Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

V. РОССИЙСКИЙ ИНТЕРНЕТ

Читайте также:
  1. CTR — показатель эффективности интернет-рекламы, измеряемый как отношение числа нажатий на рекламное объявление (кликов) к числу показов этого объявления.
  2. SIB3233 - Защита информации в Интернете
  3. V открытый Екатеринбургский Интернет-фестиваль (конкурс) талантливых детей и молодёжи
  4. Адресация в Интернет
  5. Адресация в Интернете
  6. Адресация в сети Интернет
  7. Актуальность изучения Интернет-адикции
  8. Альтернативный взгляд на Интернет-адикцию
  9. Альтернативы исторического развития России в после февральской революции. Октябрьская революция 1917 г. Второй Всероссийский Съезд Советов. Значение принятых решений.

1) Быстрорежущие стали Инструменты из быстрорежущей стали иностранного производства обычно маркируются аббревиатурой HSS (High Speed Steel).

65% общего количества инструментальных материалов составляют быстрорежущие стали, впервые предложенные в1902 г. Скорость резания возросла в 7 раз (с 5м/мин до 35 м/мин), во столько же раз повысилась производительность труда. Опытами установлено, что режущие свойства при нагреве инструмента теряются при твердости 50 HRC, что соответствует примерно 58 HRC при комнатной.

 

Быстрорежущая сталь должна обладать высоким сопротивлением разрушению, твёрдостью (в холодном и горячем состояниях) и красностойкостью.

Сверло с покрытием из нитрида титана

В 1970-х годах в связи с дефицитом вольфрама быстрорежущая сталь марки Р18 была почти повсеместно заменена на сталь марки Р6М5, которая в свою очередь вытесняется безвольфрамовыми Р0М5Ф1 и Р0М2Ф3.

Горячая твердость[править]

Твердость инструментальных сталей при повышенных температурах[2]

На рисунке приведены кривые, характеризующие твердость углеродистой и быстрорежущей инструментальных сталей при повышенных температурах испытаний. При нормальной температуре твердость углеродистой стали даже несколько выше твердости быстрорежущей стали. Однако, в процессе работы режущего инструмента, происходит интенсивное выделение тепла. При этом до 80 % выделившегося тепла уходит на разогрев инструмента. Вследствие повышения температуры режущей кромки начинается отпуск мартенсита материала инструмента и снижается его твердость.

После нагрева до 200 °C твердость углеродистой стали начинает быстро падать. Для этой стали недопустим режим резания, при котором инструмент нагревался бы выше 200 °C. У быстрорежущей стали высокая твердость сохраняется при нагреве до 500—600 °C. Инструмент из быстрорежущей стали более производителен, чем инструмент из углеродистой стали. Чтобы сталь устойчиво сохраняла твердость при нагреве, нужно ее легировать такими элементами, которые затрудняли бы процесс коагуляции карбидов. Если ввести в сталь какой-нибудь карбидообразующий элемент в таком количестве, что он образует специальный карбид, то красностойкость скачкообразно возрастает. Это обусловлено тем, что специальные карбиды, которые сохраняются при закалке, а также выделяются в процессе отпуска из остаточного аустенита коагулирует при более высоких температурах, чем карбид железа, так как для этого требуется не только диффузия углерода, но и диффузия легирующих элементов. Практически заметная коагуляция специальных карбидов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия происходит при температурах выше 500 °C.

Быстрорежущие стали изготавливают как классическим способом (разливка стали в слитки, прокатка и проковка), так и методами порошковой металлургии (распыление струи жидкой стали азотом). Качество быстрорежущей стали в значительной степени определяется степенью ее прокованности. При недостаточной проковке изготовленной классическим способом стали наблюдается карбидная ликвация.

Перед закалкой быстрорежущие стали необходимо подвергнуть отжигу. В плохо отожженных сталях наблюдается особый вид брака: нафталиновый излом, когда при нормальной твердости стали она обладает повышенной хрупкостью.

Грамотный выбор температуры закалки обеспечивает максимальную растворимость легирующих элементов в аустените и не приводит к росту его зерна.

После закалки в стали остается 25—30 % остаточного аустенита. Помимо снижения твердости инструмента, остаточный аустенит приводит к снижению теплопроводности стали, что для условий работы с интенсивным нагревом режущей кромки является крайне нежелательным. Снижения количества остаточного аустенита добиваются двумя путями: обработкой стали холодом или многократным отпуском. При обработке стали холодом ее охлаждают до −80…−70 °C, затем проводят однократный отпуск. При многократном отпуске цикл «нагрев — выдержка — охлаждение на воздухе» проводят по 2—3 раза. В обоих случаях добиваются существенного снижения количества остаточного аустенита, однако полностью избавиться от него не получается.

Быстрорежущая сталь, содержащая кобальт, превосходит по режущим свойствам остальные стали (он повышает красностойкость), но кобальт очень дорогой элемент.

