- •Введение
- •Г л а в а 1. Краткий исторический очерк развития науки о резании материалов
- •Гл а в а2. Инструментальные материалы
- •2.1. Требования к инструментальным материалам
- •2.2. Виды инструментальных материалов и области их применения
- •Содержание легирующих элементов в быстрорежущих сталях, %
- •Марки, химический состав и свойства вольфрамосодержащих твердых сплавов
- •Марки, химический состав и свойства безвольфрамовых твердых сплавов
- •Соответствие марок твердых сплавов международной классификации
- •Физико-механические свойства режущей минералокерамики
- •Сравнительные характеристики стм на основе нитрида бора
- •Распространенность инструментальных материалов
- •Основные свойства инструментальных материалов
- •2.3. Зарубежные марки быстрорежущих сталей
- •Химический состав быстрорежущих сталей
- •Быстрорежущие стали сша
- •Примеры применения быстрорежущих сталей
- •Быстрорежущие стали фрг
- •Типичный состав быстрорежущих сталей Великобритании
- •Марки быстрорежущих сталей Франции
- •Рекомендации по применению различных марок быстрорежущих сталей
- •Рекомендации по применению быстрорежущих сталей
- •2.4. Классификация металлокерамических твердых сплавов по iso
- •Соответствие отечественных марок твердых сплавов iso
- •Контрольные вопросы
- •Гл а в а3. Геометрические параметры режущей части инструмента
- •3.1. Кинематическая схема резания
- •3.2. Части и поверхности резца
- •3.3. Координатные плоскости
- •3.4. Геометрические параметры резца
- •Контрольные вопросы
- •Гл а в а4. Элементы резания и срезаемого слоя
- •4.1. Элементы резания
- •4.2. Геометрия срезаемого слоя
- •Следовательно, действительное сечение
- •4.3. Свободное и осложненное резание. Прямоугольное и косоугольное резание
- •Ключевые слова и понятия
- •Контрольные вопросы
- •Гл а в а 5. Физические основы процесса резания металлов
- •5.1. Процесс разрезания и резания
- •5.2. Процесс пластической деформации металлов
- •5.3. Основные методы экспериментального изучения процесса стружкообразования при резании металлов
- •5.4. Типы стружек. Различия в механизме их образования
- •5.5. Теоретический анализ процесса сливного стружкообразования
- •5.6. Кинематические соотношения при резании с образованием сливной стружки и скорость деформации
- •5.7. Нарост на режущем инструменте
- •5.8. Усадка стружки
- •5.8.1. Коэффициент усадки стружки
- •5.8.2. Относительный сдвиг и коэффициент усадки стружки
- •5.8.3. Зависимость усадки стружки от различных факторов
- •Гл а в а6. Напряженное состояние в зоне резания и силы резания
- •6.1. Напряженное состояние в переходной пластически деформируемой области
- •6.2. Система сил в условиях свободного резания
- •6.3. Длина контакта между стружкой и передней поверхностью инструмента. Напряженное состояние в зоне контакта
- •6.4. Касательные напряжения на плоскости сдвига
- •Сравнение величин интенсивности деформации при растяжении в шейке в момент разрыва образца и при резании
- •Физико-механические свойства ряда металлов и их сопротивление пластической деформации в условиях резания
- •Сравнение экспериментальных и расчетных значений сдв
- •6.5. Особенности трения в зоне контакта стружки с передней поверхностью инструмента
- •6.6. Факторы, обусловливающие величину угла скольжения
- •6.7. Взаимодействие задней поверхности инструмента с поверхностью резания. Силы на задней поверхности инструмента
- •6.8. Инженерные методы определения напряженно-деформированного состояния очага пластической деформации
- •Характер формирования заготовки в процессе резания.
- •Пластическое течение в зоне стружкообразования.
