ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ Стали и сплавы для режущего инструмента

По назначению инструментальные стали делятся на стали для режущего, измерительного и штампового инструмента. Кроме сталей, для изготовления режущего инструмента применяются металлокерамические твердые сплавы и минералокерамические материалы. Режущий инструмент работает в сложных условиях, подвержен интенсивному износу, при работе часто разогревается. Поэтому материал для изготовления режущего инструмента должен обладать высокой твердостью, износостойкостью и теплостойкостью. Теплостойкость — это способность сохранять высокую твердость и режущие свойства при длительном нагреве. [c.187]

Выбор И Применение инструментальных сталей и сплавов для режущего инструмента рассмотрены в гл. 1 раздела VI. [c.319]

Основным режущим материалом являются быстрорежущие стали, которые все больше вытесняют инструментальные стали и твердые сплавы. Быстрорежущая сталь, благодаря ее малой стоимости, большой вязкости идет на изготовление цельного инструмента, при этом у инструмента могут быть получены очень малые шаги между зубьями и большие передние углы. Твердые сплавы, отличающиеся высокими износо- и теплостойкостью, используют преимущественно в виде режущих пластин, напаиваемых и прижимаемых к корпусу инструмента. Фрезерные инструменты небольших размеров также полностью изготавливают из твердых сплавов. Минералокерамику для изготовления фрезерного инструмента не применяют. [c.126]

Производительность резьбообразования и качество резьбы зависят от инструментального материала. Для изготовления режущей части резьбонарезных инструментов используют различные инструментальные стали и спеченные твердые сплавы. При выборе материала для рабочей части резьбового инструмента необходимо учитывать вид обрабатываемого материала, режимы резания, технологические критерии, конструктивные требования и ограничения по качеству. В табл. 3.9 и 3.11 —3.13 приведен широкий спектр применения инструментальных углеродистых, легированных и вольфрамсодержащих быстрорежущих сталей, а также спеченных твердых сплавов, а в табл. 6.15 даются рекомендации к применению резьбонарезного инструмента в зависимости от обрабатываемого материала. [c.252]

В книгу включены сведения о новых инструментальных материалах (твердые сплавы и быстрорежущие стали), об алмазном инструменте, инструментах для автоматических линий, инструментах для нарезания зубчатых колес рассмотрены новые, более совершенные конструкции режущего инструмента, высокопроизводительные режимы резания, новые ГОСТы на шероховатость обработанной поверхности, на абразивный инструмент и др. [c.3]

Износ инструмента во многом предопределяется физико-механическими свойствами материала, из которого сделана его режущая часть. Поэтому, если для быстрорежущих сталей допускаемую скорость резания принять за единицу, что по отношению к другим материалам коэффициент на скорость резания будет меньше единицы для легированных и углеродистых инструментальных сталей и больше единицы для твердых сплавов и керамических материалов. [c.127]

Для изготовления режущей части инструментов применяются инструментальные стали и твердые сплавы. Державки, хвостовики, корпуса и детали сборного инструмента изготовляются из конструкционных сталей. [c.562]

Лабораторные работы предусматривают изучение сталей для режущих инструментов как более типичных для большой группы инструментальных сталей. Эти стали широко применяют в промышленности. Основные марки сталей и сплавов, применяемых для режущих инструментов, приведены в табл. 33. [c.284]

Приводимые ниже лабораторные работы предусматривают изучение стали для режущих инструментов как более типичных для большой группы инструментальных сталей. Эти стали широко применяют в промышленности, их используют также для изготовления штампов и измерительных инструментов. Основные марки и составы сталей и сплавов, применяемых для режущих инструментов, приведены в учебниках по металловедению. [c.306]

Для инструментов характерно большое количество острых режущих кромок, обладающих максимально достижимой твердостью HR 60—70 — для инструментов из инструментальных сталей и HRA 90—93 — для твердых сплавов). Поэтому для инструментов, особенно в закаленном состоянии, необходимы индивидуальные установки для загрузки и снятия их со станка, специальной укладки и т. д. Это определяет требования к элементам автоматизации станков (бункерам, магазинам и т. д.). [c.28]