Из быстрорежущей стали изготавливают в основном концевой инструмент (метчики, свёрла, фрезы небольших диаметров) (В токарной обработке резцы со сменными и напайными твердосплавными пластинами почти полностью вытеснили резцы из быстрорежущей стали.)

Кобальтовые быстрорежущие стали (Р9К5, Р9К10) применяют для обработки деталей из труднообрабатываемых коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов, в условиях прерывистого резания, вибраций, недостаточного охлаждения.

В последние десятилетия использование быстрорежущей стали сокращается в связи с широким распространением твёрдых сплавов.

Металлокерамические твердые сплавы – это инструментальные композиционные материалы, состоящие из карбидов тугоплавких металлов (наполнителя) и матрицы из кобальта. Твердые сплавы изготавливают методами порошковой металлургии. Применяют порошки карбидов вольфрама, титана и тантала, за рубежом используют также порошки ниобия и ванадия. Порошки карбидов и кобальта сначала смешивают, затем подвергают холодному прессования и спекают при температуре 1400 – 15500С. Твердые сплавы изготавливают в виде пластин, которые медным припоем припаивают к державке из обычной углеродистой стали. Твердые сплавы применяют для резцов, сверл, фрез и другого инструмента. Твердость металлокерамических твердых сплавов составляет 80 – 97HRA, высокая износостойкость сочетается с высокой теплостойкостью (до 800 - 10000С). Скорость резания твердыми сплавами в 5 – 10 раз выше, чем при применении быстрорежущих сталей. Промышленность выпускает три группы твердых сплавов:

1. Однокарбидные металлокерамические твердые сплавы ВК1, ВК3, ВК6, ВК8, ВК10. Цифра указывает содержание кобальта в целых процентах, остальное –WC. Чем больше кобальта, тем выше прочность материала, но ниже твердость. Однокарбидные твердые сплавы имеют наибольшую прочность, но меньшую твердость, чем сплавы других групп. Их теплостойкость 8000С. Сплавы ВК обычно применяют для чернового и чистового точения чугуна, сплавов цветных металлов, различных неметаллических материалов, дающих прерывистую стружку.

2. Двухкарбидные сплавы маркируют буквами ТК (WC+TiC+Co). В маркировке указывают содержание карбидов титана, кобальта, остальное - карбид вольфрама. Например, в сплаве Т15К6 содержится 15% TiC, 6% кобальта и 79% WC. При спекании образуется сложный карбид (Ti W) C, имеющий более высокую твердость, чем карбид WC. Теплостойкость сплавов этой группы, которая возрастает с увеличением содержания карбидов титана, достигает 10000С. Их используют при черновой и чистовой обработке сталей.

3. Трехкарбидные сплавы маркируют буквами ТТК (WC+TiC+TaC+Co), например, ТТ7К12. Цифра, стоящая после букв ТТ указывает суммарное содержание (TiC+TaC)= 7%, кобальта – 12%, остальное – 81% приходится на WC. В их структуре присутствует сложный карбид (Ti, Ta, W)C, и избыток WC. Сплавы ТТК обладают повышенной прочностью и теплостойкостью, лучшую сопротивляемость ударным воздействиям при вибрации и меньшую выкрашиваемость Их применяют для тяжелых условий резания: черновое точение слитков, поковок, отливок из нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.

Твердые сплавы на основе карбида вольфрама имеют высокую стоимость вследствие дефицитности вольфрама, который является основным компонентом, определяющим повышенные физико-механические свойства твердых сплавов. Поэтому в настоящее время начали использовать безвольфрамовые твердые сплавы на основе карбида и нитрида титана. В качестве связки используют никель и молибден. Твердые сплавы КТС-1 и КТС-2 содержат 15-17% никеля и 7-9% молибдена, остальное – карбид титана. В твердых сплавахТН-20, ТН-25, ТН-3- в качестве связки применяют никель в количестве 16-30% и молибден 5-9%, остальное - карбид титана. Твердость безвольфрамовых твердых сплавов равна 87-94 HRA. Они имеют высокую износостойкость и высокую коррозионную стойкость. Твердые сплавы превосходят быстрорежущие стали по теплостойкости и износостойкости, но уступают им в вязкости и пластичности.

В последнее время разработаны и применяют новые сверхтвердые инструментальные материалы для оснащения рабочей части металлорежущего инструмента на основе поликристаллов нитрида бора - эльборы (марок 01, 05 и 10) и алмазы. Поликристаллы кубического нитрида бора по своей теплостойкости (до 1300-14000 С) превосходят все имеющиеся инструментальные материалы, используемые для оснастки режущего инструмента: алмазы - в 1, 9 раза, быстрорежущую сталь - в 2 -3 раза, твердый сплав - в 1, 7 раза. Поликристаллы изготовляют цилиндрической и сферической формы, длиной 3 5 - 8 и диаметром 3 - 5 мм. Поликристаллы монтируют в державки резцов, а затем соединяют вакуумной пайкой или горячей опрессовкой стальной втулки с поликристаллом.

