інструментальна сталь

Наши партнеры ArtmMisto

Інструментальні стали характерні тим, що після відповідної термічної обробки вони отримують дуже високу твердість. Така твердість дозволяє виготовленим зі сталі інструментом обробляти інші стали - конструкційні.

Інструментальні стали можуть бути розділені на вуглецеві, леговані та високолеговані або швидкорізальні стали. Властивості вуглецевих інструментальних сталей як якісних, так і високоякісних (з добавкою індексу А в позначенні марки) залежать також від процентного вмісту вуглецю в їх складі. Про процентний вміст цього елементу в тій чи іншій стали можна судити по цифрах, що входять в умовне позначення марки стали, відповідно до змісту вуглецю в десятих частках відсотка.

З ростом процентного вмісту вуглецю збільшується твердість сталі, але одночасно зростає і крихкість. Тому для ударних інструментів та вирубних штампів застосовуються тільки стали У7 і У8, а для ріжучих і вимірювальних інструментів, від яких потрібна висока твердість і зносостійкість, - стали У10-У12. Однак стали У10-У12 придатні для ріжучих інструментів, що працюють тільки з невеликими швидкостями різання і в спокійних умовах (розгортки, мітчики і т. П.). Точно також і деталі пристосувань, схильні до ударам (упори, установчі планки), виготовляються з сталей У7 - У8, а працюють на стирання, - з сталей У10 - У12.

Властивості, вуглецевих сталей можуть бути поліпшені добавкою марганцю. Такі стали менш крихкі і більш зносостійкі.

Незважаючи на багато позитивних якостей, інструментальні вуглецеві стали все ж не позбавлені серйозних недоліків:

1. Вони не володіють достатньою теплостійкістю, так як при нагріванні приблизно до 200 ° починають втрачати високу твердість, а, отже, і ріжучі властивості. З цієї причини їх не можна використовувати для ріжучого інструменту, що працює у важких умовах, т. Е. В умовах сильного нагріву ріжучих крайок.

2. Їх форма і розміри сильно змінюються при загартуванню, що не дозволяє використовувати такі стали для складних за конструкцією і точних за розмірами інструментів і деяких інших деталей технологічного оснащення.

Прагнення підвищити теплостійкість і зносостійкість, а також міцність інструментальних матеріалів привело до створення легованих сталей. Однак теплостійкість цих сталей лише трохи вище, ніж, у вуглецевих, зате значно вище їх зносостійкість і прокаліваемость, і в той же час набагато менше змінність розмірів при загартуванню.

Найбільш споживані наступні марки інструментальних сталей: вуглецеві якісні сталі (по ГОСТ 1435-99) - В7, В8, В10, У12; вуглецеві високоякісні - У7А, У8А , У10А , У12А, У8ГА, У10ГА; леговані (по ГОСТ 5950-2000) - Х12МФ , Х12Ф1, 9ХС , ХГ, ХВГ , 5ХВ2ФС, 6ХВ2С , 5ХНМ (56NiCrMoV7), 5ХНВ; швидкорізальні (по ГОСТ 19265-73) - Р6М5 , Р9К5, Р18 та ін. Умовні позначення цих марок майже збігаються з позначеннями легованих конструкційних сталей, з тією лише різницею, що перше число означає не соті частки відсотка, а десяті. У тому випадку, якщо процентний вміст вуглецю в марці становить 1% і більше, цифра в умовній позначці опускається.

Які ж властивості і призначення марок легованих інструментальних сталей?

Хромисті інструментальні стали (Х12МФ, Х12Ф1) відрізняються великою зносостійкістю і малої змінністю форми і розмірів (деформацією) при загартуванню. Сталь марки X12МФ широко застосовується для виготовлення розгорток, гвинторізних гребінок, невеликих протяжок, калібрів і кондукторних втулок, робочі розміри яких не можна піддати шліфуванню. Сталь марки XI2МФ і особливо хромованадіевой Х12Ф1 - йдуть на виготовлення накатних плашок, волочильних інструментів, а також гнуття і холодновисадочних штампів.

Хромокремністая сталь (9ХС) - більш теплостійка в порівнянні з вуглецевою сталлю і служить, головним чином, для виготовлення ріжучого інструменту.

Хромовольфрамовие стали (ХВГ) також мало деформуються при загартуванню, мають більшу теплостійкість, проте вельми схильні до появи тріщин і пріжогов при шліфуванні.

Хромовольфрамокремністие (5ХВ2С і 6ХВ2С) мають ряд цінних властивостей, що сприяють їх застосуванню для виготовлення штампів холодного штампування. Стали 5ХНМ і 5XНB служать для виготовлення кувальних штампів.

Вимоги до сталей. До інструментальних сталей пред'являються більш високі вимоги, ніж до конструкційних. Це пояснюється тим, що робочі поверхні інструментів, виготовлених з інструментальних сталей, працюють при високих контактних напругах, великих питомих тисках і піддаються зносу і нагріву. Застосування тих чи інших матеріалів визначається вимогами, що пред'являються до різних інструментів.

Матеріали, з яких виготовляють ріжучі інструменти, повинні мати наступні властивості:

  • високою міцністю, так як в процесі різання інструменти відчувають великі зусилля; - високою твердістю, тому що процес різання можна здійснити тільки в тому випадку, якщо твердість матеріалу інструменту значно більше твердості оброблюваного матеріал

  • високу зносостійкість, тому що стійкість інструменту залежить від ступеня стирання ріжучих крайок; - високу теплостійкість, так як в процесі різання виділяється велика кількість тепла, частина якого йде на нагрів ріжучих крайок інструмента, а останній, нагріваючись, втрачає первісну твердість і швидко виходить з ладу.

