1. Особливості шліфування титанових сплавів

Продуктивність шліфування титанових сплавів у порівнянні з конструкційними матеріалами дуже низька. Причинами низької оброблюваності є:

- хімічний знос зерен шліфувального кола;

- висока твердість фаз, що знаходяться в сплавах, упровадження (карбідів). При підвищенні температури титан дуже активний і легко утворить хімічні сполуки з вхідними до складу кіл, що шліфуються, вуглецем, кремнієм, алюмінієм і ін.

Висока температура збільшує процес налипання оброблюваного матеріалу на верхівки абразивних зерен, при цьому пори звичайно не загоряються. Якщо з зерен видалити налиплий метал, то видно, що вони затуплені.

Для сплаву ВТ2 рекомендуються К3(16-40)СМ1-СМ2/К6, ЗОР-20% процентний водяний розчин нітрату натрію і 0,3% змочувач НБ (ГОСТ 6867-54) - Некаль.

Класифікація спеціальних сталей і сплавів і їх оброблюваність

Прийнято наступні визначення сталей і сплавів:

1) під теплостійкими розуміють сталі, що володіють здатністю протистояти деформуванню і руйнуванню при механічному навантаженні в області температур нижче 550°С, коли не виникає небезпеки інтенсивного окалиноутворення;

2) корозійно-стійкими вважають сталі, що володіють стійкістю проти електрохімічної корозії (атмосферної, ґрунтової, лужної, кислотної, сольової, морської і ін.);

3) жаростійкими (окалиностійкими) називають сталі і сплави, що володіють стійкістю проти хімічного руйнування поверхні в газових середовищах при температурах вище 550°С і які прцюють в ненавантаженому чи мало навантаженому стані;

4) під жароміцними розуміють сталі і сплави, що володіють здатністю працювати в навантаженому стані при високих температурах (вище 770°С) протягом визначеного часу, що мають при цьому достатню окалиностійкость;

5) високоміцними вважають сталі з σв>1600МПа.

В основу класифікації важкооброблюваних сталей і сплавів покладений хімічний склад матеріалів, оскільки від нього, в основному, залежить оброблюваність.

Усі сталі і сплави розділені на вісім груп:

1. Теплостійкі хромисті, хромонікелеві і хромо-молібденові сталі перлітного, мартенситно-феритного і мартенситного класів (наприклад 34ХНЗМ, 20ХЗМВР, 15Х5М).

2. Корозійностійкі хромисті і складнолеговані сталі феритного, мартенситно-феритного і мартенситного класів (наприклад 12X13, 09Х16НЧБ, 20Х17НЧ, 95X18).

3. Корозійностійкі, кислотостійкі, жаростійкі хромонікелеві сталі аустенітного, аустенитно-феритного й аустенитно-мартенситного класів (наприклад 12Х18Н10Т, 07Х16Н6).

4. Жароміцні, жаростійкі, кислотостійкі, хромонікелеві, хромонікелемарганцовисті складнолеговані сталі аустенітного й аустенитно-феритного класів (наприклад 10Х11Н20Т3МР, 12Х25Н16М7АР).

5. Жароміцні деформуємі сплави на залізонікелевій основах (наприклад 36НХТЮ, ХН60ВТ, ХН82ТЮМБ).

6. Окалиностійкі і жароміцні ливарні сплави на нікелевій і хромовій основах (наприклад ВЖ36-ЛЧ, ЖС6-ДО, ВХ4-Л).

7. Сплави на титановій основі (наприклад ВТ1, ВТ3-1, ВТ4, ВТ6, ВТ22).

8. Високоміцні сталі (наприклад 28ХЗСНМВФА, Н18ДО9М5Т).

Сталі віднесені до групи 1, характеризуються змістом хрому до 6%, нікелю до 3%, молібдену і ванадію до 1% кожного і кремнію до 2%. Вони є теплостійкими матеріалами, застосовуються для виготовлення впускных і випускних клапанів двигунів, лопаток і дисків турбін, а також деталей казанових установок працюючих при температурах 500-600°С. Оброблюваність сталей 1 групи цілком задовільна, вона близька до оброблюваності вуглецевих і низьколегованих конструкційних сталей відповідної міцності.

