методичка Зубкова (Рк инструментальные материалы), страница 2

Твердые сплавы производят в виде сменных мгногогранных пластин10.7463/0513.056943280(СМП), которыми оснащаются режущие инструменты. На большую часть СМП наносятизносостойкие покрытия. Выпускаются также цельные твердосплавные инструменты, восновном небольших размеров - концевые фрезы, сверла и др. Инструменты,изготовленные из твердых сплавов, обладают высокой твердостью (86...94HRA) итеплостойкостью (до 800...1000°С), обеспечивая высокую износостойкость на скоростяхрезания, значительно превосходящих допустимые для быстрорежущих сталей. Вместе стем твердые сплавы имеют меньшую, чем у сталей изгибную прочность и ударнуювязкость.

У сборного инструмента корпуса и элементы крепления (державки резцов,хвостовики сверл, зенкеров, разверток, метчиков, корпуса сборных фрез, расточныеоправки) изготовляются из конструкционных сталей марок: 45, 50, 60, 40Х, 45Х, У7, У8,9ХС и др. Наибольшее распространение получила сталь 45.В ГОСТ 3882-74 регламентируется 18 марок однокарбидных, четыре марки двухкарбидных и пять марок трехкарбидных твердых сплавов, которые отличаются по своемусоставу, физико-механическим свойствам и назначению. Области применения основныхмарок твердого сплава, по ГОСТ 3882-74 приведены в табл. 2.http://technomag.bmstu.ru/doc/569432.html81Таблица 1Быстрорежущие инструментальные стали, зарубежные аналоги и области примененияМаркаАналог поОбласть применениястали поDIN EN ISOГОСТ495719265-73Р18HS18-0-1Для всех видов режущего инструмента для обработкиконструкционных сталей с пределом прочности до 1000МПа. Обладает высокой технологичностью.Р6М5HS6-5-2Базовая сталь нормальной производительности(теплостойкости).Для всех видов режущихинструментов для черновой и чистовой обработки.

Посравнению с Р18 имеет более высокую прочность, ноузкий интервал закалочных температур, склонность кобезуглероживанию, пониженную шлифуемость.Предпочтительна для изготовления резьбонарезногоинструмента, а также инструмента, работающего сударными нагрузками.Р6АМ5HS6-5-2По сравнению с Р6М5 имеет повышенную твердость иизносостойкость.11Р3АМ3Ф2Для инструмента простой формы при обработкеуглеродистых и малолегированных сталей с пределомпрочности до 800 МПа.Р6М5Ф3*HS6-5-3Для инструментов с высоконагруженными режущимикромками.

Для чистовых и получистовых инструментов.Для обработки на повышенных скоростях.Р12ФЗ*Для чистовых инструментов при обработке вязкойаустенитной стали и материалов, обладающихабразивными свойствами.Р18К5Ф2*HS18-1-2-5Для обработки высокопрочных и жаропрочных сталей исплавов, материалов с повышенной твердостью.Р9К5*Для обработки труднообрабатываемых сталей и сплавов,в том числе повышенной твердости.Р6М5К5*HS6-5-2-5,Базовая сталь повышенной производительности(теплостойкости). Для обработки углеродистых илегированных сталей на повышенных режимах. Дляобработки высокопрочных и жаропрочных сталей исплавов в условиях повышенного разогрева режущейкромки: зуборезный инструмент, фрезы, фасонныерезцы, зенкеры, метчики.Р9М4К8*HS10-4-3-10Применяется, когда использование Р6М5К5недостаточно эффективно.Р2АМ9К5*HS2-9-1-8Высокая вязкость.

Для режущих инструментов приобработке улучшенных легированных, а такжекоррозионностойких сталей.* - стали повышенной производительности (теплостойкости)10.7463/0513.056943282Однокарбидные сплавы (WC-Со) марок ВК4, ВК6, ВК6-М, ВК8, ВК10, ВК10-ХОМсохраняют теплостойкость до 800°С. Массовая доля кобальтовой связки в процентахобозначается цифрой после буквы К. Сплавы ВК обладают высокой ударной вязкостью,пределом прочности при изгибе, теплопропроводностью.

С увеличением содержаниякобальта прочность этих сплавов (также как и сплавов других групп) повышается, ноодновременно снижается износостойкость. Недостатком сплавов этой группы являетсявысокое адгезионное взаимодействие со сталью при температурах выше 6000С, поэтомуоднокарбидные твердые сплавы не рекомендуются для обработки углеродистых илегированных сталей. Основная область использования - обработка цветных металлов иматериалов, дающих дискретные типы стружек (чугуны, неметаллы). Прочность итвердость сплавов, помимо химического состава, зависиттакже от размера зерна,поэтому однокарбидные твердые сплавы отечественного производства с размером зерен,отличающихся от 1...2 мкм имеют дополнительную литеру "М" - мелкозернистые, "ОМ" особо мелкозернистый, "ХОМ" - особо мелкозернистый сплав, легированный хромом,"В" - крупнозернистый (высокопрочный).

