granovskij_rm (831076), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Из кристаллов электрокорунда, добавляя к н им стекло как связующее вещество, изготовляют стандартные мивералокерамические режущие пластинки. Белые минералокерамические пластинки в СССР выпускаются под маркой ЦМ332. Минералокерамика обладает очень высокой твердостью и по этому параметру приближается к алмазу. Кристаллы электрокорунла имеют высокую природную температуростойкость. Это качество электрокоруцд передает и минералокерамике. Минералокерамика ЦМ332 имеет температуростойкость порядка 1500 "С. Столь высокая температуростойкость позволяег обрабатывать металлы со скоростями резания 300...600 м/мин. Существенным недостатком белых минералокерамнческих пластинок является нх низкая механическая прочность.
Для пластинок марки ЦМ 332, например, предел прочности на изгиб а = 0,37 ГПа. Кроме того, пластинки хрупки и нх режущие лезвия могут выкрашиваться в процессе резания. Поэтому минералокерамика пригодна только для тонкой окончательной обработки, КЕРМЕТБЕ Низкая прочность и склонность к выкрашнванию минералокерамики ЦМ332 послужили толчком к поискам новых, более прочных составов минерало- керамики. С этой целью в нее начали добавлять различные тугоплавкие соединения — карбиды вольфрама, титана и молибдена. Образовавшиеся составы из кристаллов корунла и карбидов тугоплавких металлов получили название керм е т ы.
Пластинки керметов, имеющие темную, практически черную окраску, изготовляются промышленностью в вице многогранных и круглых пластинок. Они имеют марки ВОК-60, ВОК-63 и ВЗ. Керметы имеют предел прочности на изгиб о„= 0,6...0,7 ГПа, что почти в два раза выше, чем у пластинок марки ЦМ332. Однако добавка к минералокерамике карбидов тугоплавких металлов снизила температуростойкосзь керметов до 1300'С. Твердость пластинок из кермета и минералокерамики практически одинакова. Керметы применяются как режущие пластинки лля окончательной обработки металлов резанием. НИТРИД БОРА.
Это искусственный инструментальный минерал темного цвета, не имеющий природною о аналога. В процессе изготовления в зависимости от технологии синтеза азота с бором образуются кристаллы кубического или гексагонального строения. Из двух модификаций в качесгве инструментальною материала более предпочтителен ингрид бора гексшонального строения, обладающий лучшими физико-механическими свойствами. Нитрид бора по твердости уступает лишь синтетическому алмазу, превосходя минералокерамнку и керметы. Кроме того, он прочнее всех прочих синтетических инструментальных материалов и нз него можно изготовлять вставки-лезвня к режущим инструментам. Температуростойкость ннтрнда бора достигает 1800 'С (выше, чем у всех известных инструментальных материалов).
Нитрид бора в СССР выпускают под маркой «эльбор» в честь города Ленинграда, в котором он был впервые создан и где была разработана промышленная технология его синтеза под руководством д-ра техн. наук, проф. Н. Е. Филоненко. Эльбор является эффективным инструментальным материалом для оснащения резцов, которыми ведется окончательная обработка чугунных деталей, труднооб- рабатываемых материалов и термообработанных сталей. Область применения эльбора в настоящее время интенсивно расширяется. СИНТЕТИЧЕСКИЕ АЛМАЗЫ.
Совершенствование технологии получения синтетических алмазов позволило изготовлять поликристаллические образования достаточно больших размеров, из которых делают вставки-лезвия к металлорежущим инструментам. Синтетические поликриствллнческие алмазы содержат небольшие количества примесей тугоплавких металлов — вольфрама, титана и молибдена, которые выполняют функции катализаторов синтеза Эти металлические включения располагаются по межкрисгалличе- СКНМ ПЛОСКОСТЯМ. В зависимости от технологии выращиваемые кристаллы алмаза имеют различное строение (балласы, карбонадо) и соответственно различные физико-механические свойства. Как инструментальные материалы синтетические алмазы типа карбонадо лучше, чем алмазы типа баллас По твердости синтетические поликристаллы лишь незначительно уступают природным монокристаллам алмаза.
Прочностные характеристики полнкрисгаллическнх алмазных вставок позволяют успешно выдерживать значительные безуларные нагрузки, имеющие место как при обработке резанием вюких и пластичных материалов, так и при выглаживании закаленньгх стальных поверхностей.