Сталі групи 2 характеризуються високим змістом (більш 10-12%) хрому і невеликим змістом (до 4%) інших легуючих елементів. Вони застосовуються в основному для виготовлення арматури, корпусних деталей, турбінних лопаток і дисків, що працюють при температурах до 500-550°С (12X13, 20X13, ІX12Н2ВМФ, 11X11Н2В2МФ і ін.), хірургічного інструмента і інших деталей з високою корозійною стійкістю. У цю же групу входить високохроміста сталь 95X18, що після загартування і відповідного відпустки має межу міцності більш 1900МПа. Оброблюваність її в зазначеному стані відповідає оброблюваності високоміцних сталей групи 8. Однак, оскільки при обробці заготівок з цих сталей основний припуск зрізується при відпаленому стані заготівок, коли оброблюваність їх та ж, що і. оброблюваність високохромістих сталей з σв= 900-1000МПа, вони віднесені до групи 2.

Обробка різанням заготівок зі сталей групи 2 виконується як після відпалу (12X13, 20X13, 14X17Н2 і ін.), так і після загартування і відпустки до σв=1000-1500 МПа (11X11Н2В2МФ, 1Х12Н2ВМФ і ін.) У відпаленому стані ці сталі мають задовільну оброблюваність: застосовувані швидкості різання в 1,5 рази нижче швидкостей різання, застосовуваних при обробці заготівок зі сталі 45. Після термічної обробки оброблюваність високохромістих сталей різко знижується.

Заготівки зі сталей цієї групи, термічно оброблені до σв>1200МПа, по можливості повинні оброблятися інструментом із твердих сплавів.

При обробці заготівок зі сталей групи 2 у відпаленому стані одержати малу шорсткість поверхні важко, особливо при нарізуванні різьблення, протяганні, циліндричному фрезеруванні й інших операціях, коли поверхня формується лезами інструментів значної довжини. З підвищенням міцності сталі, шорсткість обробленої поверхні зменшується.

Аустенітні сталі, віднесені до групи 3, містять велику кількість хрому (більш 15%) і нікелю (більш 5%), а також невелику кількість інших легуючих елементів (титан, кремній і ін.). До цієї групи віднесені також сталі аустенитно-феритного й аустенитно-мартенситного класів. По оброблюваності різанням сталь аустенитно-феритного класу 12Х21Н5Т близька до сталі 12Х18Н10Т Сталі аустенитно-мартенситного класу (09X15Н8Ю, 08Х17Н5М3) по технологічних характеристиках близькі до аустенітних, по міцностним - до мартенситних сталей. Після відпалу оброблюваність сталей аустенитно-мартенситного класу близька до оброблюваності сталі 12Х18Н10Т, а після загартування і відпустки - до сталей групи 2 відповідної міцності. Сталі групи 3 одержали широке поширення як кислостійкі, корозійностійкі і жаростійкі матеріали. Вони застосовуються майже у всіх галузях промисловості для виготовлення деталей звареної апаратури, лопаток і заклепок компресорних машин, жарових труб і інших деталей, що працюють в умовах високих температур - до 800°С. Швидкості різання, застосовувані при обробці заготівок зі сталей групи 3, приблизно в 2 рази нижче швидкостей різання, застосовуваних при обробці заготівок зі сталі 45.

До групи 4 віднесені складнолеговані сталі аустенітного класу, що містять у великій кількості хром (12-25%), нікель (більш 10), у трохи меншій кількості - марганець, молібден, титан, вольфрам, ванадій і інші легуючі елементи. У ряді сталей (37Х12Н8М8МФБ, 07Х21М7АН5 і ін.) зміст нікелю знижений завдяки збільшенню змісту більш дешевого і менш дефіцитного марганцю. Зі сталей цієї групи виготовляють диски і лопатки газових турбін, деталі газопровідних систем і кріпильні деталі, що працюють при температурах 650-750°С, а при помірних напругах - до 800-950°С. Оброблюваність різанням сталей групи 4 у 3-4 рази нижче оброблюваності сталі 45.

