10. Инструментальные стали

К инструментальным материалам относятся: Углеродистые инструментальные стали У7…У13 (бывают нормального, обыкновенного и высококачественные У7А…У13А), цифры 0,07% углерода. В состав этих сталей входит в небольшом количестве хром, никель, молибден 0,15-0,2%). Имеют низкие режущие свойства, крсностойкость 200°С, при т-ре >200° они резко меняют свои режущие свойства. Из углеродистых инструментальных сталей готовят слесарные инструменты, деревообрабатывающие и кузнечные. У10А…У13А используют для изготовления ручных режущих инструментов- напильники, развертки, и прочие инструменты работающие при не высоких скоростях резания. Легированные инструментальные стали: 9ХС(плохо шлифуется), ХВГ(протяжки, меньше коробится), Х6ВФ(резьбы, накатные ролики, износостойкая) и др. Эти стали обладают лучшими свойствами т.к. в своем составе имеют вольфрам, ванадий, марганец, кремний, хром. Красностойкость = 250°. Быстрорежущие стали- 75% всего инструмента из них: Р9, Р12, Р6М3, Р6М5, Р9К5- по сравнению с легированными сталями допускают большие скорости резания (в 2-3 раза). Красностойкость быстр сталей – 600-650°. В последние годы для повышения износостойкости используют дополнительные виды тех обработки: химико-термич об; об магнитным полем; поверхностно-пластич упрочнение; нанесение тонких слоев износостойких покрытий тип карбида титана TiC (слой 5-10 мкм, износостойкость повышается в несколько раз).

11. Твердые сплавы.

Твердые сплавы изготовля­ют на основе тугоплавких карбидов, обладаю­щих высокой твердостью, прочностью, износо­стойкостью, жаростойкостью. Эти свойства со­храняются достаточно высокими при нагреве до 800—1000°С. По способу производства твердые сплавы делят на литые и металлокерамические, получаемые спеканием порошков карбидов вольфрама, титана и тантала с кобальтом. Послед­ний вводят для придания сплавам  вязкости.

Литые твердые сплавы изготовляют в виде специальных электродов (ГОСТ 10051—75), пригодных для наплавки (наварки) на инструмент или детали. Сплавы В2К, ВЗК (стеллиты), сормайт относят к литым сплавам. Стеллиты представляют собой сплавы на осно­ве вольфрама, хрома и кобальта. Эти сплавы на­плавляют на рабочую поверхность новых или изношенных деталей и инструментов: штампов, ножей для резания металла, центров токарных станков и др. Наплавку осуществляют с по­мощью ацетиленокислородного пламени или электрической дуги. Наплавленный слой стел­лита имеет структуру эвтектики, состоящей из твердого раствора и карбидов хрома. Механиче­ские свойства наплавленного слоя будут тем вы­ше, чем больше скорость его охлаждения, так как зерна будут получаться мельче. Наплавлен­ный слой термической обработке, не подвергают. Детали или инструмент, предназначенные для наплавки, изготовляют из углеродистой стали, этим достигается экономия дорогостоящих ле-. тированных сталей. Наплавлять указанные спла­вы можно как на стальные, так и На чугунные детали.

К литым твердым сплавам относят также сормайты — высокоуглеродистые хромистые сплавы на железохромовой основе. Они представляют со­бой либо заэвтектический высокохромистый чу­гун со структурой первичных карбидов и эвтекти­кой (сормайт № 1), либо доэвтектический белый хромистый чугун со структурой перлита и кар­бидной эвтектики (сормайт № 2). Сормайты из­готовляют в виде прутков диаметром 5—7 мм и применяют для наплавки чугунных и стальных деталей и инструментов, работающих при нор­мальных и высоких температурах в условиях трения скольжения. Слой, наплавленный сормай-том № 1, имеет твердость НКС 48—50. Термиче­ской обработке его не подвергают. Слой, наплав­ленный сормайтом № 2, подвергают отжигу при температуре 850—900° С с последующей закалкой в масле и высоким отпуском. Стойкость деталей и инструмента, покрытых литыми твердыми спла­вами, повышается в 12 раз и более. Зерни­стые (или порошкообразные) твердые сплавы изготовляют в виде порошка или круп­ки с величиной зерна 1—3 мм. К зернистым спла­вам относят сталинит, применяют в качестве за­менителя стеллитов для повышения износостой­кости деталей сельскохозяйственных машин, бу­ровых долот и т. д. Сталинит содержит 8% С, 13% Мn, 3% Al, 18'% Сr и др. Зернистые сплавы используют как наполнитель трубчатого электро­да или в виде присадочного порошка для наплавки. Наплавку производят различными способами, чаще всего применяют различные виды электро­дуговой сварки.

Металлокерамические твердые сплавы представляют собой твердый раствор карбидов вольфрама (WС), титана (ТiС), танта­ла (ТаС) в металлическом кобальте (Со). Изде­лия из металлокерамических сплавов выпускают в виде пластинок для, оснащения рабочей части металлорежущего инструмента (резцов, сверл, фрез, разверток).