Как следует из изложенного, для повышения производительности обработки труднообрабатываемых сталей и сплавов, снижения темпа изнашивания и разрушения твердосплавных фрез необходимо уменьшить нагрузку на режущие лезвия инструмента, обеспечить более равномерное распределение в нем этой нагрузки и напряжений, снизить адгезионное схватывание инструментального и обрабатываемого материалов, особенно на участках выхода зубьев из контакта. Эти проблемы могут быть успешно решены путем применения предварительного плазменного нагрева материала заготовки. Наибольший эффект может быть получен при попутном фрезеровании. Дело в том, что условия врезания зубьев при встречном фрезеровании с плазменным подогревом мало отличаются от условий врезания при обычном способе обработки, так как глубина фрезерования в целях сохранения исходной структуры материала обычно назначается несколько большей, чем толщина разупрочненного слоя. Поэтому фактически зуб инструмента работает по металлу, механические свойства которого мало отличаются от свойств металла ненагретой заготовки. Адгезионное же взаимодействие между твердым сплавом и материалом заготовки вследствие нагревания последней может усиливаться. [c.147]

Инструментальные материалы предназначены для изготовления различного инструмента и должны обладать высокой твердостью, прочностью, износо- и теплостойкостью. Инструментальные материалы подразделяют на стали, твердые сплавы и сверхтвердые материалы (алмаз, нитрид бора со структурой алмаза). Инструментальные стали, в частности, предназначены для изготовления инструментов следующих типов режущих, измерительных и штампов холодного и горячего деформирования. [c.541]

Должен знать. Все виды механической и слесарной обработки и сборки узлов, механизмов и металлоконструкций ТУ на приемку сложных деталей и узлов геометрию режущего инструмента и правила его обработки свойства и марки инструментальных сталей и твердых сплавов расчет координатных точек, необходимых для замеров при приемке деталей виды и классификацию брака на обслуживаемом участке и профилактику брака технические требования к отрабатываемым материалам, заготовкам, полуфабрикатам и способы их испытания правила настройки контрольно-измерительного инструмента систему допусков и посадок классы точности и чистоты механические свойства черных и цветных металлов правила и приемы разметки сложных деталей. [c.301]

Стойкость инструмента тем выше, чем меньше тепла образуется в процессе резания и чем интенсивнее это тепло отводится. По мере увеличения теплоты (повышения температуры) режущий инструмент отпускается (теряет твёрдость), вследствие чего истирание передней грани инструмента сходящей по ней стружкой увеличивается и при определённой температуре инструмент затупляется. Режущие свойства разных марок инструментальной стали различны и характеризуются главным образом температурой, при которой наступают интенсивный отпуск и полное затупление инструмента при резании. Чем эта температура выше, тем выш качество и производительность инструмента. Для углеродистой инструментальной стали она равна 250—300 , для быстрорежущей стали и её. заменителей около 600°, для твёрдых сплавов 800—900°. [c.284]

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]

В настоящее время из металлических порошков методом прессования и спекания изготовляют разнообразнейшие детали (рис. 33). Подсчитано, что применение 1 т металлокерамических деталей в конструкциях машин снижает их вес на 2—3 т, а при использовании твердых сплавов для оснащения режущих, буровых и штамповых инструментов 1 кг их заменяет десятки килограммов дорогостоящих специальных инструментальных сталей. Кроме того, металлокерамические детали оказываются более долговечны, чем изготовленные из обычных металлов, и во многих случаях обеспечивают низкую себестоимость их производства. [c.417]

В последнее время разработаны и применяют новые сверхтвердые инструментальные материалы для оснащения рабочей части металлорежущего инструмента — эльборы (поликристаллы кубического нитрида бора) и алмазы. Эль-бор по своей теплостойкости (1400 °С) превосходят все имеющиеся инструментальные материалы, используемые для оснастки режущего инструмента алмазы — в 1,9 раза, быстрорежущую сталь — в 2,3 раза, твердый сплав — в 1,7 раза. Поликристаллы изготовляют цилиндрической и [c.193]