До групи 5 відносяться жароміцні деформуємі сплави з нікелевої і залізонікелевій основах, леговані великою кількістю хрому (10-20%) і трохи меншою кількістю титана, алюмінію, вольфраму, молібдену, кобальту й інших елементів. Вони застосовуються для виготовлення деталей машин працюючих при великих навантаженнях і високих температурах - від 750-950°С (дисків, робочих і направляючих лопаток і інших деталей газових турбін). Оброблюваність різанням сплавів групи 5 у 6-12 разів нижче оброблюваності сталі 45.

Ливарні жароміцні сплави групи 6 широко застосовуються для виготовлення соплових лопаток, роторів і інших деталей газових турбін. У них додано більше легуючих елементів і внаслідок цього вони більш жароміцні, чим деформуємі жароміцні сплави. По оброблюваності різанням вони відрізняються від сплавів групи 5. Різна оброблюваність ливарних і деформуємих жароміцних сплавів обумовлюється тим, що ливарні сплави менш пластичні, сили різання при їхній обробці значно нижче сил різання при обробці деформуємих сплавів. У ливарних жароміцних сплавах мається велика кількість інтерметалідних і карбідних включень, через які сильно зношується інструмент зі швидкорізальної сталі. Це створює більш сприятливі умови для роботи інструмента з твердого сплаву і менш сприятливі умови для роботи інструмента зі швидкорізальної сталі.

Майже у всіх операціях обробки різанням заготівок з ливарних жароміцних сплавів варто застосовувати інструмент, оснащений твердим сплавом, у той час як при обробці заготівок з деформуємих жароміцних сплавів інструмент із твердого сплаву застосовують в основному при безупинному різанні. У багатьох випадках переривчастого різання (торцеве і кінцеве фрезерування) при обробці заготівок з деформуємих жароміцних сплавів доцільніше застосовувати інструмент зі швидкорізальної сталі, чим із твердого сплаву. Однієї з причин швидкого зношування і викрашування інструмента з твердого сплаву при переривчастому різанні заготівок з деформуємих жароміцних сплавів є налипання часток матеріалу заготівки на леза різального інструмента при виході його з металу. При наступному врізанні прилиплі частки зриваються з лез разом з частками твердого сплаву. При обробці заготівок з ливарних сплавів це явище позначається в значно меншій мері внаслідок їхньої меншої міцності і пластичності. Швидкості різання при обробці заготівок з ливарних жароміцних сплавів у 12-20 разів нижче, ніж при обробці заготівок зі сталі 45.

Сплави на титановій основі групи 7 широко застосовуються в різних галузях промисловості. У ряді конструкцій вони витісняють алюмінієві сплави і корозійностійкі сталі. В даний час застосовується велика група сплавів на титановій основі (більш 30 марок) із широким діапазоном оброблюваності різанням, що в основному залежить від межі міцності сплаву, заготівки зі сплавів на титановій основі з σв<1000МПа при відсутності окалини, кірки й альфірованого (насиченого газами) шаруючи легко обробляються інструментом зі швидкорізальної сталі і твердого сплаву. Обробка заготівок зі сплавів на титановій основі з σв>1000МПа інструментом зі швидкорізальної сталі ускладнена. При роботі ж по окалині й альфірованому шару варто застосовувати тільки твердосплавний інструмент. Точіння, фрезерування і свердління заготівок зі сплавів на титановій основі не викликає утруднень. Однак унаслідок великої пружності цих сплавів нарізування різьб мітчиками, розвертання і протягання отворів у заготівках з них важкі через защемлення інструмента по задніх і допоміжних поверхнях. У зв'язку з цим задні і допоміжні кути інструмента для обробки заготівок на титановій основі варто виконувати на 3-5° більшими, ніж інструмента для обробки заготівок з конструкційних сталей. Виконавчі розміри мірного інструмента повинні виконуватися на верхній межі допусків.

