Общие сведения. Практическое задание №1

Практическое задание №1

Изучение инструментальных материалов.

Цель работы: ознакомиться с видами, обозначением и применением инструментальных материалов.

Общие сведения

История развития обработки металлов показывает, что одним из эффективных путей повышения производительности труда в машиностроении является применение новых инструментальных материалов. Например, применение быстрорежущей стали вместо углеродистой инструментальной позволило увеличить скорость резания в 2—3 раза. Это потребовало существенно усовершенствовать конструкцию металлорежущих станков, прежде всего увеличить их быстроходность и мощность.

Аналогичное явление наблюдалось также при использовании в качестве инструментального материала твердых сплавов.

Инструментальный материал должен иметь высокую твердость, для того чтобы в течение длительного времени срезать стружку.

Значительное превышение твердости инструментального материала по сравнению с твердостью обрабатываемой заготовки должно сохраняться и при нагреве инструмента в процессе резания.

Способность материала инструмента сохранять свою твердость при высокой температуре нагрева определяет его красностойкость (теплостойкость).

Режущая часть инструмента должна иметь большую износостойкость в условиях высоких давлений и нагрева.

Важным требованием является также достаточно высокая прочность инструментального материала, так как при недостаточной прочности происходит выкрашивание режущих кромок, либо поломка инструмента, особенно при их небольших размерах.

Инструментальные материалы должны обладать хорошими технологическими свойствами, т. е. легко обрабатываться в процессе изготовления инструмента и его переточек, а также быть сравнительно дешевыми.
В настоящее время для изготовления режущих элементов инструмента применяются следующие материалы:

1) инструментальные стали (углеродистые, легированные и быстрорежущие);
2) твердые сплавы;
3) минералокерамические материалы;
4) алмазы;
5) абразивные материалы.

Инструментал материалы.	Подразделы. Виды.	Способ применения.
Инструментальные стали.	Инструментальные углеродистые. У7, У8, У9, У10, У12,У13. Содержание серы не более 0,03% фосфора – 0,035%, хрома – 0,2% никеля – 0,25%, меди – 0,25% цифра после У показывает содержание углерода в процентах. Низкие скорости резания. При нагреве теряет прочность Твердая, Хрупкая.	Режущий инструмент, работающий при низких скоростях резания, зубила, керны, слесарный инструмент, ножницы, пилы, ролики накатные, пробойники, матрицы, ручные дереворежущие инструменты.
Инструментально легированные. Х, ХГ, 9ХС, В1,ХВ5,ХВГ,ХВСГ Х6ВФ и др. Буква показывает, какой легирующий элемент входит в состав стали. Стоящие за буквой цифра обозначает среднее содержание элемента в процентах. Если элемента содержится менее 1 %, то цифры за буквой не ставятся. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, если цифра одна, то содержание углерода в десятых долях процента. Дополнительные обозначения в начале марки: Р — быстрорежущая; Ш — шарикоподшипниковая; А - автоматная; Э - электротехническая;   Возможность получить необходимое свой-во с помощью добавления лег элементов.	Ответственные детали, работающие под большими нагрузками и скоростями резания. Сверла, протяжки, развёртки, токарные резци, плашки, и тд.
Быстрорежущие стали. Р9, Р12, Р18, Р6М3, Р6М5, Р9К5, Р9К10, Р18Ф2, Р14Ф4 Р12Ф3 Цифра после буквы «Р» обозначает среднее содержание в ней вольфрама (в процентах от общей массы,). Затем указывается после букв М, Ф и К содержание молибдена, ванадия и кобальта. Неоднородная твёрдость. Высокие скорости резания Высокая красностойкость Высокая твёрдость	Может использоваться для всех видов режущего инструмента.
Твёрдые сплавы.	Вольфрамосодержащие твердые сплавы.	Обработка материалов дающих стружку скалывания(чугунов, цветных металлов), для резания труднообрабат сталей и сплавов.
Вольфрамовая группа. ВК2 ВК3 ВК4 ВК10 ВК15М
Титановольфрамовая группа. Т30К4, Т15К6, Т14К8.	Обработка материалов дающих сливную стружку.
Титановольфрамовая группа. ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8Б	Обработка материалов труднообраб, дающик как сливную, так и скалывающую стружку. Из них изготавливают монолитные твердосплавные РИ, с поперечным сечением меньше 12 мм, сверла, развертки и др.
Безвольфрамные твердые сплавы ТН20. ТН40	Чистовое, получистовое фрезерование и получистового непрерывного точения чугунов, сталей. цветных металлов.
Новые марки твердых сплавов ВК10-XOM ВК15-XOM	Обработка труднообрабатываемых материалов.
Минералокерамика.	В основе лежит оксид алюминия и оксид магния. ЦМ-332, В0-13, ОНТ-20, ВЗ, ВОК-60, ВЗ, ВОК-63, Силинит-Р Три вида керамики на основе алюминия: 1) Чисто оксидная керамика(белая). 2) Керамика с добавлением металлов. 3) Оксидно-корбидная(черная) керамика-оксид алюминия, с корбидом тугоплавких металлов. Высока твердость, красностойкость, химическая инертность к металлам, сопротивление окислению. По сравнению с ТВ сплавами низкий предел прочности на изгиб.	Применяют при высокоскоростной обработки сталей и высокопрочных чугунов, чистовое и получистовое точение точении и фрезерование повышает производительность обработки в 2 раза, а период стойкости возрастает в 5 раз, по сравнению с инструментами из твёрдых сплавов. Можно изготовить практически все виды режущих инструментов.
Сверх твердые инструментальные материалы.	Алмазы. Состоят из сжатого графита. Огромная твердость Высокая износостойкость при обработке цветных металлов и пластмасс. Высокая теплопроводность. При большой температуре вступает в реакцию с металлами.	Обработка цветных металлов и пластмасс. Обработка металлов при не выской температуре резания.
Поликристаллы. Композит 01 –Эльбор-Р Композит 02 – Белбор Композит 03 - Исмит Состоят из сжатого нитрида бора. Самая высокая теплостойкость Изотропны Инертны к металлам. Близкие по твердости с алмазами. Самая высокая износостойкость.	Используют для тонкого чистового точения и фрезерования без ударов деталей из закаленных сталей, чугунов, твёрдых сплавов.

Материалы	название	содержание элементов
У13	Сталь инструментальная углеродистая	Углерода-1.3%
9XФ	Сталь инструментальная легированная	Углерода-0,9%, Хрома 1%, Ванадия 1%
М6Ф1	Легированная сталь	Углерода -1%, Молибдена 6%, Ванадия 1%,
Р6К5	Быстрорежущая сталь.	Углерода до 1.55%, Вольфрама 6%,,Кобальта 5%,
ВК11В	Твердый сплав вольфрамовой группы.	Карбида вольфрама 89%, Вольфрам 11%
Т15К6	Твердый сплав Титано-вольфрамовой группы.	Карбид вольфрама %, Карбид титана 15%, Кобальт 6%.
ТТ8К6	Твердый сплав Титано-тантало-вольфрамовой группы.	Карбид вольфрама 86%, Карбид титана и карбид тантала 8%, Кобальт 6%
ТН30	Твердый сплав безвольфрамовый Карбидно-титановый.	Карбид титана 70%, Никеля 30%

Дата добавления: 2015-10-28