2. Сведения о материалах для изготовления режущего инструмента

Режущий инструмент работает в условиях повышенных температур, интенсивного износ; значительных удельных давлениях. Материалы для режущего инструмента должны обладать высокой твердостью, прочностью, износостойкостью и теплостойкостью (красностойкостью, что обеспечивает сохранение размеров и формы рабочей части инструмента в процессе резания.

Режущий инструмент изготовляют из инструментальных сталей, твердых сплавов, керметов, керамики, сверхтвердых материалов, алмазов.

Инструментальные стали подразделяют на углеродистые, легированные.

Углеродистые стали обладают достаточно высокой твердостью (НКСэ 60-64) и прочностью. но теряют эти свойства при нагреве выше 180-200 С. Применяют для изготовления режущего инструмента, работающего при небольших скоростях резания (10-15 м/мин) во избежание перегрева, и для ручного инструмента.

Легированные стали содержат Сг, Mn, Si, W, Mo и другие элементы, обеспечивающие сохранение твердости до температур 250...400 С. Применяют при скоростях резания 10-15 м/мин нагревом рабочей части инструмента до 400 С.

Быстрорежущие стали обладают высокой твердостью (НКСэ до 66), прочностью и теплостойкостью. Режущие свойства сохраняют до 500.. .650 С.

Быстрорежущие стали предназначены для изготовления высокопроизводительной режущего инструмента и подразделяют на 2 группы: стали нормальной - Р18, Р12, Р9, Р18Ф2 Р6М5 и повышенной производительности - Р18Ф2К5, Р9Ф2К10, Р10Ф5К5.

Твердые сплавы имеют более высокую твердость (HRA 88-92), износостойкостью и теплостойкостью, т.к. на 90... 95% состоят из карбидов (остальное – кобальтовая связка). Инструмент, оснащенный твердым сплавом выдерживает в зоне резания температуры

.

900... 1100 С и допускает скорость резания 100... 3 50 м/мин, глубину резания до 5... 8 мм и подачу 0,1..-1,2мм/об. Наряду с высокой твердостью, твердые сплавы имеют повышенную хрупкость. Их редко используют при работе в условиях ударных нагрузок. Из твердых сплавов изготавливают постоянные или смешанные многогранные пластины (СМП), которыми оснащают режущую часть инструмента. Мелкоразмерные инструменты (сверла, метчики и др.) изготавливают из твердого сплава.

В соответствии с международным стандартом ISO в зависимости от области применения твердые сплавы подразделяют на 3 группы: К - для обработки чугуна, цветных металлов, пластиков и других материалов, образующих при резании стружку надлома; Р — для обработки стального литья и других материалов, дающих сливную стружку; М - универсальные для обработки нержавеющих, жаропрочных и др. сталей, легированных чугунов. Выпускают вольфрамосодержащие и безвольфрамовые твердые сплавы.

Твердые сплавы группы ТТК содержат карбиды тантала, титана, вольфрама и кобальтовую связку. Режущие свойства твердых сплавов зависят не только от химического состава, но и размеров зерен карбидов.

Минералокерамика -^А инструментальный материал, изготовленный на основе порошка оксида алюминия (а - А1 О ), содержащего не более 2% примесей. Твердость и теплостойкость оксидной (корундовой керамики) выше, чем у твердых сплавов. Оксидная керамика (теплостойкость порядка 1200 С) предназначена для режущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания (500...700 м/мин). Ее используют для безударной чистовой обработки сталей и чугунов, цветных металлов, пластмассы, дерева, графита и др.

Алмазы - природный (А) и синтетический (АС) применяют для изготовления абразивных кругов и лезвийного инструмента (резцы, фрезы и др.). Они предназначены для высокопроизводительной чистовой обработки труднообрабатываемых материалов.