12. Материалы для изготовления режущих инструментов. Виды, марки, состав. Области применения.

Углеродистые инструментальные стали которые содержат 0.6-1.4%С от которого во многом зависят свойства стали. В результате термообработки эти стали приобретают твердость 61-63HRC и могут обрабатывать материалы с твердостью до 30 HRC. Из-за отсутствия легирующих элементов эти стали обладают хорошей технологичностью и являются дешевым инструментальным материалом. Недостаток – низкая теплостойкость (200-250⁰С).

Их применяют для изготовления слесарно-монтажных и ручных режущих инструментов, работающих при малых скоростях резания: зубил, ножниц, пил, ножовок, метчиков, плашек.

Легированные инструментальные стали – это углеродистые стали легированные хромом (Х), вольфрамом (В), ванадием (Ф), кремнием (С) и др. После термообработки эти стали приобретают твердость 62-65HRC, теплостойкость 250-350⁰С, это позволяет обрабатывать материалы со скоростью 15-25 м/мин.

Наибольшее распространение получили стали: Х, ХВГ, 9ХС. Из них изготавливают метчики, плашки, протяжки, развертки, фасонные резцы.

Быстрорежущие стали, основным легирующим элементом которых является вольфрам (6-18%), а так же ванадий, хром, кобальт, молибден. В результате этого сталь приобретает высокую твердость, теплостойкость до 650⁰С, износостойкость, сопротивляемость пластическому деформированию и хорошую прокаливаемость. В результате увеличивается скорость резания.

Быстрорежущие стали обозначают буквой «Р», следующая за ней цифра указывает на процентное содержание в ней вольфрама: Р18-быстрорежущая сталь, содержащая 18,0% вольфрама; Р6М5К5 – быстрорежущая сталь, содержащая 6% вольфрама 5% молибдена 5% кобальта.

Из нее изготавливают фрезы, сверла, резцы, зенкеры, развертки, зуборезный инструмент.

Твердыми называют сплавы изготовливают методом порошковой металлургии. Они состоят из карбидов тугоплавких металлов (WC, TiC, TaC), соединенных кобальтовой связкой. Их твердость 85-92HRA, и сохраняется до t=800-900⁰С. Скорость резания до 800 м/мин. Гланый недостаток – хрупкость.

Твердые сплавы разделяют на три группы: вольфрамовые (однокарбидные), содержащие карбиды вольфрама ВК6, ВК8; титановольфрамовые (двухкарбидные), содержащие карбиды вольфрама и карбиды титана Т5К10, Т15К6; титанотанталовольфрамовые (трехкарбидные), состоящие из карбидов титана, тантала и вольфрама ТТ8К6.

Сплавы ВК8, применяют для чернового точения, а так же для обработки чугунов.

Титановольфрамовые сплавы применяют для чистового (Т30К4) и чернового (Т15К6) точения, фрезерования и строгания стали. Титанотанталовольфрамовые сплавы применяют для обработки труднообрабатываемых сталей.

Керамические инструментальные материалы в основе которых лежит корунд (минерал кристаллического строения оксида алюминия) применяют при чистовой и получистовой обработки заготовок из высокопрочных чугунов, труднообрабатываемых сталей, цветных и неметаллических материалов с высокими скоростями резания (до 600 м/мин). Имеет твердость 90-94HRA и теплостойкость до 1200⁰С.

Алмазный инструмент характеризуется высокой производительностью при тонком точении и растачивании цветных сплавов и пластмасс, при этом обеспечивается высокое качество поверхности. Недостатки: высокая стоимость и дефицитность. Используют природные и синтетические алмазы.