Лекція 14. Інструментальні матеріали
1. Умови роботи інструментів: вимоги до їх матеріалів. Високі навантаження, удари, зношування, нагрівання, складна форма. Вимоги – високі твердість (HRC>60), тепломіцність, міцність, в’язкість, s 1.
2. Класифікація інструментів – різальні (різці, свердла, фрези, зенкери, протяжки, метчики, плашки, довбачі, шевери і др.); вимірювальні (штангенінструменти, мікрометри, калібри, скоби, штрихові інструменти і т.п.); штампові (штампи гарячої та холодної обробки, матриці, волоки, пуансони, голки і т.д.).
3. Матеріали для різальних інструментів
Головні вимоги до них – це висока твердість, зносостійкість, міцність, в’язкість, тепломіцність, добра заточуваність.
До матеріалів цієї групи відносяться: вуглецеві, леговані, швидкорізальні сталі, тверді сплави, кераміка, кермети, надтверді матеріали – нітрид бору кубічний та алмази.
Вуглецеві сталі У7, У8...У13 і У7А, У8А...У13А; вони містять до 0,035% S і P.
Сталі У7...У9 застосовують для інструменту ударної дії – зубила, клейма, сокири, пилки та ін.
Сталі У10...У13 - для безударних інструментів – напильники, шибери, хірургічний інструмент, штампи холодного штампування простої форми.
ТО в дві операції:
1) відпалення на зернистий цементит (або перліт);
2) гартування у воді або маслі і низьке відпускання. Для тонких РІ – гартування в маслі.
Переваги – низька вартість, оброблюваність тиском, різанням. Недоліки – низьке прогартовування, теплостійкість, жолоблення під час гартування у воді.
Леговані сталі: низьколеговані 13Х; 9ХС; Х до 250°С
середньолеговані 9Х5ВФ; ХВСГ до 400°С
Гартування в маслі, вища прогартовуваність, більше dкр , менше жолоблення, більше переріз і довжина РІ.
Застосування – хірургічний інструмент, лези бритв, свердла, зенкери, розвертки, протяжки, пилки і т.п.
ТО – гартування з 830...870°С в маслі + відпускання при 200°С, HRC61...65.
Швидкорізальні сталі містять »1%С; 4%Cr; 1...1,5%V,W,Mo,Co. Позначення з літери Р і цифри - %W (Р-rapid-швидкий). Марки – Р18, Р9, Р6М5, Р6М3, Р6М5К5, Р9М4К8 і др. Це сталі ледебуритного класу. Після лиття містять евтектику по межах зерен.
Вуглець, зв’язаний у спецкарбідах, які коагулюють при t>600°С.
Обробка – лиття, ОМТ (для подрібнення первинних карбідів), відпалення при 740°С на сорбіт (бо заготовки після гарачої ОМТ підгартовуються на повітрі), механічна обробка, ступінчасте нагрівання у ванні BaCl2 , гартування в маслі з t-ри 1220...1280°С, потрійне відпускання при 570°С по 45...60 хв. Структура високолегований мартенсит з 0,4%С і первинні карбіди, HRC63...65. Замість трьох відпусків можлива обробка холодом при
-70°С.
Порошкові швидкорізальні сталі мають вищу тепломіцність, зносостійкість майже у два рази.
Тверді сплави – це порошкові матеріали трьох груп:
1) ВК – WC+Co BK2, BK4< BK6, BK8, BK10, BK12 ( для чавунів – твердість, зносостійкість, тепломіцність; для кольорових сплавів – міцність, в’язкість);
2) TK – WC+T і C+Co T15K6 – 15% T і C+ 6%Co + 79%WC (для вуглецевих сталей);
3) TT7K12- (WC + 7% T і C +TaC +12%Co) – для нерж. та жароміцних сталей.
Недоліки – крихкість, вартість, дефіцитність W.
4. Матеріали для вимірювального інструменту
Вимога – твердість, зносостійкість, стабільність структури та розмірів у часі.
Сталі У8...У12, Х, ХГС, ХВГ, 9ХС, 38Х2МЮА (азотування).
ТО – гартування+дуже низьке відп. (120...140°С до 30 год).
5. Штампові сталі
Вимога – твердість, зносостійкість, в’язкість.
Хол.штамп. – У10...У12, Х, ХВГ, ХВСГ, Х12, Х12М, Х12Ф1
Гаряч.штамп. – 7Х3, 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХГМ.
ТО – гартування+високе відп.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.