Більшість сплавів на титановій основі застосовуються у відпаленому стані. Однак для виготовлення багатьох відповідальних деталей машин усе ширше застосовують сплави, що піддаються зміцненню шляхом загартування і старіння, а також термомеханічній обробці (ВТ14, ВТ15, ВТ3-1, ВТ22). Оброблюваність цих сплавів після зазначених видів зміцнення на 20-25% нижче, ніж після відпалу.

Сплави на титановій основі активно взаємодіють з газами при підвищених температурах, починаючи з 600°С. Найбільш активним елементом при газонасиченні є кисень. Твердість шару, насиченого газами, значно зростає. Мікротвердість насичених шарів перевищує мікротвердість нижче лежачих шарів металу в 3-5 разів. Мікротвердість з'єднань титана з киснем досягає 13000МПа, титана з азотом і титана з вуглецем - 20000МПа при мікротвердості нижче лежачих шарів 3000-3500МПа. Товщина окалини і глибина альфірованого шару залежать від температури і тривалості її впливу. Тому на оброблюваність заготівок зі сплавів на титановій основі по кірці впливає спосіб одержання заготівки. Товщина дефектного шару у виливок може досягти декількох міліметрів, у поковок - 1мм, у прокату - 0,5 мм. Швидкості різання застосовувані при обробці заготівок зі сплавів на титановій основі без кірки, у залежності від їхньої межі міцності в 1,5-4 рази нижче швидкостей різання, застосовуваних при обробці деталей зі сталі 45. При обробці заготівок по кірці швидкості різання знижуються в 2 рази.

До групи 8 віднесені високоміцні сталі. Раніше як високоміцні сталі в основному застосовували леговані сталі 28Х3СНМФА, 30Х2ГСН2ВМ 35Х5СФА, 42Х2ГСНМ і ін., віднесені до групи 8А, що у залежності від змісту вуглецю і термічної обробки мають межа міцності - 1600 -2300МПа. Однак унаслідок низької пластичності ці сталі мають низький опір виникненню і поширенню тріщин, що робить їх малопридатними для виготовлення відповідальних деталей машин. Для цієї мети останнім часом знаходять застосування сталі типу Н18К9М5Т, що дисперсійно твердіють, віднесені до групи 8Б. Сталі, що дисперсійно твердіють, мають більш високий опір крихкому руйнуванню і, особливо, більш високий опір розвитку тріщин. Це забезпечує їхню малу чутливість до наявності концентраторів напруг (мікротріщин, рисок і ін.), що обумовлює більш високу експлуатаційну надійність виготовлених з них деталей.

Оброблюваність легованих високоміцних сталей у стані відпалу така ж, як звичайних конструкційних сталей. Після загартування і відпустки в залежності від межі міцності їхня оброблюваність знижується в 5 - 8 разів.

У зв'язку з цим заготівки з цих сталей повинні оброблятися таким чином, щоб під загартування і відпустку залишався мінімальний припуск, необхідний для усунення можливого деформування і чистової обробки.

Оброблюваність високоміцних сталей, що дисперсійно твердіють, у стані загартування приблизно в 2 рази, а після старіння - у 4 рази нижче оброблюваності сталі 45, тому при обробці заготівок з них доцільно основний припуск зрізати після загартування, а після старіння робити тільки чистову обробку. Оброблюваність високоміцних сталей, що дисперсійно твердіють, з межею міцності 2100-2200МПа, віднесених до групи 8Б, у 2 рази вище оброблюваності легованих високоміцних сталей групи 8А такої ж міцності. Це пояснюється тим, що при різанні сталей, що дисперсійно твердіють, у крайки різального інструмента, утвориться застійна зона, що сприяє зменшенню виникаючих напруг на передній поверхні в крайки різального інструмента, а також захищає останню від зношування, тоді як при різанні легованих високоміцних сталей застійна зона відсутня.

