Они должны обладать:
* высокой твердостью
* износостойкостью
* сохранять постоянство размеров
Обычно используют высокоуглеродистые хромистые стали
Х, ХВГ,12Х1, ШХ15
Их подвергают закалке в масле с возможно более низкой температуры – 840-850° - чтобы не было остаточного аустенита, который при переходе в мартенсит вызывает небольшое изменение объема и линейных размеров.
После закалке ведется отпуск или старение, и дальнейшая обработка холодом
ШТАМПОВЫЕ СТАЛИ ХОЛОДНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
Они должны отвечать следующим требованиям:
* высокой твердостью
* износостойкостью
* прочностью в сочетании с вязкостью
* теплостойкостью
Это стали следующих марок:
Х12Ф1
Х12М высокохромистые стали ледебуритного класса,
Недостаток - трудность обработки резанием
Лучшие в этом плане – Х6ВФ, 7ХГ2ВМ
ШТАМПОВЫЕ СТАЛИ ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ В ГОРЯЧЕМ СОСТОЯНИИ
Требования, предъявляемые данным сталям:
* высокие механические свойства при высоких температурах
* окалиностойкость и разгаростойкость (выдерживать многократные нагревы и охлаждения без образования разгарочных трещин)
* высокая износостойкость и теплостойкость
* хорошую прокаливаемость (штампы имеют большие размеры)
Марки сталей 5ХНМ, 5ХГМ
Х5В2ФС
Х2В8Ф
ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ
Твердыми сплавами называют сплавы, изготовленные методами порошковой металлургии и состоящие из карбидов тугоплавких металлов- вольфрама, титана, тантала и сцементированных (связанных) кобальтом.
Инструмент, оснащенный твердым сплавом может работать с более высокими скоростями резания.
Для их изготовления берут порошки карбидов вольфрама, титана, смешивают со связкой – кобальт, прессуют, придавая им заданную форму и спекают при высоких (1500-2000°С). Поэтому названы – металлокерамические.
Твердость их очень велика, они не подвергаются механической обработке, только шлифуют. Из твердого сплава изготавливают пластинки, которые затем крепят на державку инструмента.
При высокой твердости сплав обладает повышенной хрупкостью и при работе с ударами может выкрашиваться.
ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫГОСТ 3882-74
Твердые сплавы делятся на 3 группы
* ВОЛЬФРАМОВЫЕ –ВК3,ВК6,ВК8, ВК10,ВК20,ВК25
Теплостойкость их 800оС (ВК3 обозначает -3% кобальта, остальное карбиды вольфрама)
* ТИТАНО-ВОЛЬФРАМОВЫЕ –Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10
Теплостойкость их 900-1000оС(Т15К6 обозначает 15% карбидов титана,6% кобальта, остальное карбиды вольфрама)
* ТИТАНО-ТАНТАЛО-ВОЛЬФРАМОВЫЕ - ТТ7К10, ТТ8К6, ТТ10К8
они отличаются большей прочностью и лучшей сопротивляемостью вибрациям и выкрашиванию.(ТТ7К10 обозначает 7-суммарный % карбидов титана и тантала, 10% кобальта, остальное карбиды вольфрама)
СВЕРХТВЕРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ
К ним относят алмаз, твердость которого в 6 раз выше твердости карбидов вольфрама и в 8 раз выше быстрорежущей стали.
80 % добываемых природных алмазов и все синтетические алмазы используются в качестве инструментальных материалов.
Основное количество алмазов используется в виде алмазного порошка для изготовления алмазно-абразивного инструмента – шлифовальных кругов, притиров, хонов, надфилей и др., для обработки особо твердых металлов и горных пород. Большое значение имеют заточные круги для твердосплавного инструмента, это увеличивает производительность труда и срок службы инструмента. Повышение стойкости твердосплавного инструмента обеспечивается высокой чистотой (отсутствие зазубрин, мелких трещин) лезвия инструмента.
Алмазный инструмент изготовляется в виде алмазосодержащих кругов с бакелитовой или металлической связкой.
Также изготавливают алмазные резцы (для обработки корпусов часов), фильеры (для волочения проволоки из высокотвердых и драгоценных металлов) и др.
Алмазным инструментом обрабатывают цветные материалы и их сплавы, пластмассы, керамику.
Преимущества имеют синтетические алмазы они обладают меньшей хрупкостью и стоимостью.
Алмаз теплостоек до 800°С, далее превращается в графит.
Большей универсальностью обладает инструмент из поликристаллического нитрида бора, называемого кубическим нитридом бора. КНБ получают спеканием микропорошков нитрида бора при высоких температурах и давлении. КНБ выпускают под названием ЭЛЬБОР. По твердости он не уступает алмазу, но превосходит его по теплостойкости – 1200°С.
Отсутствие у него химического сродства с железом позволяет его использовать более эффективно при обработке закаленных сталей.
Лекция 13
«Легированные стали с особыми свойствами»