- •Контрольные вопросы
Быстрорежущие стали фрг
|
Марка стали |
Содержание углерода С, % |
Твердость HRCЭ |
Изготавливаемый инструмент |
|
S-3-3-2 |
0,95–1,03 |
62–64 |
Пилы по металлу |
|
S-6-5-2 S-6-5-2 |
0,84–0,92 0,95–1,05 |
64–66 65–67 |
Протяжки, сверла, фрезы, развертки, метчики |
|
S-6-5-3 |
1,17–1,27 |
64–66 |
Метчики, развертки |
|
S-6-5-2-5 S-7-4-2-5 |
0,88–0,96 1,05–1,15 |
64–66 66–68 |
Фрезы, сверла, метчики |
|
S-10-4-3-10 S-12-1-4-5 |
1,20–1,30 1,30–1,45 |
65–67 65–67 |
Токарные и фасонные резцы |
|
S-18-1-2-5 |
0,75–0,83 |
64–66 |
Токарные и строгальные резцы |
Числа, стоящие вслед за буквой S, показывают соответственно содержание вольфрама, молибдена, ванадия, кобальта. Например, сталь S-12-1-4-5 содержит 12 % W, 1 % Мо, 4 % V и 5 % Со.
Типичный химический состав и твердость 15 марок быстрорежущей стали, классифицированной в Британских технических условиях 4659:1971, приведены в табл. 2.13. Свойства всех этих марок сталей определяются упрочненной за счет дисперсионного твердения мартенситной структуры, образовавшейся в результате высокотемпературной закалки с последующим отпуском при температуре в диапазоне 520–570°. Твердость этих сталей снижается при продолжительном нагреве до более высокой температуры, и никакие усовершенствования до настоящего времени не привели к существенному расширению температурного интервала, в котором сохраняется твердость.
Некоторые марки сталей, а именно: ВМ2 и ВТ1, производятся в больших количествах для инструментов общего назначения, тогда как другие применяются при специальных условиях резания.
Таблица 2.13
Типичный состав быстрорежущих сталей Великобритании
|
Марка стали |
Химический состав, % |
Твердость HV | |||||
|
С |
Сг |
Мо |
W |
V |
Со | ||
|
ВТ1 |
0,75 |
4 |
– |
18 |
1 |
– |
823 |
|
ВТ2 |
0,8 |
4 |
– |
18 |
2 |
– |
823 |
|
ВТ4 |
0,75 |
4 |
– |
18 |
1 |
5 |
849 |
|
ВТ5 |
0,8 |
4 |
– |
19 |
2 |
9,5 |
869 |
|
ВТ6 |
0,8 |
4 |
– |
20,5 |
1,5 |
12 |
869 |
|
ВТ15 |
1,5 |
4,5 |
– |
12,5 |
5 |
5 |
890 |
|
ВТ20 |
0,8 |
4,5 |
– |
22 |
1,5 |
– |
823 |
|
ВТ21 |
0,65 |
4 |
– |
14 |
0,5 |
– |
798 |
|
ВТ42 |
1,3 |
4 |
3 |
9 |
3 |
9,5 |
912 |
|
ВМ1 |
0,8 |
4 |
8,5 |
1,5 |
1 |
– |
823 |
|
ВМ2 |
0,85 |
4 |
5 |
6,5 |
2 |
– |
836 |
|
ВМ4 |
1,3 |
4 |
4,5 |
6 |
4 |
– |
849 |
|
ВМ15 |
1,5 |
4,5 |
3 |
6,5 |
5 |
5 |
869 |
|
ВМ34 |
0,9 |
4 |
8,5 |
2 |
2 |
8 |
869 |
|
ВМ42 |
1,05 |
4 |
9,5 |
1,5 |
1 |
8 |
897 |
Одна из крупных компаний Франции, производителей быстрорежущих сталей для инструментального производства, – фирма ERASTEEL. В табл. 2.14 приведены основные марки быстрорежущих сталей и их соответствие отечественным маркам по ГОСТу или ТУ, а в табл. 2.15 – рекомендации по применению этих марок сталей.
Рекомендации по выбору быстрорежущих сталей. Быстрорежущие стали нормальной производительности – Р6М3, Р6М5, Р9, Р12 и другие – рекомендуется применять взамен стали Р18 для обработки конструкционных углеродистых и легированных сталей твердостью до 250 НВ, чугунов и цветных металлов. При правильной термообработке этих быстрорежущих сталей (63...65 HRCэ) они обеспечивают одинаковую производительность со сталью Р18.
Таблица 2.14
