И ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ

Из инструментальных легированных сталей изготовляют режущий, мерительный и ударно-штамповый инструмент.

Сталь для режущего инструмента должна иметь высокую твердость

- не ниже 62 HRC и обладать красностойкостью - сохранять высокую твердость и режущую способность при нагревах режущей кромки инстру­мента в процессе обработки металлов.

Сталь для мерительного инструмента (калибров, скоб и др.) должна быть твердой, износостойкой и сохранять размеры инструмента при изменении климатических температур (при нагреве).

Сталь для штампов, пневматических молотков и зубил должна со­четать твердость и вязкость.

Требования к сталям для режущего инструмента рассмотрим на примере быстрорежущей стали. Наиболее известной и универсальной из этой группы является сталь марки Р18, в состав которой входит 0,75% С, 4,2% Cr, 18% W и 1,2% V. Изготовленный из нее инструмент сохраняет режущую способность при больших скоростях работы, превы­шающих скорости резания инструментом из углеродистой стали в 3-4 раза. Сталь Р18 после закалки и трехкратного отпуска (для устране­ния остаточного аустенита) имеет структуру, состоящую из мелкои­гольчатого мартенсита и карбидов, обеспечивающих твердость 64-67 HRC. Ее твердость, а следовательно, и режущая способность сохраня­ются при нагреве режущей кромки инструмента до 560-580⁰С. Краснос­тойкость быстрорежущих сталей определяется устойчивостью легирован­ного мартенсита при нагреве стали, а твердость - наличием в струк­туре карбидов типа М6С, расположенных в твердой мартенситной осно­ве.

В связи с дефицитностью вольфрама и молибдена в последние годы разработан ряд новых марок быстрорежущих сталей с меньшим содержа­нием вольфрама, таких, как Р6М3, Р6М5 и др. (ранее ГОСТ 19265-73).

Мерительный инструмент изготовляют из стали типа ХВГ. Для штампов применяют марки Х12М, Х12Ф, 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХГМ. Матрицы и пу­ансоны, работающие в особо тяжелых температурных условиях, и пресс-формы для литья под давлением изготовляют из сталей типов ЗХ2В2Ф и 4Х8В2.

В особо тяжелых условиях резания при обработке высокопрочных сталей и чугунов применяют инструмент из спеченных твердых сплавов. В этих случаях державка делается из конструкционной стали, а к ней механически крепится или припаивается пластинка из твердого сплава определенной формы. Пластинки и другие изделия из твердых сплавов изготовляют из порошков карбидов вольфрама, титана и тантала и свя­зующего металла - кобальта. Порошки тщательно размалывают, переме­шивают и прессуют из них изделия, которые затем спекают в атмосфере водорода или в вакууме при температуре 1250-1500⁰С. При этих темпе­ратурах кобальт расплавляется, обволакивает зерна карбидов, частич­но растворяя их, и после выдержки при охлаждении связывает зерна в единый монолит.

Промышленность выпускает три основные группы сплавов, различа­ющиеся по составу их карбидной основы: WC-Co, WC-TiC-Co и WC-TiC-TaC-Co.

Твердые сплавы выдерживают более высокие температуры нагрева при резании металлов, чем стали, так как их структура при нагреве не меняется вплоть до температуры плавления кобальтовой связки. Это позволяет увеличивать скорость резания и повышать производитель­ность труда.

В последние годы разработаны способы повышения срока службы изделий из твердых сплавов путем нанесения на их поверхность твер­дых и износостойких покрытий. Покрытие из карбида или карбонитрида титана толщиной 5-10 мк повышает срок службы неперетачиваемых рез­цовых пластин с механическим креплением в 265-5 раз или позволяет увеличить скорость резания на 25-40% при том же сроке службы. Ис­пользование таких пластин при обработке колесных пар, валиков рес­сорного подвешивания и некоторых других деталей подвижного состава повышает производительность труда и обеспечивает экономию дорогих дефицитных твердых сплавов.

Для целей наплавки сильно изнашиваемых поверхностей выпускают и литые твердые сплавы в виде порошка и прутков. К ним относятся, например, стеллит-сплав, состоящий из карбидов хрома и вольфрама, сцементированных кобальтом, и более дешевый - сормайт ПрС1 (ПрНУ30Х28Н4С3), состоящий из карбидов хрома, сцементированных твердым раствором никеля и кремния в железе.

Дата добавления: 2014-10-08; просмотров: 380; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!