Ионная имплантация рабочих поверхностей режущего инструмента используется для упрочнения поверхности, как быстрорежущих сталей, так и твердых сплавов. В основе ионной имплантации (легирования) тонких приповерхностных слоев инструмента лежит облучение в вакууме пучком ионов газа или металла, ускоренных до энергии 10 ... 10 эВ, в результате чего происходит внедрение в поверхность ионов и атомов легирующего вещества (титана, хрома, азота и др.). Эффект упрочнения поверхности инструмента достигается как вследствие роста плотности дефектов кристаллического строения материала, закрепления этих дефектов атомами легирующих элементов, так и вследствие формирования дополнительного числа мелкодисперсных карбидных, нитридных и интерметаллических структур. Метод является универсальным по спектру легирующих примесей, обрабатываемых материалов и диапазону концентраций примеси в легированном слое инструментального материала. Кроме того, имплантируемый слой не изменяет размеров режущего инструмента и не может отслаиваться, в отличие от покрытий. Наиболее важными параметрами процесса ионной имплантации являются энергия внедрения (кэБ), доза облучения (ион/см ) и плотность тока (мкА/см ). [c.105]

В настоящее время для изготовления режущих инструментов применяется большое количество различных марок инструментальных сталей и твердых сплавов. Все их можно разделить на 4 основных группы [c.120]

Работоспособность многих деталей, конструктивных элементов и приборов зачастую зависит не столько от механических, сколько от физических свойств применяемых материалов. Так, долговечность режущего инструмента тем выше, чем меньше тепло- и температуропроводность инструментальной стали. В случае низкой теплопроводности разогрев режущей кромки инструмента меньше, а теплоотвод осуществляется больше стружкой, чем инструментом. Низкие значения теплопроводности необходимы для сталей криогенной техники, когда приток тепла по металлу в охлаждающую среду снижает энергетические показатели охлаждающих устройств. Наконец, повышенные значения теплопроводности сталей и других сплавов необходимы для создания качественных теплообменников. [c.126]

Интерметаллидные фазы в инструментальных сталях. В настоящее время помимо традиционных материалов для режущего и штампового инструмента начинают использовать сплавы (стали) на основе системы Fe—Со—W—Мо с интерметаллидным упрочнением — типа В11М7К23 (ЭП-831), мартенситио-стареющие стали, аустенитные жаропрочные стали и сплавы. [c.371]

Должен знать устройство токарных, карусельных и лобовых станков средней сложности и правила управления ими технологические свойства и маркировку обрабатываемых металлов назначение и способы применения различных контрольно-измерительных инструментов и присиособлений виды термообработки и правила затачивания резцов и режущие свойства инструмента из инструментальной стали и сплавов углы затачивания резцов для различных обрабатываемых металлов элементарные правила определения наивыгоднейших режимов резания назначение паспорта станка и правила пользования им назначение допусков и посадок и обозначения их на чертежах и калибрах причины возникновения брака и меры его предупреждения. [c.348]

Легированные инструментальные стали и сплавы под разделяются на стали и сплавы для режущего и меритель ного инструмента (для холодной обработки металлов реза нием), быстрорежущие стали, легированные инструмента ль ные стали для холодной и горячей обработки металлов давлением и твердые сплавы. [c.115]

Хром применяется для легирования большинства конструкционных, инструментальных, жаропрочных и других сталей и сплавов специального назначения. Известно, что хром, растворяясь в феррите до 30 % и аустените до 13 %, повышает прочностные свойства и твёрдость матрицы сплавов увеличивает стойкость карбидов типа РезС, (в которых он может растворятся свыше 23 %) против коагуляции и задерживает процесс снижения механических свойств при нагреве. Он способствует уменьшению износа прокатных валков режущего инструмента и штампов [116]. Введение хрома в сталь повышает силы межатомных связей в кристаллической решётке карбидов и феррита, однако рост величины этих характеристик отмечается нри увеличении содержания хрома только до 8%, а дальнейшее увеличение хрома (до 16 %) не приводит к усилению межатомных связей [99]. [c.44]

