СОДЕРЖАНИЕ
Введение ……………………………………………………………………
1 Цель и задачи работы ……………………………………………………
2 Материалы для лезвийных инструментов ………………………………
2.1 Виды материалов для лезвийных инструментов …………………..
2.2 Марки материалов для лезвийного инструмента и области их
применения ……………………………………………………………
3 Материалы для абразивных инструментов ……………………………..
3.1 Виды материалов для абразивных инструментов …………………
3.2 Марки абразивных материалов и области их применения …………
Выводы ………………………………………………………………………
Список использованных источников ……………………………………..
Введение
В данной работе рассматривается процесс резания металла, в общем, а так же материалы, используемые при изготовлении инструментов. Обработка резанием является наиболее важным процессом в производстве и применяется при изготовлении почти любой продукции.
Условиями, которые сопровождают процесс резания, являются: трение, большое давление на режущий инструмент, тепловыделение.Материал, из которого изготавливается инструмент, должен соответствовать некоторым требованиям, связанным с условиями процесса резания. В реферате рассматриваются материалы для лезвийных и абразивных инструментов.Все материалы для лезвийных инструментов можно условно разбить на следующие группы: 1) инструментальные стали; 2) быстрорежущие стали; 3) твердые сплавы; 4) минералокерамические материалы; 5) сверхтвердые материалы.
Абразивные материалы — это материалы, обладающие высокой твердостью, и используемые для обработки поверхности различных материалов.
1. Цель и задачи работы
Изучить материалы, используемые для изготовления лезвийных и абразивных инструментов.
Задачи: рассмотреть особенности процесса резания; рассмотреть материалы для лезвийных инструментов и их применение; рассмотреть материалы для абразивных инструментов и их применение.
Материалы для лезвийных инструментов
2.1 Виды материалов для лезвийных инструментов
Все материалы для лезвийных инструментов можно условно разбить на следующие группы: 1) инструментальные стали; 2) быстрорежущие стали; 3) твердые сплавы; 4) минералокерамические материалы; 5) сверхтвердые материалы.
Марки материалов для лезвийного инструмента и области их
Применения
Стали первой группы подразделяют на стали неглубокой прокаливаемости (7ХФ, 11Х, ХВ5, В1,Ф), глубокой прокаливаемости в холодном состоянии (9Х, Х6ВФ, Х12, Х12М, Х12М1) и в горячем состоянии (3Х2В8Ф, 7Х3, 5ХНМ, 5ХНСВ, 5ХГМ), а также для изготовления ударного инструмента (4ХС, 4ХВ2С, 6ХВ26,6ХВГ).
Титановольфрамовые сплавы применяют для обработки всех видов сталей.
Вольфрамотитанотанталовые сплавы применяют на черновых операциях со снятием толстых стружек.
Безвольфрамовые твердые сплавы используют для получистового и чистового точения и фрезерования чугуна, углеродистых сталей и цветных сплавов.
Быстрорежущие стали применяют, главным образом, для изготовления инструментов, предназначенных для обработки жаропрочных и коррозионно-стойких сталей, титановых сплавов, а также для изготовления наиболее сложных и дорогих инструментов, таких как протяжки и зуборезные инструменты.
Минералокерамика обладает большими, чем у твердых сплавов, твердостью и температуростойкостьто, но меньшей ударной вязкостью. Поэтому инструмент из минералокерамики используют только для чистовой обточки и расточки деталей из высокопрочных чугунов, закаленных сталей и для резания неметаллических материалов со скоростями до 200 м/мин.
Алмазы применяют для обработки деталей из стеклопластика со скоростями резания 450 м/мин, и карбонадо (АСПК) — для обработки алюминиевых и медных сплавов
Высоколегированные инструментальные стали — быстрорежущие стали, которые изготавливаются на основе высокоуглероди- стых с содержанием углерода от 0,7 до 1,4 % со значительными добавками карбидообразующих элементов (вольфрама, хрома, ванадия, молибдена), что повышает теплостойкость стали до 670 °С и позволяет в 2—4 раза увеличить допускаемую скорость резания по сравнению с углеродистыми и низколегированными сталями.
