9.6.Область рационального применения инструментальных материалов

Свойства инструментальных материалов приведены в табл.9.5

Таблица 9.5.

Физико-механические свойства инструментальных материалов

Материал	Плотность, г/см3	Твердость HV	Е, МПа	sизг, МПа	Теплопровод-ность Кал/см с 0С)	Коэфф. Линейного Расширения 1/ 0С 106	Тепло-стойкость 0С
Алмаз	3,48-3,56	10000	9000	200 - 500	0.35	0,9 – 1,45	700-800
Эльбор	3,45-3,47	9000	7200	-	0,100	2,5 – 4,7	1300-1500
РК ЦМ332	3,93	2000- 2300	400	300	0.010	7,9 – 8,2	1200
Т15К6	11,0-11,7	1600 – 1700	5200	1200	0.065	6,0	1000
ВК8	14,0-14,8	1500 – 1600	5400	1600	0.040	5,	900
Р18	8,5-8,7	940 – 960 (256)	2200	3000	0.058	11,0	600

Примечание. Для стали Р18 в скобках указана твердост в отжженном состоянии.

Выбор инструментального материала определяется его основными и технологическими свойствами, условиями обработки - свойствами обрабатываемого материала, необходимой производительностью и т.п., а также конструкцией режущего инструмента.

Теплостойкость инструментальных сталей, в том числе БРС, значительно ниже, чем у остальных инструментальных материалов (см. табл 9.5). Это ограничивает производительность обработки при их использовании. Допустимые скорости резания для углеродистых и легированных сталей составляют 10-15 м/мин, а для быстрорежущих не превосходят 40-50 м/мин, вместе с тем, БРС являются наиболее используемым инструментальным матрериалом.

Такое широкое примененние БРС определяется их важнейшим технологическим отличием от других инструментальных материалов, а именно, возможностью изменения их свойств за счет термической обработки.После разупрочняющей обработки (отжиг) твердость сталей невелика, их можно обрабатывать резанием с помощью лезвийного инструмента и получать, таким образом, сложные поверхности на заготовках. Именно это обстоятельство определяет применение инструментальных сталей для изготовления инструмента сложной формы - фасонного (червячные фрезы, протяжки и т.п.).

В отличие от сталей, лезвийная обработка остальных инструментальных материалов (см. табл.9.5) не возможна. Это определяет невозможность или очень высокую стоимость изготовления из них изделий сложной формы. Основная область их применения - инструмент относительно простой формы, с прямолинейной режущей кромкой (резцы, фрезы).

Твердые сплавы, РК, СТМ после их получения невозможно разупрочнить, они обладают высокой твердостью, которую невозможно понизить, т.е. возможна только абразивная обработка.

Твердые сплавы, режущую керамику и ряд сверхтвердых материалов (СТМ) на основе алмаза и кубического нитрида бора получают методом спекания. После спекания материал получает окончательные свойства, т.е. высокую твердость. Заготовки из этих материалов в виде пластинок припаиваются или механически крепятся к корпусу инструмента. Так же в виде вставок, закрепляемых в корпусе инструмента, используются моно- или поликристаллы из СТМ.

Как исключение следует отметить возможность изготовления твердосплавных сверл и концевых фрез небольших размеров (о возможности механической обработки твердосплавных заготовок см. выше п.6.1).