инструментальные материалы должны иметь высокую красностойкость, т. е. сохранять большую твердость при высоких температурах нагрева. Важнейшей характеристикой материала рабочей части инструмента является износостойкость. Чем выше износостойкость, тем медленнее изнашивается инструмент. Это значит, что разброс размеров деталей, последовательно обработанных одним и тем же инструментом, будет минимальным. [c.276]

При решении прикладных задач трибологии - по созданию деталей и узлов трения для современных машин - не обойтись без материаловедения и технологии обработки материалов. При этом необходимо обеспечить максимальные износостойкость и срок службы деталей узлов трения и добиться высокой производительности процесса обработки конструкционного материала при максимальной стойкости (или износостойкости) металлообрабатывающего инструмента. В связи с многообразием условий эксплуатации различных трибосистем и условий резания сталей и сплавов (контактное давление, скорость скольжения, температура, окружающая среда, свойства конструкционных материалов) для решения вышеназванных задач разрабатывают различные методы модификации конструкционных и инструментальных материалов. [c.5]

В зависимости от условий эксплуатации конструкционные порошковые материалы (КПМ) подразделяют на две группы материалы, заменяющие обычные углеродистые и легированные стали, чугуны и цветные металлы материалы со специальными свойствами — износостойкие, инструментальные, жаропрочные, жаростойкие, коррозионностойкие, для атомной энергетики, с особыми физическими свойствами (магнитными, электро- и теплофизическими и др.), тяжелые сплавы, материалы для узлов трения — антифрикционные и фрикционные и др. Физико-механические свойства КПМ при прочих равных условиях определяются плотностью (или пористостью) изделий, а также условиями их получения. По степени нагруженности порошковые детали подразделяют на четыре группы (табл. 7.1). [c.174]

При рассмотрении изнашивания при ударе машин и инструмента вполне правомерно возникает вопрос о природе износостойкости конструкционных и инструментальных материалов и возможности управления этой характеристикой с целью изыскания способов ее повышения. [c.5]

Быстрорежущие стали по-прежнему остаются широко распространенным инструментальным материалом, из которого изготовляют сложные по конструкции многолезвийные и фасонные инструменты (фрезы, долбяки, шевера, протяжки, сверла, развертки, зенкеры и т. д.). Из быстрорежущей стали изготовляют фасонные и резьбовые резцы, а также и все другие типы резцов, если по условиям обработки к ним не предъявляют повышенных требований в отношении теплостойкости. Основное достоинство быстрорежущих сталей — высокая прочность предел прочности, например, у стали Р18— 320 кгс/мм, а у твердых сплавов— ПО—130 кгс/мм . В отличие от последних, инструмент из быстрорежущей стали хорошо противостоит также вибрациям и ударам, обладает достаточно высокой износостойкостью и работает при нагреве до 500—600° С (твердые сплавы при нагреве до 900—1000° С). [c.20]

В работе проф. М. М. Хрущева и М. А. Бабичева [25] приведена методика исследования износостойкости при абразивном изнашивании различных инструментальных материалов — быстрорежущей легированной и углеродистой сталей. [c.94]

Инструментальные материалы применяются для изготовления режущего, штампового, волочильного и мерительного инструмента. Они должны обладать высокими твердостью, прочностью, износостойкостью и другими свойствами. К этим материалам относятся углеродистые и легированные инструментальные стали, литые и спекаемые твердые металлокерамические сплавы, минералокерамические материалы, минералы (алмаз, корунд и др.). [c.192]

ЛТО позволяет повысить твердость и износостойкость упрочняемых материалов. Твердость зависит от концентрации углерода и легирующих элементов в стали (при постоянном режиме обработки). Методом ЛТО хорошо упрочняют средне- и высоколегированные углеродистые и инструментальные стали. Стали с низким содержанием углерода и высокопрочные низколегированные стали при лазерной термической обработке упрочняются плохо. ЛТО практически не влияет на предел прочности и предел текучести сталей. [c.133]

Для обеспечения работоспособности металлорежущего инструмента необходимо изготовлять его рабочую часть из материала, обладающего комплексом определенных физико-механических свойств (высокими показателями твердости, износостойкости, прочности, теплостойкости и др.). Материалы, отвечающие требованиям этого комплекса и способные осуществлять резание, называются инструментальными материалами. Рассмотрим физико-механические свойства инструментальных материалов. [c.32]

В результате интенсивного выделения теплоты в процессе резания металлов нагреваются лезвия инструмента, причем в наибольшей степени — их поверхности. При температуре нагрева ниже критической (для различных материалов она имеет разные значения) структурное состояние и твердость инструментального материала не изменяются. Если температура нагрева превышает критическую, то в материале происходят структурные изменения и связанное с этим снижение твердости. Критическая температура называется также температурой красностойкости. В основе термина красностойкость лежит физическое свойство металлов при нагреве до 600 °С излучать темно-красный свет. Красностойкость — это способность материала сохранять при повышенных температурах высокие твердость и износостойкость. По своей сути красностойкость означает температуростойкость инструментальных материалов. Температуростойкость различных инструментальных материалов изменяется в широких пределах 220... 1800°С. [c.33]