Заготівки з високоміцних сталей з σв>1600МПа варто обробляти інструментом, оснащеним твердими сплавами. При чистовому точінні і розточуванні заготівок зі сталі групи 8А доцільно застосовувати різці, оснащені пластинами оксидно-карбідної мінералокераміки, полікристалами твердого нітриду бора (ПТНБ), ельбору-р і гексаніту-р. При чистовому точінні і розточуванні заготівок зі сталей групи 8Б застосовувати мінералокераміку і надтверді синтетичні матеріали недоцільно. У разі потреби інструментом зі швидкорізальної сталі можна обробляти заготівки з високоміцних сталей з σв<2000МПа (НRС<53) застосовуючи при цьому низькі швидкості різання.

Особливості обробки різанням нержавіючих і жароміцних сталей і сплавів

Робочі процеси в сучасних машинах характеризуються високими значеннями тисків, навантажень, швидкостей і температур. Звичайні конструкційні сталі в цих умовах недовговічні чи зовсім непридатні, тому в машинобудуванні усе більше поширення одержують сталі і сплави з високими показниками міцності, жароміцності, жаростійкості, а також стійкості проти корозії.

Жароміцні і нержавіючі сталі і сплави відносяться до категорії важкооброблюваних матеріалів. Вони значно гірше піддаються обробці різанням у порівнянні зі звичайними конструкційними сталями.

Низька оброблюваність цих матеріалів визначається їхніми фізико-механічними властивостями.

Жароміцним називається матеріал, здатний працювати в напруженому стані при високих температурах протягом визначеного часу та який має при цьому достатню жаростійкість, тобто стійкість проти хімічного руйнування поверхні в газових середовищах при високих температурах. Іншою важливою властивістю жароміцних сталей і сплавів є їх висока корозійна стійкість в агресивних середовищах.

Нержавіючим називається матеріал, що володіє високим опором корозії в агресивних середовищах, насамперед в атмосфері повітря, пар води і кислот. Звичайно до такого роду матеріалам висувають вимоги забезпечення корозійної стійкості при робочій температурі деталі. Більшість жароміцних сплавів, як правило володіє підвищеною корозійною стійкістю при високих температурах у різних середовищах. Тому, незважаючи на те, що поняття жароміцних і нержавіючих матеріалів по визначенню відрізняються друг від друга, вони володіють цілим поруч загальних фізико-механічних властивостей, що обумовлюють їхні загальні технологічні властивості по оброблюваності різанням.

Основні особливості різання жароміцних і нержавіючих сталей і сплавів, що утрудняють їхню механічну обробку:

1. високе зміцнення матеріалу в процесі деформації різанням. Підвищена міцність жароміцних і нержавіючих сталей і сплавів порозумівається специфічними особливостями будівлі кристалічної решітки;

2. мала теплопровідність оброблюваного матеріалу, що приводить до підвищеної температури в зоні контакту, а отже, до активації явищ адгезії і дифузії, інтенсивному схоплюванню контактних поверхонь і руйнуванню частини різального інструмента. Ці явища не дозволяють у ряді випадків використовувати при обробці жароміцних матеріалів недостатньо міцні інструментальні матеріали, у першу чергу, тверді сплави. Разом з тим при використанні швидкорізального інструмента по тим же причинам приходиться приймати дуже малі швидкості різання. З огляду на поганий тепловідвід при обробці жароміцних і нержавіючих сталей і сплавів, основного значення набувають охолодні властивості ЗОР;

3. здатність зберігати вихідну міцність і твердість при підвищених температурах, що приводить до високих питомих навантажень на контактні поверхні інструмента в процесі різання;

4. велика стираюча здатність жароміцних і нержавіючих сталей і сплавів, обумовлена наявністю в них крім фази твердого розчину ще так називаної другої фази, що утворить інтерметалідні чи карбідні включення. Ці частки діють на робочі поверхні інструмента подібно абразиву, приводячи до збільшеного зносу. Тому коефіцієнти тертя жароміцних і нержавіючих сталей по твердих сплавах у багато разів більше, ніж при терті звичайної сталі;

