Материаловедение. Общетехнический курс материаловедение
 Скачать 1.24 Mb.
|
Инструментальная стальИнструментальные стали - это группа марок сталей, которые путём термообработки приобретают высокую твёрдость, прочность и износостойкость, которые необходимы для обработки металла резаньем или давлением. По своему назначению инструментальные стали делятся на: Стали для измерительного инструмента, низколегированные и углеродистые стали; Стали для режущего инструмента (быстрорежущие) ледебуритного класса, высокой теплостойкости; Штамповые стали для холодной деформации, не теплостойкие стали заэвтектоидного и ледебуритного класса; Штамповые стали для горячей деформации, теплостойкие стали - доэвтектоидные, эвтектоидные и заэвтектоидные. Сталь углеродистая инструментальная Принадлежность стали к углеродистым обозначается буквой «У», после которой идет цифра - среднее содержание углерода в десятых долях процента. Эти стали бывают качественные и высококачественные (с буквой А в конце марки). Углеродистые инструментальные стали вследствие отсутствия легирующих элементов склонны к перегреву, имеют очень узкий интервал термообработки: 740-780°С для сталей У10-У12 и 730-750°С для сталей У7, У8. Большое влияние на результаты термообработки оказывает исходная структура металла после прокатки. Грубопластинчатую структуру перлита очень тяжело превратить в зернистую без промежуточной нормализации. Эти стали обладают большой склонностью к обезуглероживанию, особенно стали У7-У10, на сталях с большим содержанием углерода У12-У13 обезуглероживание незначительное, однако они склонны к образованию цементитной сетки. Основным недостатком этих сталей является низкая прокаливаемость и склонность к перегреву. Сталь инструментальная нелегированная относится к материалам общего назначения, применяемым, главным образом, для малоответственных инструментов. Инструментальные легированные стали имеют ряд преимуществ перед инструментальными углеродистыми сталями, они обладают лучшей прокаливаемостью, не склонны к перегреву, имеют лучшую износостойкость, ударную вязкость, прочность. Инструментальные стали, содержащие кремний, сильно обезуглероживаются при отжиге, а требуемая твердость достигается с трудом, поэтому эти стали выдерживают при температуре 780-800°С 4-6 часов. Они находят своё применение при изготовлении протяжек, метчиков, развёрток, штампов, и пуансонов холодной высадки, для изготовления мелкого инструмента простой формы для обработки неметаллических, цветных и легкообрабатываемых материалов. В стали марок ХГ и Х имеется большое количество карбидов, повышающих стойкость инструмента. Применяются они для изготовления протяжек, метчиков, разверток, штампов, и пуансонов холодной высадки. Эти стали менее склонны к обезуглероживанию. Сталь ХВГ является одной из наилучших инструментальных сталей. Карбиды хрома и вольфрама придают ей высокую стойкость против истирания, марганец - высокую прокаливаемость, а вольфрам - мелкозернистость. Отжигают эту сталь при температуре 780-800°С. Данная сталь имеет малое короблением. Из нее изготовляют детали сложной формы и большой длины. Сталь типа ХВ5 приобретает очень высокую твердость после закалки. (HRC 67-68). Эту сталь применяют для изготовления мелкого инструмента простой формы для обработки твердых металлов Быстрорежущая сталь.Общей тенденцией последних лет является значительное увеличение объёмов использования специальных сталей и сплавов, обработка которых резанием и давление сопряжена с существенными трудностями. В этих условиях всё более возрастающие требования предъявляются к свойствам быстрорежущих сталей. Основным свойством быстрорежущих сталей является красностойкость, т.е. способность сохранять высокую твердость, прочность и износостойкость при повышенных температурах. Известно, что в процессе резания инструмент разогревается и тем больше, чем выше скорость резания и выше твердость обрабатываемого материала. Очень важно иметь инструмент, не теряющий режущих свойств при высоких скоростях резания. Инструмент из быстрорежущих сталей может резать металл при температурах 550-600°С. Быстрорежущие стали известны давно. Совершенствование состава привело к появлению марок, имеющих различные области применения. Поскольку быстрорежущие стали содержат большое количество легирующих элементов, они легко закаливаются на воздухе. Эти стали относят к разряду трещиночувствительных, т.к. даже при незначительной закалке в них возникают значительные напряжения. Достигнуть необходимой твердости в них очень сложно, т.к. они легко окисляются и обезуглероживаются в результате термообработки. Термообработка инструмента - процесс еще более сложный. Чтобы сталь не окислялась и не обезуглероживалась при температуре закалки инструмента, ее нагревают в соляных ваннах. Красностойкость стали характеризуется твердостью в закаленном состоянии не менее 58 HRC |