Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Легированные стали.

Углеродистые стали.

Появились в середине 19 века и более 50 лет были единственным материалом для изготовления режущего инструмента. Марки этих сталей обозначаются буквой «У». Выпускаются углеродистые инструментальные стали двух типов по ГОСТ 1435 – 74:

1. Качественные: У7, У8, У10, У11, У12, У13

2. Высококачественные: У7А, У8А, У10А, У11А, У12А, У13А

Химический состав стали: углерод (С) – 0.6 – 1.4%, кремний (Si) – 0.35 – 0.4%, марганец (Mn) – 0.35 – 0.4%, сера (S) – 0.02 – 0.03%, фосфор (Р) – около 0.03%.

Например: У7 – углеродистая качественная сталь, содержание углерода 0.7%, кремния 0.35 – 0.4%, марганца 0.35 – 0.4%, серы 0.02 – 0.03%, фосфора около 0.03%.

Для повышения твердости углеродистые стали подвергают термообработке (закалка при t = 750 – 820⁰С, быстрое охлаждение в воде, отпуск при t = 120 - 150⁰С - для снятия внутренних напряжений, повышения прочности и вязкости). В результате термообработки сталь приобретает твердость 61…63 HRC_э и обрабатывает материалы твердостью ≈ до 30 HRC_э. Однако, углеродистые стали при термообработке не дают сквозной закалки, и твердость на поверхности в 61…63 HRC_э понижается до 41 HRC_э в серединных слоях инструмента, кроме того в процессе термообработки они склонны к образованию трещин и имеют низкую теплостойкость.

Недостатки:

- низкая теплостойкость 200- 250⁰С;

- хрупкость.

Поэтому из углеродистых сталей изготавливают инструменты малых габаритных размеров для работы по мягким металлам с малой скоростью резания, преимущественно для единичного и мелкосерийного производства, а также изготовления слесарного. Кузнечного и деревообрабатывающего инструмента, подвергающегося ударам во время работы и требующего большой вязкости при повышенной твердости.

Применяют для изготовления:

- ручного слесарного инструмента (зубил, отверток, ножниц, пил, ножовок, напильников)

- метчиков, плашек, сверл малых диаметров и других инструментов, работающих с V = до 8 – 10 м/мин.

Легированные стали.

Появились в конце 19 века. Марки и химический состав определяется ГОСТ5950-73. От углеродистых сталей отличаются повышенным содержанием кремния и марганца, а также одного или нескольких легирующих элементов.

Для обозначение легирующих элементов в марках сталей приняты следующие обозначения:

У – углерод

Г – марганец (увеличивает упругие свойства сталей);

С – кремний (увеличивает твердость и жидкотекучесть стали);

Ср – сера – (вредная примесь, исключает возможность ковки и проката стали (красноломкость), но улучшает ее обрабатываемость);

П – фосфор (придает стали хрупкость и твердость, увеличивает жидко-текучесть);

Х – хром (увеличивает твердость, прочность, коррозионную стойкость материала, понижает пластичность);

В – вольфрам (повышает твердость и теплостойкость материала);

Ф – ванадий (повышает твердость и прочность материала, образует мелкозернистую структуру);

М – молибден (повышает упругость, прочность, теплостойкость, коррозионную стойкость материала);

Легированные инструментальные стали подразделяются на:

1. низколегированные – ХВ4, В2Ф, 13Х. 9ХФ, 11ХФ – применяются для изготовления плашек, метчиков, зубил, шаберов, …

2. высоколегированные – 9ХС. ХВГ, ХВСГ, … - применяются для изготовления разверток и сверл малых диаметров, фасонных резцов, концевых фрез, протяжек, метчиков, …

Эти стали обладают более высокими технологическими свойствами – лучшей закаливаемостью и прокаливаемостью, меньшей склонностью к короблению. После термической обработки твердость легированных сталей составляет 62 …65 НRC_э, теплостойкость 350 – 400⁰С, что практически равно теплостойкости углеродистой стали. Допустимая скорость резания 15 – 25 м/мин.

Из группы легированных инструментальных сталей особо необходимо выделить сталь ХВГ, которая имеет весьма малую склонность к короблению при термообработке и используется для изготовления длинномерных режущих инструментов (протяжки, гаечные метчики), работающих с малыми скоростями резания, а также корпусов и державок сборных инструментов.