Температуростойкость алмазов сравнительно низка — она составляет около 650 'С. Этот недостаток компенсируется высокой теплопроводностыо. Теплота, выделяющаяся в процессе резания на трущихся поверхностях вставок-лезвий, хорошо отводится в глубь алмаза н, таким образом, температура на рабочих поверхностях обычно не превышает его температуростойкости. Синтетические алмазы маркируются буквами «АС», Применяются они для прецизионной обработки алюминиевых и медных сплавов, пластмасс, стеклопластиков, полупроводниковых материалов.
Большие скорости резании 1000... ...1 200 м/мин обеспечивают высокую производительность обработки, 27 й 2.7. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РЕЖУЩИХ СВОЙСТВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Режущие свойства инструментов, изготовленных нз различных инструментальных материалов, могут быть оценены сравнительным сопоставлением, например, по температуростойкости (рис. 2.6) нлн по износостойкостн (рис. 2.7) Можно отметить (см. рис. 2.6), что температуростойкость находится в определенном соответствии с другими физико-механическими свойствами — твердостью и прочностью.
С ростом последних увеличивается и температуростойкость. Но прямой пропорциональности здесь нет. Так, твердость углеродистых и низколегированных сталей не уступает твердости быстрорежущих сталей, а их прочностные свойства отличаются незначительно. В то же время температуростойкость быстрорежущнх сталей более чем в 2,5 раза выше, чем углеродистых и низколегированных сталей. Исключением является также и низкая температуростойкость синтетических ал- ьерерооосноо еогорь Рис. 2.6.
Диагранна теннературостойкости инструнентааьных натерианов мазов, в то время как по твердости онн занимают одно нз первых мест среди других инструментальных материалов. Одной из главных эксплуатационных характеристик режущих свойств инструментальных материалов, которая суммар- 16Ж 5666 Гр /яспсс но отражает большинство остальных физико-механических свойств, является износостойкость В. Из рис.
2.7 видно, что износостойкость инструментальных материалов определяется как их природой и химическим составом, так и скоростью резания р. Среди всех групп инструмен- тальных материалов наименее износостойки углеродистая (кривая 1) и низколегированная (кривая 2) инструментальные стали. Максимум их износостойкости приходится на скорости резания 20...30 м/мин. Наиболее износостойки быстрорежущие стали (кривая 3), причем в среднем для этой группы максимум износостойкости имеет место при скоростях резания -50 м/мин. При более детальном рассмотрении все марки быстрорежущих сталей по износостойкости могут быть разделены нв три группы (рис.
2.8). К первой группе (кривая 1) отнесены стали, которые содержат 4...5 % ванадия (Р9Ф5, Р9К5Ф5, Р14Ф4, Р10К5Ф5 и др.). Они оказываются наиболее износостойкими в зоне мальзх скоростей резания (р < 30 м/мин). Из этих сталей целесообразно изготовлять развертки, метчики, гребенки, зуборезный инструмент, протязкки. Ко второй группе (кривая 2) отнесены стали, содержащие 18% вольфрама (Р!8, Р18М, П18М2, Р18Ф2). В интервале скоростей резания 30...60 м/мин эти марки имеют наибольшую износостойкость.
Однако острый дефицит вольфрама не позволяет в настоя- щее время рекомендовать их для широкого применения. Более широко поэтому используются стали третьей группы (кривая 3), содержащие 6...9% вольфрама (Рб, Р6МЗ, Р6М5, Р6М5К5, Р9, Р9К5, Р9К10, Р9М4К8Ф). Эти стали содержат молибден, кобальт и ванадий. ис. 2.7. Зависииость износостойкости В инструнентольныи нотериалов от скорости резания тг З вЂ” углеродистая сталь — сталь 45; к— низколегированные стали — сталь 45; 3 — быстрорежуыие степ» вЂ” сталь 45; 4 — твердые сплавы аК вЂ” сталь 45; 5 — твердые сплавы В'СК вЂ” сталь 45; б— никерапокераника— степь 45; У вЂ” твердые сплавы ак — ту- тун Стали третьей группы обладают наибольшей износостойкостью в зоне скоростей резания свыше 60 м/мин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
