Die hoofvereistes vir gereedskapmateriaal is hardheid, weerstand teen slytasie, hitte, ens. Voldoening aan hierdie kriteria laat sny toe. Om in die oppervlaklae van die produk wat verwerk word binne te dring, moet die lemme vir die sny van die werkende deel van sterk legerings gemaak word. Hardheid kan natuurlik of verkry wees.
Byvoorbeeld, fabriekvervaardigde gereedskapstaal is maklik om te sny. Na meganiese en termiese verwerking, sowel as slyp en slyp, neem hul vlak van sterkte en hardheid toe.
Hoe word hardheid bepaal?
Kenmerk kan op verskillende maniere gedefinieer word. Gereedskapstaal het Rockwell-hardheid, hardheid het 'n numeriese benaming, asook die letter HR met 'n skaal van A, B of C (byvoorbeeld, HRC). Die keuse van gereedskapmateriaal hang af van die tipe metaal wat verwerk word.
Die mees stabiele werkverrigting en lae slytasie lemme wathittebehandel is, kan bereik word met 'n HRC van 63 of 64. By 'n laer waarde is die eienskappe van gereedskapmateriale nie so hoog nie, en by hoë hardheid begin hulle verkrummel as gevolg van brosheid.
Metale met 'n hardheid van HRC 30-35 is perfek bewerk met ystergereedskap wat met 'n HRC van 63-64 hittebehandel is. Dus, die verhouding van hardheid aanwysers is 1:2.
Om metale met HRC 45-55 te verwerk, moet gereedskap gebruik word wat op harde legerings gebaseer is. Hul indeks is HRA 87-93. Sintetiese-gebaseerde materiale kan op geharde staal gebruik word.
Sterkheid van gereedskapmateriaal
Tydens die snyproses word 'n krag van 10 kN of meer op die werkende deel toegepas. Dit lok hoë spanning uit, wat kan lei tot die vernietiging van die gereedskap. Om dit te vermy, moet snymateriaal 'n hoë veiligheidsfaktor hê.
Die beste kombinasie van sterkte-eienskappe het gereedskapstaal. Die werkende deel wat daarvan gemaak is, weerstaan perfek swaar vragte en kan funksioneer in kompressie, torsie, buig en strek.
Effek van kritieke verhittingstemperatuur op gereedskaplemme
Wanneer hitte vrygestel word wanneer metale gesny word, is hul lemme onderhewig aan verhitting, tot 'n groter mate - oppervlaktes. Wanneer die temperatuur onder die kritieke punt is (vir elke materiaal het dit sy eie)struktuur en hardheid verander nie. As die verhittingstemperatuur hoër word as die toelaatbare norm, daal die hardheidsvlak. Die kritieke temperatuur word rooi hardheid genoem.
Wat beteken die term "rooi hardheid"?
Rooi hardheid is die eienskap van 'n metaal om donkerrooi te gloei wanneer dit tot 'n temperatuur van 600 °C verhit word. Die term impliseer dat die metaal sy hardheid en slytasieweerstand behou. In sy kern is dit die vermoë om hoë temperature te weerstaan. Vir verskillende materiale is daar 'n limiet, van 220 tot 1800 ° C.
Hoe kan die werkverrigting van snygereedskap verhoog word?
Die gereedskapmateriaal van die snygereedskap word gekenmerk deur verhoogde funksionaliteit terwyl temperatuurweerstand verhoog word en die verwydering van hitte wat op die lem gegenereer word tydens sny verbeter word. Hitte verhoog die temperatuur.
Hoe meer hitte van die lem diep in die toestel verwyder word, hoe laer is die temperatuur op sy kontakoppervlak. Die vlak van termiese geleidingsvermoë hang af van die samestelling en verhitting.
Die inhoud van elemente soos wolfram en vanadium in staal veroorsaak byvoorbeeld 'n afname in sy termiese geleidingsvermoë, en 'n vermenging van titanium, kob alt en molibdeen laat dit toeneem.
Wat bepaal die koëffisiënt van glywrywing?
Die koëffisiënt van glywrywing hang af van die samestelling en fisiese eienskappe van die kontakpare materiale, sowel as van die spanningswaarde op die oppervlaktes,onderworpe aan wrywing en glip. Die koëffisiënt beïnvloed die slytvastheid van die materiaal.
Die interaksie van die instrument met die materiaal wat verwerk is, gaan voort met konstante bewegende kontak.
Hoe tree instrumentele materiaal op in hierdie geval? Soorte van hulle slyt ewe veel.
Hulle word gekenmerk deur:
- die vermoë om die metaal waarmee dit in aanraking kom, uit te vee;
- vermoë om weerstand teen slytasie te toon, dit wil sê om die skuur van 'n ander materiaal te weerstaan.
Slytasie van lemme vind heeltyd plaas. As gevolg hiervan verloor die toestelle hul eienskappe, en die vorm van hul werkoppervlak verander ook.
Slytasieweerstand kan wissel na gelang van snytoestande.