5. знижена вібростійкість руху різання, обумовлена високим зиміцненням жароміцних і нержавіючих матеріалів при нерівномірності протікання процесу їхнього пластичного деформування. Виникнення вібрацій приведе до перемінних силових і теплових навантажень на робочі поверхні інструмента, отже, до мікро- і макровикрашувань різальних кромок;

З огляду на розглянуті особливості, процес різання жароміцних і нержавіючих сталей і сплавів протікає в такий спосіб: спочатку робочі поверхні інструмента стикаються з відносно м'яким, незміцненим металом і під їхнім впливом відбувається пластична деформація шару, що зрізується, супроводжуваним значним поглинанняменергії. При цьому шар, що зрізується, одержує велике зміцнення і здобуває властивості наклепаного металу, тобто стає крихким. Запас пластичності при цьому значною мірою вичерпується і відбувається руйнування. Мала теплопровідність цих матеріалів приводить до різкого зниження відводу тепла в стружку й оброблювану заготівку, а отже, підвищенню температури в зоні контакту частини різального інструмента і заготівки з активізацією процесів адгезії і дифузії. У результаті цього значно збільшуються знос інструмента і явища налипання (схоплювання), що викликають руйнування різальних кромок. Інтенсифікації цих процесів сприяють підвищені механічні характеристики оброблюваного матеріалу при високій температурі, велика стираюча здатність матеріалів, а також перемінний вплив цих факторів, обумовлений вібраціями.

В даний час існує багато способів полегшення обробки різанням важкооброблюваних матеріалів, у тому числі жароміцних і нержавіючих сталей і сплавів. Самими очевидними з них є способи, спрямовані на підвищення стійкості застосовуваних різальних інструментів. Це, насамперед , правильний вибір марки інструментального матеріалу і геометрії частини інструмента, що ріже, а також обов'язкове застосування охолодження в зоні різання з використанням різних охолодних середовищ.

При обробці жароміцних і нержавіючих сталей і сплавів необхідно і доцільне застосування інструментів, виготовлених з інструментальних матеріалів, що мають більш високі різальні властивості: більш високу красностійкість, високий опір абразивному зносу і стабільність різальних властивостей. Доцільно попередню обробку важкооброблюваних матеріалів робити твердосплавними різцями, а чистову - твердосплавними і швидкорізальними. Зі швидкорізальних сталей при обробці жароміцних сплавів найкращі результати дають застосування кобальтових і ванадієвих швидкорізальних сталей (Р14Ф4, Р10К5Ф5, Р9Ф5, Р9К9). Їхнє застосування приводить до значного скорочення витрати різального інструмента, зниженню собівартості продукції і підвищенню продуктивності.

З застосовуваних твердих сплавів виділяють 3 види.

Перший вид, називаний "зносостійким" - Т30К4, Т15К6, ВК3 і ін. - порівняно твердий і має високу опірність зносу.

Другий вид сплавів - Т5К7, Т5К10 і ін. - має більшу в'язкість, але меншу зносостійкість.

Третій вид - ВК6А, ВК8 - має найменший опір зносу, але велику в'язкість і нечутливість до удару. Крім того при чистовій і оздоблювальній обробці жароміцних і нержавіючих сталей і сплавів як інструментальні матеріали застосовують мінералокераміку, а також природні і синтетичні надтверді матеріали.

Істотний вплив на підвищення стійкості інструментів при різанні важкооброблюваних матеріалів роблять спеціальні методи зміцнення їхніх робочих поверхонь: хромування, ціанування, електроіскрове зміцнення, радіоактивне опромінення й ін. для швидкорізальних сталей. А на твердосплавні пластини з міцного (крихкого) твердого сплаву наносять тонкий шар (~5мкм) іншого твердого сплаву (Tі), що має високу зносостійкість. Для підвищення зносостійкості мінералокераміки застосовують плакування - покриття захисними плівками.

Застосування змащувально-охолоджувальних рідин при різанні металів збільшує стійкість різального інструмента, поліпшує якість обробленої поверхні і знижує силу різання. В даний час застосування технологічних середовищ вважають одним з основних способів поліпшення процесів різання важкооброблюваних матеріалів.