Режущие инструменты работают в условиях воздействия сложного комплекса факторов, например В1Ысоких контактных напряжений и температур, а также в условиях активного протекания фи-зико-химических процессов. Контактные напряжения, действующие на переднюю и заднюю поверхности инструмента при обработке низколегированных сталей, изменяются в пределах 700—1000 МПа, для острозаточенного инструмента при обработке сложнолегированных сталей и сплавов они могут достигать 4000 МПа и выше. Одновременно в зоне резания и на границах контакта инструмент— обрабатываемый материал возникают температуры, значения которых изменяются в пределах 200—1Ю0°С. При этом контактные площадки инструмента интенсивно изнашиваются в условиях абразивного воздействия инструментального материала, адгезионно-усталостных, коррозионно-окислительных и диффузионных процессов. [c.6]

Твердые сплавы, минералокерамика и применяемые для изготовления режущих частей инструментов синтетические инструментальные материалы имеют высокую природную твердость, существенно превышающую твердость термообработанных инструментальных сталей. Твердость ми-нералокерамики и твердых сплавов измеряется по шкале А Роквелла и находится в пределах HR А 87... 93. Твердость синтетических инструментальных материалов настолько велика, что сопоставима с твердостью природного алмаза. Поэтому оценку твердости этих материалов производят по их микротвердости, которая находится в пределах 85...94 ГПа. [c.18]

Выбор материала для инструмента должен произво-диться в зависимости от формы и размеров инструмента, материала обрабатываемой детали и масщтабов производства. Учитывая, что стоимость инструмента, оснащен-ного твердым сплавом, значительно выше, чем инструмента, изготовленного из углеродистой инструментальной стали и даже быстрорежущей, надо убедиться в том, что его режущие свойства будут использованы полностью. Так, например, нецелесообразно выбирать твердый сплав при работе на тихоходном станке и обработке небольшой партии деталей из мягкой стали и подобных материалов. [c.118]

Для изготовления режущей части инструмента применяют инструментальные стали — углеродистые (ГОСТ 1435—54), легированные (ГОСТ 5950—63) и быстрорежущие (ГОСТ 9373—60) твердые сплавы — металлокерамическне (ГОСТ 3882—61) и минералокерамические. В последнее время также стали применять керметы (металломннералокерамические твердые сплавы), алмаз и искусственный корунд. [c.5]

Выбор материала релгущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки и зависит от принятого метода обработки, рода обрабатываемого материала и условий работы. Для изготовления режущей части инструмента применяют а) твердые сплавы, б) инструментальные стали углеродистые, легированные, быстрорежущие в) металле- и минерало-керамические сплавы г) алмазы (натуральные и синтетические). [c.134]

Для изготовления режущих инструментов применяют инструментальные стали а) углеродистые б) легированные, в) быстрорежущие г) твердые сплавы и д) минералокерамнку. [c.325]

Для изготовления режущих инструментов применяют большое количество марок инструментальных сталей, металлокерамические твердые сплавы, минералокерами ческие пластинки и алмазы. [c.138]

Карбид вольфрама. За последние 10 лет применение цементированного карбида вольфрама приобретает все большее значение. Он заменил до некоторой степени вольфрамовые сплавы и быстрорежущую сталь в инструментальной промышленности и производстве штампов. Чрезвы-чайно высокая твердость карбида вольфрама как при обычной, так и при повышенных температурах делает его превосходным материалом для режущих инструментов. Помимо применения его в качестве материала для режущих инструментов, карбид волы 1рама нашел широкое применение для изготовления износостойких детален, а также фильер для горячей и холодной протяжки проволоки, прутков и труб. Большое значение карбид вольфрама приобрел во время второй мировой войны, когда немцы впервые изготовили из него гильзы бронебойных пуль. [c.159]