In watter groepe word gereedskapstaal verdeel?
Belangrikste instrumentele materiaal kan in die volgende kategorieë verdeel word:
- cermet (harde legerings);
- cermets, of minerale keramiek;
- boornitried gebaseer op sintetiese materiaal;
- sintetiese diamante;
- Koolstof-gebaseerde gereedskapstaal.
Gereedskapyster kan koolstof, legering en hoëspoed wees.
Koolstof-gebaseerde gereedskapstaal
Koolstofhoudende materiale het begin gebruik word om gereedskap te maak. Hulle snyspoed is stadig.
Hoe word gereedskapstaal gemerk? Materiale word aangedui deur 'n letter (byvoorbeeld, "U" beteken koolstof), sowel as 'n getal (aanwysers van tiendes van 'n persent van koolstofinhoud). Die teenwoordigheid van die letter "A" aan die einde van die merk dui die hoë geh alte van staal aan (die inhoud van stowwe soos swael en fosfor oorskry nie 0,03%).
Koolstofmateriaal het 'n hardheid van 62-65 HRC en lae temperatuurweerstand.
U9 en U10A grade gereedskapmateriaal word gebruik in die vervaardiging van sae, en die U11, U11A en U12 reekse is ontwerp vir handkrane en ander gereedskap.
Die vlak van temperatuurweerstand van U10A, U13A-reeks staal is 220 °C, daarom word dit aanbeveel om gereedskap wat van sulke materiale gemaak is teen 'n snyspoed van 8-10 m/min te gebruik.
Gelegeerde yster
Gelegeerde gereedskapmateriaal kan chroom, chroom-silikon, wolfram en chroom-wolfram wees, met 'n mengsel van mangaan. Sulke reekse word deur syfers aangedui, en hulle het ook lettermerke. Die eerste linker figuur dui die koëffisiënt van koolstofinhoud in tiendes aan as die inhoud van die element minder as 1% is. Die nommers aan die regterkant verteenwoordig die gemiddelde legeringsinhoud as 'n persentasie.
Die gereedskapmateriaal graad X is geskik vir die maak van krane en matryse. B1-staal is geskik vir die maak van klein bore, krane en ruimers.
Die temperatuurweerstandsvlak van gelegeerde stowwe is 350-400 °C, dus is die snyspoed een en 'n half keer vinniger as virkoolstoflegering.
Waarvoor word hoëlegeringsstaal gebruik?
Verskeie vinnig sny gereedskap materiaal word gebruik in die vervaardiging van bore, versinkte en krane. Hulle is gemerk met letters sowel as syfers. Belangrike bestanddele van die materiale is wolfram, molibdeen, chroom en vanadium.
HSS word in twee kategorieë verdeel: normale en hoë werkverrigting.
Staal met normale werkverrigting
Die kategorie van yster met 'n normale vlak van werkverrigting sluit grade R18, R9, R9F5 en wolfraam allooie in met 'n mengsel van molibdeen van die R6MZ, R6M5 reeks, wat 'n hardheid van minstens HRC 58 by 620 ° C behou. Geskik vir koolstof- en laelegeringsstaal, grys gietyster en nie-ysterhoudende legerings.
Hoëwerkverrigtingstaal
Hierdie kategorie sluit grade R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2 in. Hulle is in staat om HRC 64 te handhaaf by temperature van 630 tot 640 °C. Hierdie kategorie sluit superharde gereedskapmateriaal in. Dit is ontwerp vir yster en legerings wat moeilik bewerkbaar is, asook titanium.
Hardemetale
Sulke materiaal is:
- cermet;
- mineraalkeramiek.
Die vorm van die plate hang af van die eienskappe van die meganika. Hierdie gereedskap werk teen hoë snyspoed in vergelyking met hoëspoedmateriaal.
Metaalkeramiek
Cermet-karbiede is:
- wolfram;
- wolfram-titanium;
- wolfram met die insluiting van titanium en tantaal.
VK-reeks sluit wolfram en titanium in. Gereedskap gebaseer op hierdie komponente het verhoogde slytasieweerstand, maar hul vlak van impakweerstand is laag. Toestelle op hierdie basis word gebruik vir die verwerking van gietyster.
Wolfram-titanium-kob alt-legering is van toepassing op alle soorte yster.
Die sintese van wolfram, titanium, tantaal en kob alt word in spesiale gevalle gebruik wanneer ander materiale ondoeltreffend is.
Carbide-grade word gekenmerk deur 'n hoë vlak van temperatuurweerstand. Materiale gemaak van wolfram kan hul eienskappe handhaaf met HRC 83-90, en wolfram met titanium - met HRC 87-92 by 'n temperatuur van 800 tot 950 ° C, wat dit moontlik maak om teen hoë snyspoed (vanaf 500 m/min) te werk tot 2700 m /min wanneer aluminium gemasjineer word).
