Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Условия работы и требования к инструментальным материалам

15.11.2018

Инструментальными называют материалы, предназначенные для изготовления инструментов, с помощью которых обрабатывают заготовки при механической обработке резанием и давлением. Наиболее распространенным инструментальным материалом являются стали. Используют также твердые сплавы, получаемые методом порошковой металлургии, сверхтвердые инструментальные материалы на основе синтетических алмазов и керамики.

Инструментальные стали работают в условиях воздействия высоких механических и тепловых нагрузок. В связи с этим предъявляют комплекс требований к механическим, химическим и технологическим свойствам (табл. 19.1) данных сплавов.

Такое важное технологическое свойство инструментальных сталей, как прокаливаемость, определяет возможность получения заданных свойств по всему сечению детали.

Главным показателем качества инструмента является твердость. Исходя из условий работы инструментального, т. е. обрабатывающего, материала, его твердость должна быть выше твердости обрабатываемого материала, и она должна сохраняться при всех режимах, в которых работает инструмент. В зависимости от назначения инструмента устанавливают различные значения твердости материала

Ударная вязкость является характеристикой надежности работы материала инструмента.

Инструментальные стали по двум основным механическим свойствам, твердости и ударной вязкости, подразделяют на две группы: стали высокой твердости (58...65 HRC) с пониженной ударной вязкостью и стали пониженной твердости (40...55 HRC) с повышенной ударной вязкостью.

Износостойкость — показатель долговечности работы материала. Это свойство определяется твердостью материала, а также наличием в его структуре карбидов, имеющих высокие твердость и модуль упругости.

Теплостойкость — способность материала сохранять твердость при повышенной температуре, т. е. сопротивляться изменению структуры рабочей кромки инструмента при разогреве во время длительной эксплуатации. Инструментальные стали по теплостойкости подразделяют на нетеплостойкие (до температуры 200...300 °С), полутеплостойкие (до 400...500 °C) и теплостойкие (выше 550...600 °С).

Жаростойкость — сопротивление материала окислению при повышенных температурах.

Термостойкость — сопротивление материала термической усталости, т. е. разрушению (возникновению трещин) при резкой смене температур. В литературе это свойство иногда называют разгаростойкостью. Число циклов Nц при теплосменах пропорционально теплопроводности Л стали, обратно пропорционально модулю нормальной упругости E и термическому коэффициенту линейного расширения а:

Nц = f(Л/аЕ).


Инструментальные стали имеют специальную маркировку. Углеродистые стали обозначают буквой У и цифрами, соответствующими среднему содержанию углерода в стали, %, умноженному на 10. Например, сталь У12 содержит 1,2 % С. Легированные стали маркируют последовательно: цифрами, соответствующими среднему содержанию углерода в стали, %, умноженному на 10; буквами, означающими легирующие элементы, и цифрами, указывающими содержание каждого элемента. Например, сталь 4Х5МФС содержит, %: 0,4 С; 5 Cr; до 1 Mo; до 1 V; до 1 Si.

Согласно классификации инструментальных материалов по химическому составу, выделяют:

• высокоуглеродистые стали;

• средне- и высоколегированные стали;

• быстрорежущие стали;

• твердые сплавы;

• сверхтвердые материалы на основе синтетического алмаза и нитрида бора;

• оксидную, оксидно-карбидную и нитридную керамику.

По назначению инструментальные стали подразделяют на следующие группы:

• стали для режущего инструмента;

• стали штамповые для горячего деформирования;

• стали штамповые для холодного деформирования;

• стали для валков прокатных валков, которые условно относят к штамповым;

• стали для измерительного инструмента.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: