Инструментальные быстрорежущие стали

Инструментальные углеродистые и легированные стали

ДЕ 2 Инструментальные материалы и конструкции металлорежущих инструментов

Лекция № 2

Для изготовления режущего инструмента в настоящее время применяют гамму различных инструментальных материалов: инструментальные углеродистые и легированные стали, быстрорежущие стали, твердые сплавы, минералокерамику и синтетические сверхтвердые материалы.

Инструментальные углеродистые стали обозначаются буквой У, за которой следует цифра, характеризующая процентное содержание углерода в стали, деленное на 10, например, сталь У 10 содержит 1% углерода. Марка высококачественной стали с пониженным содержанием примесей содержит в своем обозначении букву А, например сталь У10А. HRC 62…63 T =200…250° Хорошо обрабатываются в отожженном состоянии. Склонность к образованию трещин. Скорость резания 10-15 м/мин.

Инструментальные легированные стали обозначаются цифрой, характеризующей содержание углерода в десятых долях (если цифра отсутствует, содержание углерода 1%), за которой следуют буквы, соответствующие легированным элементам (например, X—хром, С—кремний, Г—марганец, В—вольфрам, Ф—ванадий), и цифры, обозначающие содержание элемента в процентах. Не склонны к деформации при термообработке Физико-механические свойства углеродистых и легированных инструментальных сталей и области их применения приведены в таблице 1.2, а их технологические свойства—в таблице 1.3.

Таблица 1.2 – Характеристика углеродистых и легированных инструментальных сталей

Марка стали	r, х10^3 кг/м'	НВ	После закалки и отпуска	Карбидная фаза, %	Теплостойкость, °С	Область применения
sт., МПа	KCU, Дж/м^2	HRC,
У7, У7А	7,83	$285	2000—	3,8 (НRС41—51)	62—64	10,0—12,0	200—220	Отвертки. Пилы, керны, зубила, стамески
У8, У8А	7,83	$302	ст.<1950		62—64	11,0—13,0	200—220	Инструмент для обработки древесины, ножницы, пилы, ролики накатные, пробойники, матрицы
У10, У10А	7,81	$321	$2380	0,2	63—65	14,0—16,0	200—250	Мелкоразмерный режущий инструмент, зубила
ХВСГ	7,83	$388	<3200	—	62—64	14,0—15.5	200—220	Круглые плашки, развертки
ХВГ	7,83	$514	<3400	—	63—66	14,0—16,0	200—220	Резьбовые калибры, холодно-вы садочные матрицы и пуансоны
Х6ВФ	———	$578	<3150		59—61	12,0—14,0	400—500	Резьбонакатный инструмент, ножовочные полотна (ручные), инструмент для обработки древесины
Х12Ф1 Х12М	—	$578	<3040	2,95	63—65	15,0—17,0	490—510	Холодные штампы, матрицы и пуансоны вырубных и просечных штампов, накатные плашки

Быстрорежущие стали обозначаются буквами, соответствующими карбидообразующим и легирующим элементам (Р—вольфрам, М— молибден, Ф—ванадий, А—азот, К—кобальт, Т—титан, Ц— цирконий). За буквой следует цифра, обозначающая среднее содержа ние элемента в процентах (содержание хрома до 4% в обозначениях марок не указывается). Цифра, стоящая в начале обозначения стали, указывает содержание углерода в десятых долях процента. Например, сталь марки 11Р3АМЗФ2 содержит 1,1% С, 3% W, 3% Мо, 2% V. Красностойкость 600-640С. Скорость резания до 100м/мин. HRC 62-64. Инструмент выполняется составным.

Применяемые быстрорежущие стали делятся на три группы:

нормальной, повышенной и высокой производительности.

Таблица 1.4 – Основные физико-механические свойства быстрорежущих сталей
Марка стали	r, х10^3 кг/м'	НВ	После термообработки	Температура, °С	Теплостойкость, °С
sт, МПа	НRС	KCU 10^5, Дж/м^2	закалки	отпуска
		Стали нормальной производительности
Р18	8,75		2600—3000	63—65	3,0	1270…1290	550…560
Р9	8,30			63—65	2,0	1220…1240	550…560
Р6М5	8,15		3300—3400	64—66	4,8	1200…1230	550…560
		Стали повышенной производительности
Р6М5ФЗ	8,15		3300—3500	65—66	4,8	1200…1240	540…560
Р6М5К5	8,15		3300—3400	65—67	2,75	1200…1230	550…560
Р9К5	8,25		2300—2700	64—67	0,7	1210…1235	560…580
Р10К5Ф5	8,13		2500—2700	66—68	1,0	1230…1250	560…580

Физико-механические свойства быстрорежущих сталей приведены в таблице 1.4, а технологические свойства и области применения—в таблице 1.5.

Таблица 1.1 – Характеристика инструментальных материалов

Материал	r, х10^3 кг/м'	НRА. не менее	НV, МПа	sТ,	sB	KCU 10^5, Дж/м^2	Теплостойкость, °С	, Вт/(м-К)	ax10^–6, 1/°С	Е, МПа
МПа
Быстрорежущая сталь	7,9—8,75	До 80	—	До 4000	До 4400	До 6,5	До 715	16,75—25,12	9,0—12,0
Твердые сплавы	9,5—15,3	87—92	17000— 24000	До 1660	До 5900	24,51— 58,8	800— 1000	16,75—87,92	3,0—7,5
Минералокерамика:
оксидная	3,6—4,0	До 94		До 950	До 3000	4,9—		4,2—21,0	6,3—9,0
керметы	4,4—4,7	До 95,3		До 980	До 5600	11,76 До 19,6		25,12—83,70	7.2-7,5
Кубический нитрид бора	3,45		60000— 80000	До 1000	До 6500	—		—	—
Алмазы искусствен ные	3,48— 3,56	——		До 300	До 2000	—		138,2— 146,5	0,9—1,9
Углеродистые и легированные инструментальные стали	7,81— 7,83	——	—	2000— 3400	—	0,2—3,8	200—510	—	—	—

Дата добавления: 2014-01-11