Различие в максимальной концентрации углерода в a-Fe и g-Fe. Основные требования к сталям для изготовления режущего инструмента, страница 2

Растворимость элементов внедрения в данном металле имеет конкурирующий характер, т.е. зависит от присутствия других элементов внедрения; например, растворимость водорода в цирконии уменьшается в присутствии кислорода, азота или углерода, причём тем сильнее, чем выше донорная способность второго элемента внедрения, т.е. в порядке перечисления названных элементов. Прямым следствием такого конкурирующего характера растворимости является, например, тот факт, что при азотировании на скорость диффузии азота в металл отрицательно влияет присутствие бора.

Вопрос 2. Назовите основные требования к сталям для изготовления режущего инструмента. Приведите технологию термообработки быстрорежущей стали Р18.

А.П. Гуляев «Металловедение», 1986, стр.355

Э. Гудремон «Специальные стали» Т1, 1959, стр.460

М.И. Гольдштейн, С.В. Грачёв, Ю.Г. Векслер «Специальные стали», 1985, стр.356

Ю.А. Геллер «Инструментальные стали», 1983

А.П. Гуляев, К.А. Малинина, С.М. Саверина «Инструментальные стали» Спр., 1975, стр.141

Справочник «Инструментальные стали», 1977, стр.122

Основным требованием, предъявляемым к стали для режущего инструмента, является сохранение режущей кромки в течение длительного времени. В работе режущее лезвие инструмента тупится, изнашивается. В отличие от изнашивающихся частей деталей машин у режущего инструмента работает на износ тонкая полоска металла при значительных удельных давлениях. Чтобы эта полоска металла была устойчивой против истирания, она должна иметь высокую твердость, как правило, выше 60 HRС.

Однако высокая твёрдость (как может показаться) не является единственным критерием качества инструмента Большинство инструментов, кроме высокой твёрдости поверхностных слоёв, должно иметь соответствующую прочность по всему поперечному сечению или в каком-то определённом месте с тем, чтобы противостоять крутящим, изгибающим, растягивающим, сжимающим или комплексным нагрузкам, которым подвергается режущий инструмент.

При статическом нагружении и равномерном распределении напряжений рабочая нагрузка инструмента может быть близка к пределу текучести стали, из которой он изготовлен. В этом случае предел текучести (сжатия, растяжения, изгиба и т.д.) даёт сведения о стабильности формы под действием внешней нагрузки.

На практике условия статического нагружения выполняются редко, напротив, в основном наблюдаются динамические нагрузки с разной скоростью нагружения (вплоть до ударных), неравномерное распределение напряжений с локальными пиками и многоосные напряжённые состояния. Такие напряжения уже при номинальных напряжениях, которые значительно ниже предела текучести, могут привести к хрупкому разрушению. Под вязкостью нагруженных таким образом инструментов понимают свойство стали сглаживать пики напряжений посредством небольших локальных пластических деформаций, что предотвращает образование трещин. Но вязкость не является какой-то специфической характеристикой стали, а представляет собой обобщенное понятие, учитывающее все факторы, оказывающие влияние на сопротивление инструмента хрупкому разрушению.

В отношении вязкости, как свойства, которое нужно учитывать при оценке качества быстрорежущих сталей, нужно сказать, что она должна приниматься во внимание главным образом в смысле гарантии от выкрашивания в работе режущих кромок инструмента. Поскольку вязкость тем выше, чем легче осуществляется деформация, то она обычно является свойством, обратным твердости, т.е. достижение повышенной вязкости сопровождается снижением твердости и износоустойчивости. Таким образом, в условиях работы инструмента с вибрацией станка, т.е. с сотрясениями и ударами, повышение вязкости стали предохраняет от выкрашивания режущие кромки инструмента, но одновременно оно будет сопровождаться уменьшением стойкости или производительности инструмента вследствие снижения его твердости и износоустойчивости.