книги из ГПНТБ / Космачев, И. Г. Инструментальные материалы

Из стали марки SXBÍ' изготойлйют иуайсоИьі слож­

ной формы для холодной прошивки преимущественно фигурных отверстий в листовом материале, небольшие штампы для горячей штамповки, главным образом, ко­ гда требуется минимальное изменение размеров при термической обработке.

Из сталей марок 9Х5Ф, 9Х5ВФ, 8Х4В4Ф1 и 9Х изго­ товляют всевозможные режущие инструменты для обра­ ботки древесины.

Выбор многокомпонентных сталей с высоким содер­ жанием легирующих элементов для деревообрабатываю­ щего инструмента вызван напряженными условиями его эксплуатации. Применяемые в современном оборудова­ нии большие скорости резания (50---60 м/сек) и подачи (до 100 м/мин) интенсивно изнашивают инструмент. Из­ нос увеличивается особенно вследствие сильного разо­ грева (выше 400°) инструмента при трении о древесину. В ряде случаев это приводит к необратимым структур­ ным изменениям в поверхностных слоях лезвия.

Выбор инструментального материала с весьма высо­ кими показателями износостойкости, вязкости, прочности и теплостойкости продиктован еще и широким примене­ нием в настоящее время древесностружечных, волокни­ стых, клеевых заготовок. При обработке их возникают абразивное действие, повышенные изгибающие и удар­ ные нагрузки. Существенно снижают прочность режу­ щей кромки и малые углы заострения.

Легирование инструментальной стали несколькими элементами стало одним из основных направлений улуч­ шения ее свойств, так как комплекс необходимых свойств нельзя обеспечить только одним легирующим элементом, хотя бы и в повышенном количестве (6—

12%).

В состав стали вводят элементы, эффективно повы­ шающие закаливаемость и прокаливаемость (Сг, Мп,

22

Si), элементы, препятствующие росту зерна при нагреве и обеспечивающие высокие механические свойства (V, W, Mo). Московским станко-инструментальным институ­ том создана сложнолегированная инструментальная сталь 7ХГ2ВМ. По данным испытаний, прочность стали 7ХГ2ВМ на 50% больше, а чувствительность к нагре­ ву— в два раза меньше, чем у высокохромистых сталей с 6—12% Сг (Х6ВФ и Х12М). Ударная вязкость новой стали в два-три раза выше, чем стали Х6ВФ, и в пятьшесть раз выше,чем сталей Х12М и Х12Ф1 ¡износостойкость ее не ниже износостойкости высокохромистых сталей.

Теплостойкость стали 7ХГ2ВМ, при которой сохра­ няется твердость не меньше HRC57, составляет 250° С. Чувствительность к перегреву незначительна.

Вследствие охлаждения на воздухе новая сталь имеет меньшие, чем высокохромистые стали, объемные изме­ нения.

Сталь 7ХГ2ВМ прошла промышленные испытания на ряде предприятий. Из нее были изготовлены пуан­ соны сложной формы, матрицы вырубных штампов и другие инструменты. Деформация при закалке не пре­ высила 0,05% (меньше, чем стали Х12М), а стойкость —

на 25% выше.

Для стали 7ХГ2ВМ рекомендуются следующие режи­ мы термической обработки: изотермический отжиг (на­ грев до 780—800° С, выдержка при этой температуре 2—3 часа, охлаждение со скоростью 30 град/ч до 600— 670° С, выдержка при этой температуре не менее 5 часов, охлаждение со скоростью 30 град/ч до 600° С и дальней­ шее охлаждение с печью; твердость НВ 217—248, струк­

лучения твердости HRC 57—60.

23

быстрорежущих, а цифра после буквы Р показывает среднее содержание вольфрама (в' °/о) в стали. Среднее содержание ванадия (в ■%) отмечают цифрой, следую­ щей за буквой Ф, кобальта — цифрой после буквы К.