Изделия из них изготавливают либо с помощью взрыва, либо в условиях высоких температур и давлений. Их используют в качестве материала для изготовления инденторов твердомеров для измерения твердости тугоплавких материалов в интервале температур 700-18000С, как абразивный материал, и в качестве сырья для изготовления сверхтвердых материалов, применяемых для оснащения режущей части инструментов для обработки закаленной стали, твердых сплавов, стеклопластиков, цветных металлов. Они обладают высокой твердостью (94-96 HRA), прочностью, износостойкостью, теплопроводностью, высокой стабильностью физических свойств и структуры при повышении температуры до 10000С. Их преимуществом является доступность и дешевизна исходного продукта.

Для изготовления доводочных паст, шлифовальных кругов применяют абразивные материалы. Они представляют собой порошки, либо скрепленные связкой (пасты0 либо нанесенные на ткань или бумагу. Различают природные и искусственные абразивные материалы. К природным материалам относятся алмазы, гранаты, корунд; к искусственным – искусственные алмазы, гексагональный нитрид бора (эльбор), карборунд.

Ссверхтвердые инструментальные материалы (синтетические и натуральные алмазы, эльбор и др.), а также керамика (Аl2Оз), керметы (Аl2Оз-TiC), сиалоны (Аl2Оз - Si3N4) и др. обладают повышенными твердостью, износостойкостью и относительно высокой теплостойкостью. Их можно использовать для изготовления инструментов, наиболее эффективная область применения которых - чистовая обработка деталей при высоких и сверхвысоких скоростях резания с ограниченным сечением среза. Последнее связано с низким значением ударной вязкости, повышенной хрупкостью и малой прочностью при изгибе сверхтвердых инструментальных материалов.

Понятие режущий инструмент подразумевает орудие труда, с помощью которого осуществляют процесс резания. Инструмент, как составная часть системы: станок - инструмент - приспособление - деталь, оказывает решающее воздействие на ее эффективность, на пути дальнейшего ее совершенствования. Достаточно напомнить, что только внедрение новых инструментальных материалов в качестве материала для режущей части инструмента каждый раз сопровождалось переоснащением всей системы: повышением быстроходности и мощности станков, повышением точности и жесткости приспособлений и как результат, значительным скачком в повышении производительности труда. Вместе с тем нельзя забывать и о том, что инструмент является неотъемлемой частью технологической системы, в которой все составные части взаимосвязаны и должны гармонично сочетаться. Это особенно важно при установившемся характере производства, когда внедрение новых совершенных видов инструмента не может часто обеспечить эффективное их использование без модернизации других составных частей технологической системы. Так, использование современных сверхтвердых инструментальных материалов в инструменте, работающем на станках с малой жесткостью, точностью, недостаточной быстроходностью, снижает, а иногда и сводит к нулю все потенциальные возможности этого материала.

Особо высокая твердость и высокая теплостойкость сверхтвердых инструментальных материалов обеспечивают повышенную производительность благодаря возможности применять высокие скорости резания. Недостаток сверхтвердых инструментальных материалов - их низкая прочность на изгиб. Экономически обоснованное использование возможно только на станках с повышенной жесткостью и для специфических областей применения.

Создание инструментального материала, обладающего идеальным комплексом указанных свойств в объеме однородного тела, практически не представляется возможным. Большинство инструментальных материалов обладает только частичным набором указанных свойств, что делает область их служебного назначения весьма ограниченной.

Рис. 24 Классификация инструментальных материалов по их прочности и твёрдости

 

Вопросы для самопроверки.

1. Какими основными свойствами должны обладать инструментальные материалы?

2. Что такое теплостойкость?

3. Что называют красностойкостью?

4. Как классифицируют инструментальные материалы по теплостойкости?

5. Каковы достоинства и недостатки углеродистых сталей для режущего инструмента?

6. Каковы преимущества легированных сталей для режущего инструмента по сравнению с углеродистыми сталями?

7. Какие Вы знаете быстрорежущие стали? В чем отличие их маркировки?

8. Почему быстрорежущие стали для закалки нагревают до высоких температур, а после закалки проводят многократный отпуск?

9. Каким требованиям должна отвечать сталь для штампов холодного деформирования? Какую сталь наиболее часто применяют?

10. Какие Вы знаете твердые сплавы? Где их рекомендуется применять?

11. Какие Вы знаете безвольрамовые твердые сплавы7 Их преимущества и недоатстаик по сравнению с твердыми сплавами на основе карбида вольфрама?

12. Какие Вы знаете инструментальные материалы на основе керамики?

13. Какие Вы знаете поликристаллические сверхтвердые материалы?

V. РОССИЙСКИЙ ИНТЕРНЕТ

Аннотации информационных ресурсов «Российского Интернета» имеются на сервере Российского общественного центра Интернет-технологий http://www.au.ru/




Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 97 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.015 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав