Конспект лекций по дисциплине «Резание материалов и инструмент». Направление подготовки 220200 «Авто. Конспект лекций по дисциплине «Резание материалов и инструмент».. Конспект лекций для студентов по дисциплине резание материалов и инструмент
 Скачать 11.77 Mb.
|
IV. ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫI. Вольфрамосодержащие твердые сплавы. В настоящее время для производства режущих инструментов широко используются твердые спла-вы, которые получают методом порошковой металлургии. Исходным материалом для изготовления твердых сплавов являются порошки карбидов тугоплавких металлов: W, Ti , Тa и не образующих карбидов и Со, который играет роль цементирующего (связующего) вещества. Порошки в специальных пресс-формах на прессах прессуют, смешивают в определенных пропорциях и спекают при температуре 1500-2000°С в печах в среде водорода или в вакууме. При спекании твердые сплавы приобретают высокую твердость, достаточную прочность и в дополнительной термообработке не нуждаются. Размеры частиц твердой (карбидной) фазы составляют 0,5-10 мкм. Теплостойкость твердых сплавов в зависимости от марки твердого сплава лежит в пределах 800-1100°С, что позволяет осуществлять обработку со скоростями резания в 2-10 раз большими, чем при работе инструментами без быстрорежущих сталей. Чем больше в сплаве WC, TiC, TaC, тем выше его теплостойкость, твёрдость и износостойкость. При увеличении содержания кобальта прочность увеличивается, но теплостойкость и твердость снижается. Недостатком твердых сплавов является их меньшая прочность, по сравнению с быстрорежущими сталями, плохая шлифуемость и низкая технологичность. Отечественной промышленностью выпускаются три основные группы вольфрамосодержащих твердых сплавов: 1. Вольфрамовые (однокарбидные) - ВК, 2. Титано-тантало-вольфрамовые (трёхкарбидные) - ТТК, 3. Титано-вольфрамовые (двухкарбидные) - ТК. Сплавы группы ВК прочность К этим сплавам относятся сплавы марок: ВК3, ВК3-М, ВК4, ВК6, ВК6-М, ВК6-ОМ, ВК8, BK10, BK10M, BKI5. износостойкость В марке сплава цифра после буквы "К" означает % содержания кобальта (н-р, ВК8 - 8%Со, остальное WC). Сплавы с размером зерен WС 3-5 мкм относятся к крупнозернистым сплавам и означаются буквой "В" (водородное спекание). Если размеры зерен WC составляют 0,5-1,5 мкм, то сплав считается мелкозернистым и обозначается буквой "М". Если 70% зерен WC имеют размеры 1 мкм, то сплав считается особомелкозернистым и обозначается буквами ОМ. Сплавы группы ВК рекомендуются для обработки хрупких материалов- чугун, цветных сплавов, жаропрочных и нержавеющих сталей. Твердость сплавов HRА 91-86 и изг = 1100-1800 МПа в зависимости от марки сплава. Сплавы группы ТКОни более твердые, теплостойкие, износостойкие, но менее прочные, чем сплавы группы ВК. К ним относятся сплавы марок: твердость, износостойкость Т30К4, TI5K6, T14K8, T5K10, T5K12, прочность В обозначении марок этих сплавов цифра после буквы "Т" указывает на % содержания ТiС , после буквы "К" - % содержания Со. Например: T15K6 – 15% TiС , 6% Со, остальное 79% WC .Добавки TiC в этих сплавах повышают твердость и снижают прочность. HRА 92-87, изг = 950-1650 МПа. Эти сплавы предназначены для обработки пластичных материалов - сталей. Из-за сродства к Ti они не пригодны для обработки титановых сплавов. Сплавы группы ТТКК ним относятся сплавы следующих марок: TT7K12, ТТ8К6, ТТ10К8-Б, ТТ20К9 HRA 90,5-87; изг = 1250-1600 МПа. Цифры после букв "ТТ" означают суммарное % содержание ТiСм ТaС. (кроме сплава ТТ8К6). Эти сплавы более универсальные и их применяют при обработке как чугунов, так и сталей и цветных сплавов. Состав и основные физико-механические свойства твердых сплавов всех групп приведены в ГОСТ 3882-74 и ГОСТ 4872-75. Режущие свойства отечественных твердых сплавов соответствуют свойствам стандартных марок, установленных классификацией ИСО. Согласно последней все твердые сплавы подразделяют на три группы в зависимости от обрабатываемого материала и вида стружки: 1. Группа Р - для обработки вязких металлов - стали стального литья и ковкого чугуна, дающего сливную стружку. 2. Группа К - для обработки хрупких материалов и материалов, дающих стружку надлома - различных чугунов, закаленных сталей, цветных металлов и их сплавов. 3. Группа М - промежуточная группа для резания труднообрабатываемых материалов, жаропрочных сталей и сплавов, углеродистых и легированных сталей, чугунов. Каждая группа делится на подгруппы в порядке повышения их прочности и снижения допустимой скорости резания. Группа Р (маркировочный цвет - синий)
Группа М (маркировочный цвет - желтый)
Группа К (маркировочный цвет - красный)
Режущие пластины для напайных инструментов определены ГОСТ 2209-69. МНП для инструментов с механическим креплением определены ГОСТ 19042-73 - ГОСТ 19086-73. |