http://инженер-технолог.рф/

Требования, предъявляемые к инструментальным материалам



        При резании контактные площадки инструмента подвергаются интенсивному воздействию высоких силовых нагрузок и температур, величины которых имеют переменный характер, а взаимодействие с обрабатываемым материалом и реагентами из окружающей среды приводит к протеканию интенсивных физико-химических процессов: адгезии, диффузии, окисления, коррозии и др.

      С учетом необходимости сопротивления контактных площадок режущего инструмента микро- и макроразрушению в указанных условиях, к свойствам инструментальных материалов предъявляется ряд специальных требований, выполнение которых определяет место их эффективного применения для режущих инструментов. Основные требования к инструментальным материалам следующие:

  • Инструментальный материал должен иметь высокую твердость. Твердость инструментального материала должна быть выше твердости обрабатываемого не менее чем в 1,4 - 1.7 раза.

  • При резании металлов выделяется значительное количество теплоты и режущая часть инструмента нагревается. Поэтому, инструментальный материал должен обладать высокой теплостойкостью. Способность материала сохранять высокую твердость при температурах резания называется теплостойкостью. Для быстрорежущей стали – теплостойкость еще называют красностойкостью (т.е. сохранение твердости при нагреве до температур начала свечения стали)

  •       Увеличение уровня теплостойкости инструментального материала позволяет ему работать с большими скоростями резания (табл. 1).

            Таблица 1 - Теплостойкость и допустимая скорость резания инструментальных материалов.

              Материал     Теплостойкость, К     Допустимая скорость при резании Стали 45, м/мин  
     Углеродистая сталь        473-523               10-15           
     Легированная сталь        623-673               15-30           
     Быстрорежущая сталь        873-823               40-60           
     Твердые сплавы:                                  
           Группа ВК        1173-1200               120-200           
           Группы ТК и ТТК        1273–1300               150–250           
           безвольфрамовые        1073–1100               100-300           
           с покрытием        1273-1373               200-300           
     Керамика        1473-1500               400-600           


  • Важным требованием является достаточно высокая прочность инструментального материала. Если высокая твердость материала рабочей части инструмента не обеспечивается необходимой прочностью, то это приводит к поломке инструмента и выкрашиванию режущих кромок. Таким образом, инструментальный материал должен иметь достаточный уровень ударной вязкости и сопротивляться появлению трещин (т.е. иметь высокую трещиностойкость).

  • Инструментальный материал должен иметь высокую износостойкость при повышенной температуре, т.е. обладать хорошей сопротивляемостью истиранию обрабатываемым материалом, которая проявляется в сопротивлении материала контактной усталости.

  • Необходимым условием достижения высоких режущих свойств инструмента является низкая физико-химическая активность инструментального материала по отношению к обрабатываемому. Поэтому кристаллохимические свойства инструментального материала должны существенно отличаться от соответствующих свойств обрабатываемого материала. Степень такого отличия сильно влияет на интенсивность физико-химических процессов (адгезионно-усталостные, коррозионно-окислительные и диффузионные процессы) и изнашивание контактных площадок инструмента.

  • Инструментальный материал должен обладать технологическими свойствами, обеспечивающими оптимальные условия изготовления из него инструментов. Для инструментальных сталей ими являются хорошая обрабатываемость резанием и давлением; благоприятные особенности термической обработки (малая чувствительность к перегреву и обезуглероживанию, хорошие закаливаемость и прокаливаемость, минимальные деформирование и образование трещин при закалке и т.д.); хорошая шлифуемость после термической обработки.




  •   Copyright toolmaterials.narod.ru © 2012 - 2015   Контакты
    Используются технологии uCoz