Быстрорежущие стали делятся на стали нормальной теплостойкости (Р18, Р12, Р6М5) и стали повышенной теплостойкости (Р18Ф2, Р14Ф4, Р9Ф5 и др.). Для обра­ ботки конструкционных сталей с твердостью до НВ 260— 280 и чугунов используют стали нормальной теплостой­ кости. При обработке более прочных и термоулучшен­ ных конструкционных сталей необходимы стали вана­ диевые (Р18Ф2) и для очень тяжелых режимов реза­ ния— кобальтовые (Р18К5Ф2, Р9К5 и P9KW).

Сталь марки Р18 применяется в исключительных слу­ чаях для инструмента высокой производительности с очень большим сопротивлением износу, при обработке сталей с пределом прочности до 90—100 кгс/мм2 и чугу­ нов твердостью НВ 270—300. Из нее изготовляют резцы, сверла, фрезы, долбяки, развертки, зенкеры, метчики, протяжки и плашки.

Сталь марки Р9 применяется для инструмента, легко шлифуемого при его производстве. Из нее изготовляют резцы, сверла, зенкеры, метчики, плашки и пилы. Не ре­ комендуется изготовлять шевера, протяжки, долбяки.

Сталь марки Р18Ф2 применяется для изготовления инструмента повышенной (по сравнению со сталями Р9 и Р18) производительности, теплостойкости и износо­ стойкости. Рекомендуется для обработки твердых нержа­ веющих и жаропрочных сталей, а также титановых и жаропрочных сплавов. Из нее изготовляются резцы, фрезы, сверлаі зенкеры и развертки.

Стали марок Р9К5, Р9КЮ, Р18К5Ф2 и Р10К5Ф5 применяются для обработки нержавеющих и жаропроч­ ных сплавов и твердых материалов; для изготовления инструментов, нагревающихся в работе до высоких тем­

26

ператур. Сталь Р9К5, обладая высокой вязкостью, при­ годна для работы с ударом; сталь Р9К10 обладает высо­ кой теплостойкостью. Из этих сталей изготовляют резцы, фрезы, сверла, зенкеры, червячные фрезы, долбяки, вставные ножи.

Сталь марки Р9Ф5 применяется для изготовления инструментов, предназначенных для выполнения чисто­ вых операций. Рекомендуется для обработки стали сред­ ней твердости, бронз, латуней, жаропрочных и титано­ вых сплавов, а также материалов, обладающих абразив­ ными свойствами, — пластических масс, фибры, эбонита. Изготовляют из нее резцы, сверла, зенкеры и раз­ вертки.

Сталь марки Р14Ф4 по химическому составу и свой­ ствам занимаетсреднее положение между сталями Р9Ф5 и Р18Ф2. Обладает более высокой твердостью, из­ носостойкостью и теплостойкостью, чем стали Р9 и Р18.

Рекомендуется для обработки особо прочных мате­ риалов (легированных сталей, нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов). Из нее изготовляют резцы, фре­ зы, зенкеры, протяжки.

Пластинки из быстрорежущих сталей для оснащения инструментов в зависимости от их назначения (ГОСТ 2379-67) различаются по форме.

В Советском Союзе на инструментальные стали раз­ работан новый-ГОСТ 19265-73, введенный в действие с января 1975 г. В ГОСТ включены новые марки быстро­ режущих сталей с повышенным содержанием углерода и частичным замещением вольфрама молибденом и ко­ бальтом. В их число входят Р6М.5, Р6М5К5 и Р9М4К8.

Вольфрамомолибденовая сталь Р6М.5 не только де­ шевле, но и отличается хорошей теплопроводностью, мало склонна к трещинообразованию в процессе шлифо­ вания. По режущим свойствам сталь Р6М5 немного уступает сталям Р18 и Р12 при чистовой обработке,

27

Таблица 6

Форма, размеры и назначение пластинок из быстрорежущей стали

28

29

30

Продолжение табл. 6

31

i