Відповідно до ГОСТу 5950-2000 інструментальні леговані стали за своїм призначенням поділяються на дві групи: для ріжучого і вимірювального інструмента і для штампового інструменту.

Швидкорізальної сталі. Швидкорізальної називається сталь, до складу якої крім вуглецю входять легуючі елементи - вольфрам, хром, ванадій і молібден, що утворюють після термічної обробки стійкі карбіди. Крім карбидообразующих елементів до деяких марки швидкорізальних сталей входить також кобальт.

Швидкорізальної сталі (ГОСТ 19265-73) набувають після гарту і відпустки високу твердість, міцність, зносостійкість, теплостійкість і зберігають ріжучі властивості при нагріванні до температури 600 ... 650 ° С. Швидкості різання інструментами з швидкорізальної сталі в 2 ... 4 рази вище, ніж інструментами з легованої сталі, крім того, вони володіють підвищеною стійкістю.

Переваги швидкорізальної сталі проявляються головним чином при обробці міцних (100 кгс / мм2) і твердих сталей (НВ 200..250) і різанні з підвищеною швидкістю. За ГОСТом 19265-73 промисловість випускає наступні марки швидкорізальної сталі: Р18, Р12, Р9, Р6М5, Р6М5ФЗ, Р12ФЗ, Р18К5Ф2, Р9К5, Р6М5К5, Р9КЮ, Р9М4К8 іР10К5Ф5. У позначеннях марок букви і цифри вказують: Р - швидкоріжуча сталь; цифра, що стоїть за буквою, - середній вміст вольфраму в відсотках; М - молібден, Ф - ванадій, К - кобальт; цифри, наступні за цими літерами, - відповідно вміст молібдену, ванадію і кобальту.

Вольфрамомолібденовие сталь Р6М5 не тільки дешевше стали марки Р18, але і відрізняється хорошою теплопровідністю, мало схильна до утворення тріщин в процесі шліфування. За ріжучим властивостям при чистової обробки вона дещо поступається сталей Р18 і Р12, однак при чорновій обробці ріжучі властивості її краще, ніж у сталі Р18. Недолік стали Р6М5 - чутливість до перегріву.

Інструментальні сталі підрозділяються:

- за призначенням в залежності від марки сталі - на дві групи:

  • I - для виготовлення інструменту, що використовується в основному для обробки металів і інших матеріалів в холодному стані;

Леговані інструментальні сталі застосовуються для виготовлення інструментів і технологічного оснащення. З сталей марок 8ХФ, 9ХФ, Х12МФ, Х12Ф1 виконують круглі і стрічкові пилки, ножі для холодного різання металів, зубила, пуансони, керни і інші інструменти, що працюють з ударними навантаженнями. З сталей марок 9ХС, 5ХВ2СФ, 6ХВ2С, 9X1-зубила, пуансони, ножі для холодного різання металу, кернери, круглі і стрічкові пилки, мітчики і інші ріжучі інструменти діаметром до 30 мм, шабери, різці і фрези для обробки з невеликою швидкістю різання, ножівкові полотна і калібри.Із сталей марок ХМР, ХВГ і 9ХВГ виготовляють вимірювальні інструменти - плитки, калібри і шаблони, а також вимірювальні та ріжучі інструменти, для яких підвищений жолоблення при загартуванню неприпустимо, - різьбові калібри, протяжки, довгі мітчики і розгортки, плашки і ле калу складної форми.

  • II - для виготовлення інструменту, що використовується в подальшому у споживача для обробки металів тиском при температурах вище 300 ° С.
Леговані інструментальні сталі другої групи застосовують для виготовлення деталей штампів і прес-форм. Це перш за все: 5ХНМ (56NiCrMoV7), 5ХНВ, 7х3, 3Х3М3Ф, 4Х5МФС , 4Х5В2ФС (ЕІ-958), 4Х4ВМФС (ДІ-22) та ін.

За формою, розмірами і граничних відхилень металопродукція повинна відповідати вимогам:

  • ковані круглого і квадратного перерізів - ГОСТ тисячі сто тридцять три;

  • гарячекатана круглого перетину - ГОСТ 2590;

  • гарячекатана квадратного перетину - ГОСТ 2591 та іншими нормативними документами;

  • полосовая - ГОСТ 4405;

  • калиброванная - ГОСТ 7417, ГОСТ 8559, ГОСТ 8560 квалитетов h11 і h12;

  • зі спеціальною обробкою поверхні - ГОСТ 14955 квалитетов h11 і h12.

Приклади умовних позначень

Пруток гарячекатаний круглий, звичайної точності прокатки (В), I класу по кривизні, немірної довжини (НД), діаметром 80 мм по ГОСТ 2590-88, зі сталі марки 9ХС, підгрупи а, групи якості поверхні 2ГП:

Коло В-I-НД-80 ГОСТ 2590-88 / 9ХС-а-2ГП ГОСТ 5950-2000.


Які ж властивості і призначення марок легованих інструментальних сталей?
Главное меню
Реклама

Архив новостей
ArtmMisto
Наши партнеры ArtmMisto. Игроки могут начать свое азартное приключение на сайте "Buddy.Bet", который только что открылся для всех ценителей азарта.

Реклама

© 2013 mexpola.h1a25414f