Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Швидкорізальні сталі

 

Швидкорізальні сталі зберігають високу твердість, міцність, зносостійкість при нагріві до 600…650оС, що дозволяє підвищити швидкість різання до 50 м/хв. і стійкість інструменту в 10..30 раз.

Зниження твердості при нагріванні обумовлена, в першу чергу, розпадом мартенситу і коагуляцією карбідів, які при цьому виділяються. У раніше розглянутих вуглецевих і легованих інструментальних сталях коагуляція карбідів наступає при температурах 200…350оС, що спричиняє зниження твердості.

Висока теплостійкість швидкорізальних сталей забезпечується введенням вольфраму спільно з іншими карбідоутворюючими елементами – молібденом, хромом, ванадієм в кількості, достатній для зв’язування практично всього вуглецю в спеціальні карбіди.

Вольфрам і молібден у присутності хрому зв'язують вуглець в спеціальний карбід МеС6, що є основним в швидкорізальних сталях. При відпуску його коагуляція утрудняється і тим самим затримується розпад мартенситу, що в свою чергу сприяє теплостійкості.. Виділення дисперсних карбідів, яке відбувається при підвищених температурах відпуску (500…600оС), викликає дисперсійне твердіння мартенситу, т. з. «явище вторинної твердості».

Кобальт не утворює карбідів, але, підвищуючи енергію міжатомних сил зв'язку, утрудняє коагуляцію карбідів і, тим самим, сприяє збільшенню теплостійкості.

Швидкорізальні сталі маркіруються буквою «Р», наступна цифра указує на вміст вольфраму у відсотках. Зміст хрому (~ 4% у всіх сталях) і ванадію (до 2%) в марці сталі не указується. Марки сталей, додатково легованих молібденом, кобальтом або що мають підвищений вміст ванадію, містять відповідні буквені позначення і цифри, які вказують на їх вміст у відсотках. Вміст вуглецю в швидкорізальних сталях не указується і складає 0,7…1,0%.

За мікроструктурою в рівноважному стані швидкорізальні сталі відносяться до ледебуритного класу і після лиття мають ледебуритну евтектику, яку усувають інтенсивним куванням. При недостатньому проковуванні залишається карбідна ліквація, яка характеризується локальним скупченням карбідів у вигляді ділянок незруйнованої евтектики.

Для поліпшення оброблюваності деформованої сталі далі призначають ізотермічний відпал, що включає нагрівання до 840…860°С, витримку 2…4 години, подальше охолоджування з піччю до 740°С та ізотермічну витримку 4...6 годин, подальше охолоджування з піччю до 400°С і остаточне охолоджування на повітрі. У відпаленому стані структура сталі містить дрібнозернистий сорбіт, вторинні і крупніші первинні карбіди і добре обробляється різанням.

Високі експлуатаційні властивості інструменти з швидкорізальної сталі набувають після гартування і відпуску. Особливістю гартування є висока температура нагріву до 1200…1280оС, яка обумовлена необхідністю максимального розчинення карбідів і отримання високолегованого аустеніту. Легування аустеніту відбувається за рахунок розчинення вторинних карбідів, а первинні карбіди не розчиняються і гальмують зростання зерна аустеніту.

Високолегований аустеніт володіє великою стійкістю, тому охолоджуючим середовищем при гартуванні звичайно є масло, а дрібні інструменти іноді охолоджують навіть на повітрі. Для зменшення деформації застосовується ступінчасте гартування в розплавлених солях з температурою 400…500оС.

Після гартування швидкорізальні сталі містять до 30% залишкового аустеніту, що пояснюється зниженням температури початку мартенситного перетворення Мп. Залишковий аустеніт знижує твердість, а подальший розпад може призвести до зміни розмірів і форми відповідального інструменту. Для зниження його кількості здійснюють обробку холодом або проводять відпуск при 560оС. У процесі витримки при відпускній температурі з аустеніту виділяються карбіди, що зменшує його легованість і підвищує Мп,. Тому при подальшому охолоджуванні він зазнає мартенситне перетворення, але в процесі одноразового відпуску тільки частина залишкового аустеніту перетворюється на мартенсит. Для зниження його кількості до 3…5% проводять дво -, або триразовий відпуск. Твердість швидкорізальних сталей після відпуску може досягати 63-70 HRC залежно від марки, а міцність – до 2000 МПа.

Підвищення зносостійкості швидкорізальних сталей може бути досягнуте низькотемпературним ціануванням, газовою або іонною азотизацією, напиленням нітридів титану.

Великим недоліком швидкорізальних сталей є наявність надмірних карбідів, розподіл яких регламентується стандартами. Неоднорідність карбіду знижує міцність і в'язкість, погіршує шліфування сталей, сприяє фарбуванню робочих кромок.

Достатньо ефективно усувається такий структурний дефект при отриманні швидкорізальних сталей методами порошкової металургії. У цих сталях фаза карбіду дуже дисперсна, що сприяє повнішому розчиненню карбідів в аустеніті і підвищенню теплостійкості. Температура гартування порошкових сталей на 20…30оС нижче традиційних.

Основні порошкові сталі Р0М2Ф3-МП, М6Ф1-МП, М6Ф3-МП містять мало дефіцитного вольфраму. Застосовуються також сталі Р6М5Ф3-МП, Р7М2Ф6-МП, Р12М3К5Ф2-МП й ін. із змістом вуглецю більше 1,2%.

Стійкість ріжучого інструменту з порошкових сталей в 1,5…2 рази вище швидкорізальних сталей звичайного виробництва.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Вуглецеві і леговані інструментальні сталі | Штампові сталі
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1241; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.