Vir die bewerking van onderdele wat bestand is teen roes en hoë temperature, word gereedskap uit die OM-fynkorrellegeringsreeks gebruik. Graad VK6-OM is geskik vir afronding, terwyl VK10-OM en VK15-OM geskik is vir semi-afwerking en rofwerk.
Selfs meer doeltreffend wanneer met "moeilike" onderdele gewerk word, is superharde gereedskapmateriaal van die BK10-XOM- en BK15-XOM-reekse. Hulle vervang tantaalkarbied met chroomkarbied, wat hulle meer duursaam maak, selfs wanneer dit aan hoë temperature onderwerp word.
Om die sterktevlak van die soliede plaat te verhoog, gebruik hulle om dit met 'n beskermende film te bedek. Titaankarbied, nitried en karboniet word gebruik, wat in 'n baie dun laag toegedien word. Die dikte is van 5 tot 10 mikron. As gevolg hiervan word 'n laag fynkorrelige titaankarbied gevorm. Hierdie inserts het drie keer die gereedskapslewe van onbedekte inserts, wat snyspoed met 30% verhoog.
In sommige gevalle word sermetmateriaal gebruik, wat verkry word uit aluminiumoksied met die byvoeging van wolfram, titanium, tantaal en kob alt.
Minerale keramiek
Minerale keramiek TsM-332 word gebruik vir snygereedskap. Dit het hoë temperatuur weerstand. Die hardheidsindeks HRC is van 89 tot 95 by 1200 °C. Die materiaal word ook gekenmerk deur slytasieweerstand, wat die verwerking van staal, gietyster en nie-ysterhoudende legerings teen hoë snyspoed moontlik maak.
Om snygereedskap te maak, word ook B-reeks sermet gebruik. Dit is gebaseer op oksied en karbied. Die bekendstelling van metaalkarbied, sowel as molibdeen en chroom in die samestelling van minerale keramiek, help om die fisiese en meganiese eienskappe van kermet te optimaliseer en elimineer die brosheid daarvan. Die snyspoed word verhoog. Halfafwerking en afwerking met 'n kermet-gebaseerde gereedskap is geskik vir grys rekbaar yster, moeilik-om-masjien staal en 'n aantal nie-ysterhoudende metale. Die proses word uitgevoer teen 'n spoed van 435-1000 m/min. Sny keramiek is temperatuurbestand. Die hardheid daarvan is HRC90-95 by 950-1100 °С.
Vir die verwerking van geharde yster, duursame gietyster, sowel as veselglas, word 'n werktuig gebruik waarvan die snygedeelte gemaak is van soliede stowwe wat boornitried en diamante bevat. Die hardheidsindeks van elbor (boornitried) is omtrent dieselfde as dié van diamant. Sy weerstand teen temperatuur is twee keer dié van laasgenoemde. Elbor word gekenmerk deur sy traagheid teenoor ystermateriale. Die sterktelimiet van sy polikristalle in kompressie is 4-5 GPa (400-500 kgf/mm2), en in buiging - 0.7 GPa (70 kgf/mm 2)). Temperatuurweerstand is tot 1350-1450 °C.
Opmerklik is ook die sintetiese-gebaseerde diamantballas van die ASB-reeks en die carbonado van die ASPK-reeks. Die chemiese aktiwiteit van laasgenoemde teenoor koolstofbevattende materiale is hoër. Daarom word dit gebruik wanneer onderdele gemaak van nie-ysterhoudende metale, legerings met 'n hoë silikoninhoud, harde materiale VK10, VK30, sowel as nie-metaaloppervlaktes geslyp word.
Die lewensduur van karbonadesnyers is 20-50 keer dié van harde legerings.
Watter legerings word in die industrie gebruik?
Instrumentele materiaal word oor die hele wêreld vrygestel. Die soorte wat in Rusland, die VSA en in Europa gebruik word, bevat meestal nie wolfram nie. Hulle behoort aan die KNT016- en TN020-reekse. Hierdie modelle het 'n plaasvervanger vir die T15K6, T14K8 en VK8 handelsmerke geword. Hulle word gebruik vir die verwerking van staal vir strukture, vlekvrye staal en gereedskapmateriaal.
Nuwe vereistes vir gereedskapmateriaal as gevolg van tekort aan wolfram enkob alt. Dit is juis met hierdie faktor dat alternatiewe metodes vir die verkryging van nuwe harde legerings wat nie wolfram bevat nie, voortdurend in die VSA, Europese lande en Rusland ontwikkel word.
Byvoorbeeld, die Titan 50, 60, 80, 100-reeks gereedskapmateriaal wat deur die Amerikaanse maatskappy Adamas Carbide Co vervaardig word, bevat karbied, titanium en molibdeen. Die verhoging van die getal dui die mate van sterkte van die materiaal aan. Die kenmerk van gereedskapmateriaal van hierdie vrystelling impliseer 'n hoë vlak van sterkte. Byvoorbeeld, die Titan100-reeks het 'n sterkte van 1000 MPa. Sy is 'n mededinger vir keramiek.