Первые марки быстрорежущих сталей — Р18 и Р9 — содержат 0,8 % углерода, 4 % хрома, соответственно 18 и 9 % вольфрама, 1 и 2% ванадия. Теплостойкость их одинакова, так как одинаков состав твердого раствора сталей в закаленном состоянии Однако износостойкость стали Р18 приблизительно в два раза выше, чем стали Р9. она содержит в три раза больше избыточных (свободных) карбидов. Кроме того, сталь Р18 лучше шлифуется, менее склонна к прижогам (изменению физико-механических свойств поверхностных слоев под действием температуры в зоне шлифования). Поэтому сталь Р18 считается классической, эталонной маркой, по отношению к которой оцениваются свойства других марок быстрорежущей стали.
Стремление повысить режущие свойства быстрорежущей стали и сократить расход дефицитного вольфрама привело к созданию целой гаммы марок сталей (более 40), дополнительно легированных молибденом (Р6МЗ, Р6М5, Р9М4), ванадием (Р9Ф5, Р12ФЗ, Р14Ф4. Р18Ф2). кобальтом (Р9К5, Р9К10) и совместным легированием этими элементами (Р6М5К5, Р9М4К8, Р12Ф4К5, Р12Ф2МЗК8, Р18Ф2К5 и др.). Их можно подразделить на группы сталей нормальной, повышенной и высокой теплостойкости или производительности.
Стали нормальной теплостойкости — вольфрамовые стали Р18, Р12, Р9 и заменившие их в последние годы вольфрамомолибденовые стали Р6МЗ и Р6М5.
Стали повышенной теплостойкости содержат 4—5 % ванадия при 9—10 % вольфрама или 6—8 % ванадия при 2—4 % вольфрама и 2 % молибдена. К ним относятся также стали, легированные кобальтом в размере 5% с повышенным содержанием ванадия (3,5—4 %) и вольфрама (до 12 %), или стали с повышенным содержанием кобальта (6—8 %), пониженным содержанием ванадия (1,5—2 %) и с содержанием вольфрама до 10 %.
Материалы для абразивных инструментов
3.1. Виды материалов абразивных инструментов
Абразивные материалы — это материалы, обладающие высокой твердостью, и используемые для обработки поверхности различных материалов.
Абразивные материалы делятся по твердости (сверхтвёрдые, твёрдые, мягкие), и химическому составу, и по величине шлифовального зерна (крупные или грубые, средние, тонкие, особо тонкие), величина зерна измеряется в микрометрах или мешах.
Зерном абразива называют отдельный кристалл, сростки кристаллов или их осколки при отношении их наибольшего размера к наименьшему не более 3:1.
Пригодность абразивных материалов зависит от физических и кристаллографических свойств; особенно важное значение имеет их способность при истирании разламываться на остроугольныечастицы. У алмаза это свойство максимальное. Выбор абразивного материала зависит от физических свойств обрабатываемого и обрабатывающего материала, а также от стадии обработки (грубая обдирка, шлифовка и полировка), причём твёрдость абразивного материала должна быть выше твёрдости обрабатываемого (за исключением алмаза, который обрабатывается алмазом).
Абразивные материалы характеризуются твёрдостью, хрупкостью, абразивной способностью, механической и химической стойкостью.
Твёрдость — способность материала сопротивляться вдавливанию в него другого материала. Твёрдость абразивных материалов характеризуется по минерологической шкале твёрдости Мооса 10 классами, включающей в качестве эталонов: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.
Абразивная способность характеризуется количеством материала, сошлифованного за единицу времени.
Механическая стойкость — способность абразивного материала выдерживать механические нагрузки, не разрушаясь при резке, шлифовке и полировке. Она характеризуется пределом прочности при сжатии, который определяют, раздавливая зерно абразивного материала, фиксируя нагрузку в момент его разрушения. Предел прочности абразивных материалов при повышении температуры снижается.
Химическая стойкость — способность абразивных материалов не изменять своих механических свойств, будучи во взаимодействии с растворами щелочей, кислот, а также в воде и органических растворителях.