В этой книге рассматрявается производство черных металлов в последовательности современной технологической схемы производства 1) выплавка чугуна из железной руды — доменное производство 2) прямое получение желюа и металлизованного сырья 3) выплавка стали из чугуна, металлического лома 4) обработка стальных слитков и заготовок на прокатных станах и получение готовых изделий и полуфабрикатов. Обычно черными металлами называют железо и сплавы железа с различными элементами. Основным элементом, придающим железу разнообразные свойства, является углерод. Сплавы с содержанием углерода до 2,14 % называют сталями, а сплавы с более высоким содержанием углерода — чугунами. Помимо углерода, в состав стали и чугуна входят различные элементы. Легирующие элементы улучшают, а вредные примеси ухудшают свойства железных сплавов. К легирующим элементам относятся марганец, кремний, хром, никель, молибден, вольфрам и др. К вредным примесям — сера, фосфор, кислород, азот, водород, мышьяк, свинец и др. В зависимости от содержания легирующих сталь или чугун приобретают различные свойства и могут быть использованы в той или иной области промышленности. Так, например, инструментальные стали с высоким содержанием углерода используют для изготовления режущего обрабатывающего инструмента. При повышении содержания хрома и никеля стали приобретают антикоррозионные свойства (нержавеющие стали). Стали с повышенным содержанием кремния используют в электротехнике в виде трансформаторного железа и т. п. Чугун с высоким содержанием кремния используют в литейном деле. Для деталей, выдерживающих повышенные нагрузки, применяют высокопрочные чугуны, содержащие хром, никель и т.д. Металл, используемый в промыш-деииости, сельском хозяйстве, строительстве, на транспорте и т.д., имеет различную форму, размеры и физические свойства. Придание металлу требуемой формы, необходимых размеров и различных свойств достигается обработкой слитков стали давлением и последующей термической обработкой. Для получения различной формы изделий применяют свободную ковку, штамповку на молотах н прессах, листовую штамповку, прессование, волочение и прокатку. На прокатных станах обрабатывается до 80 % всей выплавляемой стали, на них производят листы, трубы, сортовые профили, рельсы, швеллеры, балки и т. п. [c.8]

Были предприняты меры к устранению данного типа затупления путем совершенствования конструкции и технологии изготовления инструмента. С этой целью уменьшают главный угол в плане токарного резца. При этом режущая кромка первоначально вступает в контакт с обрабатываемым материалом в точке, удаленной на некоторое расстояние от вершины резца, а глубина и силы резания постепенно увеличиваются до номинального значения. В случае применения хрупких инструментальных материалов (например, твердого сплава) используют малые или отрицательные значения переднего угла, что дает некоторое упрочнение инструмента. Кроненберг вывел уравнения для определения напряжений в режущем инструменте и привел рекомендации, в соответствии с которыми необходимо стремиться к созданию на передней поверхности инструмента сжимающих напряжений, чтобы предотвратить его разрушение. С помощью приведенных в этой работе формул можно производить проверочные расчеты инструмента на прочность. Альбрехт показал, что для уменьшения или полного устранения выкрашиваний твердосплавных ножей при фрезеровании твердых сталей необходимо на режущих кромках шлифовать узкие упрочняющие ленточки. В работе Хоши и Окушима представлены результаты исследования влияния различных факторов на выкрашивание торцовых фрез. Авторы отличали выкрашивание режущих лезвий при низких и высоких скоростях резания. В последнем случае причиной выкрашивания они считали усталостные явления. При попутном фрезеровании выкрашивания лезвий наблюдались реже. Несмотря на то, что эти опыты были выполнены инструментом, оснащенным твердым сплавом на основе карбида титана, было высказано предположение о возможности применения титано-вольфрамовых твердых сплавов. Для этого необходимо было образовать на режущих лезвиях упрочняющие ленточки. [c.161]

В инструментальном производстве применяют сталь различных марок, металлокерамические твердые сплавы, минералокерамические пластинки и алмазы. Наиболее широко используются инструментальные стали, так как из них делают режущий и измерительный инструмент, штампы, пресс-формы и приспособления. Инструментальные стали обладают высокой твердостью, прочностью, из носостойкостью и рядом других свойств, необходимых для обработки материалов резанием и давлением. [c.59]

Из перечисленных выше факторов наибольшую и притом революционизирующую роль играет материал режущей части инструмента. История развития режущего инструмента ярко показывает резкое повышение производительности при переходе от инструментальной углеродистой или инструментальной легированной стали к быстро-)ежущей стали или от быстрорежущей стали к твердым сплавам. Например, повышение скоростей резания при переходе от углеродистой к быстрорежущей стали и к твердым сплавам характеризуется такими соотношениями (принимая скорости резания для углеродистой стали за единицу) I (4—4,5) (16—25), причем эти цифры взяты в качестве средних показателей, а не как рекордные. Отсюда следует, что никакой другой фактор не может конкурировать с материалом режущей части инструмента в деле повышения производительности труда. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...