Среда, 29 Июль 2015 14:56

Важные характеристики стали для инструментов

Оцените материал
(0 голосов)

Быстрорежущая сталь – это сталь, которая используется для производства металлорежущих инструментов. Из нее производятся тяжелые штампы холодного выдавливания, подшипники, иглы для топливной аппаратуры и др.

К стали предъявляются следующие требования: твердость HR 63-66, в отдельных случаях до 69, способность сопротивления к деформации, максимальная прочность, хорошая вязкость.

Твердость необходимое свойство для стали, из которой производятся инструменты. Выполненные из такой стали резцы и инструменты, разрезают и обрабатывают детали более точно, в результате края срезов получаются ровные. Твердость будет большей, если в альфа-растворе присутствует определенное количество углерода, а также выделения карбидов и количества аустенита.

Твердость не единственное важное качество, предъявляемое к выпускаемой металлургическими комбинатами стали. Из практики известно, что инструмент быстро выходит из строя, если не обладает вязкостью и прочностью.

Высокая прочность и вязкость дает возможность инструменту работать с очень твердыми поверхностями и большой подачей. Предупреждается поломка инструментов, выкрашивание изделия и образование сколов, трещин.

Прочность характеризуется наличием углерода, величины зернистости, состояния напряжений, характеристик пограничных слоев. Прочность в металле меняется в ширину, тогда как вязкость и состояние твердости стремятся к противоположности: при увеличении твердости уменьшается вязкость.

При изготовлении инструмента следует учитывать, что, так как различные нагрузки влияют в основном на его сечение, то оно должно быть более вязким и прочным. Тогда как поверхности требуется большая твердость.

Это возможно сделать в процессе изготовления инструмента способом закалки с последующим легированием. Для придания таких характеристик стали в нее вводят максимум 4,4 % хрома и легирование металлами, содержащими карбиды следующих металлов: вольфрама, ванадия и молибдена.

Вязкость повышается благодаря присутствию никеля, объемом не более 0,4 %, иначе вследствие сохранения им остаточного аустенита, происходит влияние на характеристики изготавливаемого инструмента.

В быстрорежущей стали наличие фосфора и серы должно быть минимальным, не более 0,015% и 0,03% соответственно. Так как их наличие значительно увеличивают хрупкость.

Теплостойкость важная и обязательная характеристика для инструментов-резаков, работающих при высоком разогреве ножа. Выпускаются сплавы нормальной и высокой теплостойкости. Нормальная при значении HR 60 и температуре нагрева 620 ̊ С. При необходимости повышения стойкости режущего инструмента, теплостойкость доводят до 725 ̊ С.

Марки стали нормальной теплостойкости используются до 70 % от общего количества быстрорежущих сталей. С высокой теплостойкостью значение твердости HRC 60 сохраняется до температуры 650̊ С.

Оттого, какой состав имеет сплав стали, зависят ее химические характеристики и как следствие, строение структуры. Для того, чтобы быстрорежущая сталь получилась качественная нужно достаточное время для кристаллизации. Добиваются хорошей структуры при уменьшении в 40 раз сечения в процессе горячей деформации.

Оптимальный вариант структуры получается при отливке стали массой до 100 кг и последующем кузнечные работы ведутся с осадками. Для улучшения состояния структуры слитка проводят так же гомогенизацию.

Смотрите также:

Видеоматериалы

Популярное

Свежие объявления