Лекція 4

СТАЛІ З ПІДВИЩЕНОЮ ОБРОБЛЮВАНІСТЮ РІЗАННЯМ (АВТОМАТНІ)

Витрати, пов'язані з обробкою металів різанням, становлять більш як 40 % загальної вартості виготовлення машин. Останнім часом підвищуються вимоги до міцності конструкційних сталей, і їхні властивості часто наближаються до властивостей інструментальних сталей і сплавів. Крім того, через розвиток автома­тизації металорізальних верстатів, які в складі автоматичних ліній

працюють без постійного обслуговування, постала пробле­ма видалення й транспортування стружки від місця обробки де­талей. Це зумовило створення спеціальних сталей і сплавів, які знижують зношення різального інструменту, здатні забезпечити в результаті обробки різанням чисту поверхню, а також утворю­вати стружку, що легко видаляється. Такі сталі з підвищеною об­роблюваністю різанням названо автоматними (табл. 5.8, 5.9).

Технологічна властивість — оброблюваність різанням — в ос­новному оцінюється інтенсивністю зношування різального інструменту. Кількісна характеристика оброблюваності різанням — це максимально допустима швидкість різання, яка відповідає певній стійкості інструменту.

Тривалий час існували чотири марки автоматних сталей, а останніми десятиліттями освоєно випуск багатьох видів сталей із підвищеною оброблюваністю різанням, які різною мірою задоволь­няють вимоги технологічності обробки й економічної доцільності.

Показники оброблюваності різанням можна підвищити, ут­воривши на поверхні структуру фериту й пластинчастого перліту зі збільшеним розміром зерна. Для середньовуглецевих сталей це досягається нормалізацією від підвищених температур. Оброблюваність різанням низьковуглецевих сталей підвищують методом холодного пластичного деформування, що сприяє утворенню сипкої стружки, що легко видаляється, за рахунок зниження пластичності поверхневого шару.

Найефективнішими методами впливу на оброблюваність різанням сталей є легування такими елементами, як Р, S, Se, Те, Са, РЬ. Ці добавки порізному впливають на зміну оброблюваності різанням. Наприклад, фосфор і сірка, розчиняючись у фериті, зменшують в'язкість і пластичність, сприяють утворенню ламкої стружки й високоякісної поверхні. Свинець, не розчиняючися в сталі, а містячись у вигляді дисперсних частинок, сприяє подрібненню стружки й, плавлячися під дією теплоти різання, зменшує тертя між інструментом і деталлю.

У разі комплексного легування сіркою й селеном утворюються селеніди й сульфоселеніди, які розташовуються навколо оксидних включень, зменшуючи їхню абразивну дію. Селен не знижує корозійних властивостей сталі. Тому його додають у хромонікелеві корозійностійкі сталі (12Х18Н10Е) для підвищення оброблюваності різанням. Добавки кальцію разом зі свинцем і телуром сприяють одержанню термічно зміцнених сталей, які оброблюють за високих швидкостей різання. Саме в таких умовах інтенсивного нагрівання сполуки кальцію розм'якшуються, Що поліпшує оброблюваність різанням.

Автоматну сталь розподіляють на 6 груп і 20 марок. Ці сталі позначають літерою А (автоматна), яку ставлять перед маркою. Добавки позначають так: свинець — С; селен — Е; кальцій — Ц. Дві цифри після А, АС, АЦ показують середній уміст вуглецю в сотих частках процента.

Виокремлюють такі основні групи автоматних сталей:

· вуглецеві сірчисті з умістом сірки до 0,3 % і фосфору — до 0,15 % (А11, А12, А20, А30, А35 і А40Г). Для запобігання високій червоноламкості в цих сталях збільшено вміст мангану до 0,7... 1,55 %. Сталі All, A12, А20 використовують для деталей кріплення, а також малонавантажених деталей складної форми, до яких ставляться вимоги високої точності розмірів і чистоти поверхні. Сталі А30 і А40Г використовують для деталей, які працюють в умовах підвищених навантажувань;

·

вуглецеві, що містять свинець (0,15...0,35 %). Розрізняють вуглецеві сталі з підвищеним умістом сірки (АС 14, АС35Г2, АС45Г2) і леговані хромом, нікелем, молібденом низьковуглецеві (АС12ХН, АС14ХГН, АС20ХГНМ); леговані, що містять свинець (АС30ХМ, АС38ХГМ, АС40ХГНМ). Оброблюваність різанням цих сталей набагато вища, ніж сірчистих. Добавки свинцю дають змогу підвищити на ЗО...40 % швидкість різання без зниження стійкості інструменту й у 2...7 разів збільшити стійкість інструменту за заданого рівня швидкості різання;

· вуглецеві сірчистоселенові (А35Е, А45Е, 12Х18Н10Е) з умістом 0,04...0,1 % Se і 0,06...0,12 S. Добавки селену дають змогу практично вдвоє знизити витрати різального інструменту й до 30 % підвищити продуктивність праці;

· кальцієві з умістом кальцію 0,002...0,008 % (АЦ20, АЦЗО, АЦ40, АЦ30ХН), а також свинцю й телуру, використовують для виготовлення термічно зміцнюваних деталей. Такі деталі обробляються твердосплавним різальним інструментом за швидкостей різання >100 м/хв.

Дата добавления: 2014-01-04