Наприклад, деталь виготовляється зі сталі 12Х18Н10Т. Сталь відноситься до корозійностійкої сталі 3 групи, яка важко оброблюється. Ця сталь має велику кількість хрому (приблизно18%) і нікелю (приблизно10%), а також невелику кількість інших легуючих елементів. Швидкості різання, застосовувані при обробці заготівок цієї сталі, приблизно в 2 рази нижче швидкостей різання, застосовуваних при обробці заготівок зі сталі 45. Для обробки цієї сталі на чорнових токарних операціях по забрудненій корці використовуємо твердий сплав ВК8, який має підвищену міцність і стійкість до ударних навантажень і при роботі по забрудненій кірці. На чистових токарних операціях використовуємо матеріал різальної частини інструменту ВК3М, зносостійкість якого, приблизно в два рази вище, ніж ВК8.

Приклад

Деталь «Гільза» виготовляється зі сталі 13Х11Н2В2МФ. Сталь 13Х11Н2В2МФ – жароміцна 2 групи, відноситься до мартенситного класу, яка важко оброблюється. Ця сталь має велику кількість хрому (приблизно11%), а також невелику кількість інших легуючих елементів. Вона застосовуються в основному для виготовлення деталей, що працюють при температурах до 500-550°С. Після заготівельної операції – штампування на кривошипно-гарячештамповочному пресі, виконується термообробка – гартування і відпуск для зняття внутрішніх напружень та поліпшення оброблюваності матеріалу. У відпаленому стані ця сталь має задовільну оброблюваність: застосовувані швидкості різання в 1,5 рази нижче швидкостей різання, які використовуються при обробці заготівок зі сталі 45. Після термічної обробки оброблюваність високохромістих сталей різко знижується.

З всіх існуючих твердих сплавів, сплави групи ВК при однаковому змісті кобальту мають більш високу ударну в'язкість і межу міцності при вигині, а також кращу тепло- і електропровідність. Однак стійкість цих сплавів до окислювання і корозії значно нижче, крім того, вони мають велику схильність до схоплювання зі стружкою при обробці різанням. При однаковому змісті кобальту фізико-механічні і властивості сплавів, що ріжуть, значною мірою визначаються середнім розміром зерен карбіду вольфраму (WC).

Сплави з меншим розміром карбідної фази більш зносостійкі і теплостійкі, а також дозволяють заточувати більш гостру різальну кромку.

Фізико-механічні властивості сплавів визначають їхню різальну здатність, у різних умовах експлуатації.

З ростом змісту кобальту в сплаві його стійкість при різанні знижується, а експлуатаційна міцність росте.

Для обробки цієї сталі на чорнових токарних операціях по забрудненій корці використовуємо твердий сплав ВК8, який має підвищену міцність і стійкість до ударних навантажень і при роботі по забрудненій кірці. На чистових токарних операціях використовуємо матеріал різальної частини інструменту ВК3М, зносостійкість якого, приблизно в два рази вище, ніж ВК8.

Для виготовлення складнопрофільного інструменту широко використовуються швидкорізальні сталі, які мають високу твердість (до HRC 68) і теплостійкость (600-650 С) при високому рівні крихкої міцності і в'язкості, значно перевищуючих відповідні значення для твердих сплавів. Крім того, швидкорізальні сталі мають досить високу технологічність, тому що добре обробляються тиском і різанням у відпаленому стані.

Тому для виготовлення свердел та фрез використовуємо швидкорізальну сталь Р10К5Ф5, яка має високу зносостійкість.

Для остаточного шліфування й обробки твердих матеріалів варто застосовувати абразивні круги більш дрібнозернисті і "м'які", тобто з менш міцною зв'язкою (у процесі різання обновляється зерно, що затупилося).

Для круглошліфувальної операції, як чистової, використовуємо матеріал - 14А16С1К – електрокорунд нормальний з величиною зерна 16 мкм., середньої твердості, з керамічною зв’язкою, внутрішньошліфувальної - 24А16СТ1К – електрокорунд білий з величиною зерна 16 мкм., середньої твердості, з керамічною зв’язкою.