2 Вимоги, що пред'являються до інструментальних матеріалів

При різанні контактні майданчики інструменту піддаються інтенсивній дії високих силових навантажень і температур, величини яких мають змінний характер|вдачу|, а взаємодія з|із| оброблюваним матеріалом і реагентами з|із| навколишнього середовища приводить|призводить| до протікання інтенсивних физико-хімічних|фізико-хімічних| процесів: адгезії, дифузії, окислення|окислений|, корозії і ін.

З урахуванням|з врахуванням| необхідності опору контактних майданчиків ріжучого інструменту мікро- і макроруйнуванню у вказаних умовах, до властивостей інструментальних матеріалів пред'являється ряд|лава| спеціальних вимог, виконання яких визначає місце|місце-миля| їх ефективного застосування|вживання| для ріжучих інструментів. Основні вимоги до інструментальних матеріалів наступні|слідуючі|:

1 Інструментальний матеріал повинен мати високу твердість

Твердість інструментального матеріалу має бути вище за твердість оброблюваного не менше чим в 1,4 - 1.7 разу.

2 При різанні металів виділяється значна кількість теплоти і ріжуча частина інструменту нагрівається. Тому, інструментальний матеріал повинен володіти високою теплостійкістю. Здатність матеріалу зберігати високу твердість при температурах різання називається теплостійкістю. Для швидкорізальної сталі – теплостійкість ще називають червоностійкістю.

3 Важливою вимогою є достатньо висока міцність інструментального матеріалу. Якщо висока твердість матеріалу робочої частини інструменту не забезпечується необхідною міцністю, то це приводить до поломки інструменту і вифарбовування ріжучих кромок.

Таким чином, інструментальний матеріал повинен мати достатній рівень ударної в'язкості і чинити опір появі тріщин (тобто мати високу тріщіностійкість|).

4 Інструментальний матеріал повинен мати високу зносостійкість при підвищеній температурі, тобто володіти хорошою опірністю стиранню оброблюваним матеріалом, яка виявляється в опорі матеріалу контактній втомі.

5 Необхідною умовою досягнення високих ріжучих властивостей інструменту є низька физико-хімічна активність інструментального матеріалу по відношенню до оброблюваного. Тому кристаллохимические властивості інструментального матеріалу повинні істотно відрізнятися від відповідних властивостей оброблюваного матеріалу. Ступінь такої відмінності сильно впливає на інтенсивність физико-хімічних процесів (адгезійно-втомні, корозійно-окислювальні і дифузійні процеси) і зношування контактних майданчиків інструменту.

6 Інструментальний матеріал повинен володіти технологічними властивостями, що забезпечують оптимальні умови виготовлення з нього інструментів. Для інструментальних сталей ними є хороша оброблюваність різанням і тиском; сприятливі особливості термічної обробки (мала чутливість до перегріву і зневуглецювання, хороша загартовуваність і прожарювана, мінімальна деформація і утворення тріщин при гарті і так далі); хороша шлифуемость після термічної обробки.

Наприклад, інструмент з|із| надтвердих інструментальних матеріалів на основі алмазу і кубічного нітриду бору (СТМ) або з|із| ріжучої кераміки (РК), використовують виключно|винятково| для суперчистової обробки виробів на високих і надвисоких швидкостях різання, але|та| при вельми|дуже| обмежених перетинах зрізу.

При обробці конструкційних сталей| на малих і середніх швидкостях різання у поєднанні з середніми і великими перетинами зрізу великі переваги отримують|одержують| інструменти з|із| швидкорізальної сталі.

Інструментальні матеріали підрозділяються на п'ять основних груп: інструментальні стали (вуглецеві, леговані і швидкорізальні); металокерамічні тверді сплави (групи ВК, ТК і ТТК); ріжуча кераміка (оксидна, оксикарбидная| і нитридная|); абразивні матеріали і надтверді матеріали СТМ (на основі алмазу і кубічного нітриду бору (КНБ)).

Найбільш поширена з|із| цих груп – швидкорізальна сталь, з|із| якої виготовляється близько 60% інструменту, з|із| металокерамічних твердих сплавів – близько 30%, з|із| решти груп матеріалів – тільки|лише| близько 10 % лезвійного| інструменту.

Аналіз основних напрямів|направлень| вдосконалення інструментальних матеріалів дозволяє відзначити, що вони пов'язані із зростанням|зростом| твердості, теплостійкості, зносостійкості при зниженні прочносних| характеристик, в'язкості і тріщиностійкости|. Ці тенденції не відповідають ідеї створення|створіння| ідеального інструментального матеріалу з|із| оптимальним поєднанням властивостей по твердості, теплостійкості, ударній в'язкості, тріщиностійкости|, міцності.

Очевидно, що вирішення цієї проблеми має бути пов'язане з розробкою композиційного інструментального матеріалу, у якого високі значення поверхневої твердості, теплостійкості, физико-хімічній інертності поєднувалися б з достатніми значеннями об'ємної міцності при вигині, ударної в'язкості, межі витривалості.

У світовій практиці вказані методи вдосконалення інструментальних матеріалів знаходять|находять| все більше застосування|вживання|, особливо при виробництві змінних багатогранних пластин (СМП) для механічного кріплення на ріжучому інструменті.

Варіант 6