Износостойкость не является неизменным свойством инструментальных материалов, она зависит от условий резания. [c.34]

Карбидная керамика используется в качестве материала матриц алмазосодержащих композиционных материалов инструментального назначения. Тугоплавкие композиционные материалы и изделия из них получа ют за счет химических реакций в объеме заготовки. Заготовки изготавливают из смеси порошков, которые формуются в изделие требуемой формы на ранних стадиях технологического процесса. Затем осуществляют химические реакции и получают конечное изделие с последующим преобразованием состава и структуры материала. Высокая твердость и износостойкость полученных материалов крайне затрудняют механическую обработку новых изделий. Она осуществляется алмазным инструментом или шлифованием. Наиболее перспективно шлифование торцом шлифовального круга, так как этот вид шлифования обеспечивает менее жесткие температурные условия обработки. [c.139]

Твердые сплавы - это инструментальные материалы, состоящие из частиц карбидов тугоплавких металлов (W , Ti , ТаС), о единенных металлическим связующим компонентом (кобальтом), изготавливаемые методом порошковой металлургии. Твердые сплавы обладают высокой твердостью (до 90. .. 92 HRA), износостойкостью, красностойкостью (900. .. 1100°С). [c.137]

Важной и достаточно противоречивой характеристикой является толщина покрытия. С одной стороны, ее рост благоприятно сказывается на повышении износостойкости контактных площадок инструмента, с другой, - приводит к заметному увеличению количества дефектов в покрытии, снижению прочности сцепления покрытия с инструментальным материалом и уменьшению способности покрытия сопротивляться хрупкому разрушению. Поэтому при нанесении покрытий на инструменты, эксплуатирующихся в условиях прерывистого резания, например, при фрезеровании, толщина покрытия, как правило, не превышает 6...7 мкм, в то время как гфи точении этот показатель может иногда достигать 15 мкм. [c.93]

Инструментальные материалы непрерывно совершенствуются — систематически повышаются их износостойкость и красностойкость, а тем самым и производительность режущих инструментов. В табл. 18 указаны основные этапы совершенствования режущего инструмента. [c.183]

Конструкционные порошковые материалы КПМ) разделяют на материалы заменяющие традиционные стали, чугун, цветные сплавы со специальными свойствами - износостойкие, инструментальные, коррозионно-стойкие тяжелые сплавы материалы для узлов трения и Т.Д. Свойства КПМ определяются плотностью (или пористостью) изделий, а также условиями их изготовления (табл. 89, 90). [c.304]

Основные методы исследования износостойкости инструментальных материалов — это стойкостные методы испытаний режущих свойств и обрабатываемости, которые определяются по производительности и из-нЬсостойкости. При этом под производительностью понимается скорость резания при неизменной стойкости инструмента, а под износостойкостью— период размерной стойкости инструмента при постоянной скорости резания. [c.93]

В настоящее время для модифицирования инструментальных материалов применяются различные источники ионов, существенно разли-чаюпщеся по своим технологическим параметрам, таким, как используемый диапазон энергий ионов, возможность варьирования их химического состава, плотность ионного тока (соответственно удельная мощность облучения), прерывистость ионного потока и др. Имеются также данные об успешном использовании мощных ионных пучков (МИГ ) для гювьипения износостойкости твердосплавных режущих инструментов [21, 86, 104, 112, I 14. 118]. [c.218]

Повышение износостойкости твердосплавных инструментальных материалов после лазерного термоупрочнения может достигать 6 раз [121]. Одним из основных аргументов, объясняющих наблюдаемый факт, признается увеличение микротвердости модифицированных лазерным воздействием приповерхностных слоев твердого сплава. Однако износостойкость инструментальных твердых сплавов весьма чувствительна к режимам облучения и условиям эксплуатации модифициро- [c.224]

Перспективность применения комплексных методов упрочняющей обработки инструментальных материалов отмечается в работах А.С. Верещаки с соавт. [92, 118], С.Н. Григорьева [123-125], В.П. Табакова [126-127], И.А. Сенчило с соавт. [128-131]. Развиваемые концепции основываются на использовании в качестве основного модифицирующего элемента износостойких покрытий и связаны с задачами улучшения качества самих покрытий и повышения адгезии покрытия с твердосплавной матрицей. При этом основными направлениями повышения эксплуатационных свойств инструментальных материалов являются [c.230]

UH TpyM HtaAbHbie материалы. Металлорежущий инструмент может производить срезание слоя материала с поверхности заготовки в том случае, если его режущая часть изготовлена или оснащена инструментальным материалом, обладающим высокой твердостью, прочностью, температуростойкостью и износостойкостью. [c.70]

