Государственного экзамена по специальности

Читайте также:

ПРИМЕР

подготовки ответа на вопросы программы

1-36 01 01 «Технология машиностроения»

1. Инструментальные стали: группы, примеры маркировки и состава, область применения. [4, 10, 11]

Наиболее распространенными марками углеродистых инструментальных сталей являются У10А, У11А, У12А, У13А, где буква У означает углеродистая, цифры – содержания углерода в десятых долях процента, буква А - сталь улучшенная. Имеют твердость 61…63 HRC_э, прочность s _в =2000…2200 МПа и теплостойкость 0_т=200…250⁰С. Эти стали применяются в условиях единичного и мелкосерийного производства для изготовления метчиков, плашек, сверл малых диаметров и других инструментов (в том числе слесарных), работающих при невысоких скоростях резания 8…10 м/мин.

Инструментальные легированные стали отличаются от инструментальных углеродистых наличием в них легирующих элементов – хрома, вольфрама, молибдена, ванадия м других. Введение легирующих элементов повышает теплостойкость инструментальной стали до 350…400⁰С, что позволяет повысить скорость резания по сравнению с инструментальными углеродистыми сталями в 1,2…1,4 раза (u = 10…14 м/мин). Наибольшее распространение для изготовления режущего инструмента получили стали марок 9ХС (0,9%С, Х-Cr, C-Si). ХВСГ (В – V, r – Mn), ХВГ и другие. Твердость этих сталей 65…67HRC_э. Основное преимущество инструментальных легированных сталей – возможность изготовления тонкого и длинного стержневого инструмента – протяжек, сверл, разверток, метчиков и других.

Быстрорежущие стали обладают более высокими режущими свойствами, чем вышерассмотренные. Имеют твердость 63…65HRC_э, красностойкость q_т = 600-720⁰С и позволяют работать при скоростях резания 20…40 м/мин. Возможность работать на таких скоростях резания объясняется наличием в их составе вольфрама, молибдена, кобальта и ванадия. Маркировка быстрорежущей стали включает в себя буквы, обозначающие карбидообразующие и легирующие элементы (Р – вольфрам, М – молибден, Ф – ванадий, К – кобальт, Т – титан, Ц – цирконий, А – азот) и цифры (за буквами), обозначают среднее массовое содержание элемента в %. Например, Р18 (W – 18%, Cr – 4,1%, V – 1,2%, C – 0,75%, Si и Mn – 0,4%, M_o – 3%, P и S – 33%).

Быстрорежущие стали подразделяются на: вольфрамовые – Р18, Р12, Р9 и другие; вольфрамомолибденовые – Р6М5, 10Р6М5 и другие; вольфрамованадивые – Р18Ф, Р12Ф3 и другие; вольфрамокобальтовые – Р9К5, Р9К10 (64…65HRC_э, q_кр = 630⁰С); вольфрамованадиевые с кобальтом – Р18К5Ф2, Р18Ф2К8 и другие (66…68 HRC_э, q_кр = 640⁰С); вольфрамомолибденованадиевые с кобальтом – Р6М5К5, Р12М3Ф2К5, Р10М4Ф3К10, Р6М5Ф2К8 и другие (66…69HRC_э); с интерметаллидным упрочнением – В11МЭК23, В14МЭК25, 30В20К16 и другие (68…69HRC_э, q_кр = 700…725⁰С). Влияние отдельных элементов на свойства сталей различно. Повышение процентного содержания углерода приводит к повышению твердости, красностойкости, но одновременно снижает прочность, ухудшает технологические свойства сталей. Вольфрам придает красностойкость, а хром хорошую прокаливаемость. Ванадий также увеличивает красностойкость, но ухудшает шлифуемость сталей. Молибден влияет на красностойкость также как и вольфрам. Режущие свойства сталей существенно зависят от термообработки, заключающейся в закалке (q_з = 1300⁰С) в соляных ваннах и последующем двух- или трехкратном отпуске.

Применяются также литые быстрорежущие стали для изготовления инструментов простой формы, вязкость которых выше, чем у кованных.

Порошковые быстрорежущие стали изготавливают методом прессования порошков, которые получают распылением расплавленной стали в среде инертных газов (азот, аргон) во избежания их окисления. Порошок (размер зерен около 150 мкм) предварительно прессуют в холодном состоянии при давлении 40000 Мпа. После вакуумирования порошок нагревают до 1150…1200⁰С и вторично прессуют под давлением 4000 МПа. Затем куют заготовки диаметром 100..200 мм. [4]

2. Обработка на фрезерных станках: схемы, инструменты, станки. [3, 4, 6, 7]