Уменьшение размера зерна повышаеттвердость и износостойкость твердого сплава, позволяет формировать меньшие радиусыокругления режущей кромки, однако для отечественных марок уменьшение размеразерна снижает прочность сплава.Двухкарбидные сплавы (WC-TiC-Co) имеют более высокую теплостойкость (до 900...1000°С) и твердость. Первое число означает процентное содержание карбидов титана,массовую долю кобальтовой связки означает цифра после буквы К, остальное - карбидывольфрама. Сплавы Т30К4, ТТ8К6, T15K6, Т14К8, Т5К10 рекомендуются для скоростнойобработки углеродистых сталей, так как введение карбида титана значительно повышаетсопротивление адгезионно-усталостному износу, имеющему место при образованиисливной стружки при обработке сталей. Повышение содержания карбидов титанапозволяетувеличитьизносостойкостьсплаваприпаденииегопрочностныххарактеристик.Трехкарбидные сплавы (WC-ТiC-TaC-Co) помимо карбидов вольфрама и карбидовтитана содержат дополнительно карбид тантала.

Марки этих сплавов - ТТ7К12, TT8K6,ТТ10К8Б, TT20K9, Т8К7.Здесь первое число означает сумму взаиморастворенныхкарбидов титана и тантала. Содержание связки обозначается также цифрой после буквыК. Остальное - карбид вольфрама. Последний сплав (Т8К7) относится к трехкарбидным,хотя ввиду малого содержания карбидов тантала (0,5%) его обозначение аналогичнообозначению двухкарбидных твердых сплавов. Сплавы этой группы отличаютсявысокими прочностными характеристиками и рекомендуются при тяжелых условияхhttp://technomag.bmstu.ru/doc/569432.html83обработки, прерывистого резания, для обработки жаропрочных сталей и сплавов, а такжетитановых сплавов.Сцельюэкономиидефицитноговольфрамаикобальтавыпускаютсябезвольфрамовые твердые сплавы (керметы) на основе карбидов и карбонитридов титанас никельмолибденовой связкой (до 30% для КНТ30).

Наибольшее распространениеполучили отечественные марки ТН20 и КНТ16 (ГОСТ 26530-85). Они обладают низкимкоэффициентом трения, высокими износо- и окалиностойкостью, но имеют пониженнуюпрочность, теплопроводность и ударную вязкость. Керметы, имея значительно меньшуюстоимость, в ряде случаев позволяют успешно конкурировать с твердыми сплавами наоснове карбида вольфрама при чистовой и получистовой обработке углеродистых инизколегированных конструкционных сталей с твердостью до 30...42HRC с высокойскоростью резания и относительно небольшими сечениями среза, а также для обработкицветныхметаллов.Указанныемаркинерекомендуютсяприобработкетруднообрабатываемых материалов, твердых чугунов и закаленных сталей. Наибольшейизносостойкостью обладает сплав ТН20. При точении стали 45 и стали 40Х при t= 1мм иS= 0,2 мм/об стойкость сплава ТН20 выше стойкости сплава Т15К6, во всем диапазонескорости резания (от 200 до 600 м/мин) [3].

В целом, сплав ТН20 предназначен длячистового точения и фрезерованияуглеродистых и низколегированных сталей, вотдельных случаях чугуна при высоких скоростях резания. Сплав КНТ16 рекомендуетсядля получистового точения и фрезерования сталей при средних скоростях резания.Относительно новые марки керметов ЛЦК20, ТВ4, ЦТУ и НТН30 имеют заметно болеевысокую прочность и теплостойкость за счет дополнительного легирования как связки,так и введением других карбидов в состав сплава [12]. Новая группа сплавов этого типаимеет повышенную эксплуатационную надёжность и расширенную область примененияи может быть использована для чернового точения и фрезерования сталей (сплав ТВ4).Следует отметить пониженную технологичность керметов - трудность шлифования ипайки пластин, что предопределяет их использование практически только в виде СМП. Вцелом наблюдается мировая тенденция повышения доли использования керметов вноменклатуре твердых сплавов, поскольку 25...30% объема вольфрамсодержащихтвердых сплавов может быть заменено на керметы при обеспечении стабильного уровнякачественных показателей.10.7463/0513.056943284Таблица 2Области применения отечественных марок твердых сплавовМарка(подгруппапримененияпо ISO 513)ВК3(K01-K05)ВК3-М(К10)BK6-OM(K20-K30,M10, S30,H20)BK6-M(K10-K20,M10)BK6(K20-K30)ВК8( K30-K40,S10-S20,N30)ВК10-ХОМ(К30-K40,M30,S10-S20)ВК15Т30К4( P01)Т15К6( P10)T5K10( P30-P40)ТТ7К12( P40-P50,M40)ТТ8К6( H01, M10,S10)ТТ10К8-Б(P20, M20,S10-S20)Область примененияЧистовое точение с малым сечением среза, окончательное нарезание резьбы, развертывание ит.п.

при обработке серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов(резины, фибры, пластмассы, стекла, стеклопластиков и т.п.). Резка листового стекла.Чистовое точение, растачивание, нарезание резьбы, развертывание при обработке твердых,легированных и отбеленных чугунов, цементированных и закаленных сталей,высокоабразивных неметаллических материалов.Чистовое и получистовое точение, растачивание, развертывание, нарезание резьбы приобработке твердых, легированных и отбеленных чугунов, закаленных сталей и некоторыхмарок коррозионностойких, высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов, особенносплавов на основе титана, вольфрама и молибдена.Получистовая обработка жаропрочных сталей и сплавов, коррозионностойких сталейаустенитного класса, твердых и закаленных чугунов, твердой бронзы, сплавов легкихметаллов, абразивных неметаллических материалов.