Обработка резанием в среднем составляет около 50% трудоемкости изготовления машин. Важной задачей является устаповлсиио рациональных режимов резания, исследование износостойкости режущего инструмента, улучшение инструментальных материалов, определение режуш,их свойств и разработка новых высокопроизводительных конструкций ре-жуш сго инструмента. [c.94]

Высокие прочностные свойства необходимы для того, чтобы инструмент обладал сопротивляемостью соответствующим деформациям в процессе резания, а достаточная вязкость материала позволяла бы восхфинимать ударную динамическую нагрузку, возникающую при обработке заготовок из хрупких материалов или с прерывистой обрабатываемой поверхностью. Инструментальные материалы должны обладать высокой красностойкостью, т.е. сохранять большую твердость и режущие свойства при высоких температурах нагрева. Важнейшей характеристикой материала режущей части инструмента служит износостойкость. Чем выше износостойкость, тем медленнее изнашивается инструмент и выше его размерная стойкость. Это значит, что заготовки, последовательно обработанные одним и тем же инструментом, будут иметь минимальное рассеяние размеров обработанных поверхностей. В целях повышения износостойкости на режущую часть инструментов специальными методами наносят одно- и многослойные покрытия из карбидов вольфрама, нитридов титана. Материалы для изготовления инструментов [c.322]

Основная роль в срезании стружки при обработке резанием отведена инструменту. В процессе обработки он нагревается, испытывает механические нагрузки и контактное трение с обрабатываемым материалом. В системе СПИД (станок — приспособление — инструмент — деталь) инструмент работает в наиболее тяжелых условиях и от него в первую очередь зависят надежность и качество обработки. Для обеспечения работоспособности инструментальные материалы должшл обладать высокими значениями допустимых напряжений на изгиб, растяжение, сжатие, кручение, удар твердости режущей части инструмента, обеспечивающей его режущие свойства теплостойкости, т. е. способности сохранять свою твердость при высоких температурах износостойкости. [c.572]

Многие инструментальные материалы относятся к композиционным. Это карбидостали, твердые и сверхтвердые минералокерамичесБсие материалы и др. В их составе и структуре сочетаются разнородные по составу компоненты и фазы, одни из которых обеспечивают высокую твердость, износостойкость и т. п., а другие вьшолняют роль ме-талла-связБси, цементируют твердые частицы в одно целое компактное тело, обеспечивая необходимую прочность и вязкость. [c.806]

Инструментальные материалы на основе ПКА и ПКНБ являются самыми твердыми, их твердость HV составляет 60...90 ГПа и 30...40 ГПа соответственно. Высокая твердость ПКА и ПКНБ обусловливает их чрезвычайную износостойкость при обработке труднообрабатываемых материалов. Прочностные характеристики СТМ ниже, чем у ТС, однако они сохраняют свои значения при высоких температурах. Пластическая деформация у СТМ отсутствует. [c.85]

Новый инструментальный материал — минералокерамика — окись алюминия (AljOg) вызывает большой интерес благодаря своим выдающимся режущим свойствам, определяемым высокими твердостью, красностойкостью и износостойкостью. Исходным материалом для получения высокопрочной режущей минералокерамики является технический глинозем, получаемый при производстве алю- [c.36]

Материал режущей части резцов. Результаты большинства исследователей, полученные при изучении процесса точения пластмасс, в частности стеклопластиков [24, 28, 78, 86, 92, 100, 109 и др.], а также исследования автора позволяют сделать вывод о том, что наиболее оптимальным инструментальным материалом при обработке ВКПМ является вольфрамо-кобальтовый твердый сплав. Если пластмассы, не содержащие абразивного наполнителя, можно успешно обрабатывать резцами из быстрорежущих, а в ряде случаев и из легированных сталей, то ВКПМ, армирующим элементом в которых является абразивный материал, например стекло, наиболее эффективно обрабатывают твердым сплавом. Это объясняется низкой износостойкостью и сравнительно невысокой твердостью быстрорежущих сталей, а также их низкой теплопроводностью — в три-четыре раза меньшей, чем у твердых сплавов. В то же время для обработки стеклопластиков, имеющих низкую теплопроводность, необходимо иметь инструментальный материал с высокой теплопроводностью. Это тем более важно, потому что стеклопластики, являю- [c.69]

Важным свойством инструментального материала при обработке ВКПМ является его износостойкость, так как высокие упругие свойства обрабатываемого материала и его абразивная способность весьма интенсивно изнашивают резец. Кроме того, исследования [109] показали, что при обработке ВКПМ большое значение для увеличения стойкости резца имеет его заточка с минимальным радиусом округления режущей кромки. Поскольку разные инструментальные материалы имеют различные минимальные радиусы округления режущей кромки при заточке, то оптимальным будет тот, который позволяет получить минимальные значения радиуса закругления режущей кромки. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...