Приложение б (обязательное) Обрабатываемость сталей и сплавов

Металлы и сплавы делятся по основным свойствам и обрабатываемости

1. Магниевые сплавы.

2. Алюминиевые сплавы.

3. Медные сплавы.

4. Чугуны.

5. Углеродистые стали.

6. Легированные стали.

7. Теплоустойчивые стали.

8. Коррозионностойкие стали.

9. Жаропрочные деформируемые стали.

10. Коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные деформируемые стали.

11. Жаропрочные жаростойкие деформируемые сплавы на никелевой основе.

12. Жаропрочные литейные сплавы на никелевой основе.

13. Сплавы на титановой основе.

14. Высокопрочные стали.

Обрабатываемость материала может оцениваться:

1. Предельной или оптимальной скоростью резания.

2. Стойкостью инструмента.

3. Шероховатостью поверхности, обработанной при определенных режимах резания.

4. Формой стружки, которая, по возможности, учитывается при определении режимов резания.

За критерий обрабатываемости принята скорость резания. Обрабатываемость оценивается по коэффициенту обрабатываемости, учитывающему влияние физико-механических свойств металла на скорость резания: К_vм = V/V_э

V_э – скорость резания материала, принятого за эталон при заданных условиях обработки.

V – скорость резания данного материала при тех же условиях резания.

Для каждой группы материалов за эталон обрабатываемости (К_v=1) принимается обрабатываемость одного из сплавов: 1 – МЛ-5; 2 – Д-16; 3 – БрАЖ-9-4, _в=500 МПа; 4 – СЧ20, _в=180-200 МПа; 5-6 – сталь 45, _в=750 МПа; 7-14 –12Х18Н10Т.

Особенности обработки сплавов

Группа 1. При обработке применяется быстрорежущий и твердосплавный инструмент, качество обработки поверхности хорошее, как при низких, так и при высоких скоростях резания, но мелкая стружка легко воспламеняется.

Группа 2. При обработке применяется твердосплавный инструмент – скорость резания V_р до 600 м/мин, для быстрорежущей стали – до 300 м/мин. Износ инструмента по задней поверхности. Наиболее интенсивный износ при обработке силуминов, в структуре которых крупные зерна кремния, что вызывает возникновение высоких напряжений и температур на режущей кромке, поэтому рекомендуется применение алмазного инструмента.

Группа 3. При обработке используются твердые сплавы при скорости резания до 700 м/мин или быстрорежущие стали (V_р до 160 м/мин). Для получения “зеркальной” поверхности используется алмазный инструмент и сверхтвердые материалы.

Группа 4. Хорошая обрабатываемость сплавов, износ инструмента низок. Наибольшая стойкость у инструмента из вольфрамо-кобальтовых сплавов с высокодисперсными частицами карбидов.

Группа 5,6. Хорошая обрабатываемость сплавов. Для увеличения обрабатываемости специально вводится сера, свинец, марганец, при этом повышаются скорости обработки, уменьшается сила резания, уменьшается шероховатость, увеличивается стойкость инструмента.

Группа 7. Удовлетворительная обрабатываемость, близкая к углеродистым сталям.

Группа 8-10. Для сплавов Сr 11-25%, Ni 5-10%, мало Mn, Ti, W, Al, Mo и др. рекомендуется обработка резанием после термической обработки. Характерно налипание металла в зоне контакта стружки с передней поверхностью лезвия, что приводит к повышенному износу в этой зоне.

Группа 9-10. Стали подвергаются значительному упрочнению, что также повышает износ. Для уменьшения упрочнения необходимо работать острозаточенным лезвием. Обрабатываемость в 2-4 раза ниже, чем у

стали 45.

Группа 11. Для сплавов характерна высокая склонность к наклепыванию, что вызывает повышенный износ инструмента. Обработку рекомендуют проводить при непрерывном резании твердосплавным инструментом, при прерывистом – быстрорежущим. Обрабатываемость в 7-12 раз ниже, чем у

стали 45.

Группа 12. Сплавы плохо обрабатываются из-за наличия карбидных и интерметаллидных включений. Применение быстрорежущих сталей невозможно, используется только твердосплавный инструмент. Обрабатываемость сплавав хуже в 12-20 раз, чем у стали 45.

Группа 13. Для сплавов характерна малая пластичность, высокая химическая активность при резании, низкая теплопроводность. При нагреве в зоне резания поглощается кислород и азот, что приводит к охрупчиванию материала. Температуры в зоне резания в 2 раза выше, чем при обработке

стали 45. Стружка склонна к воспламенению, а при наличии масла – самовозгорается. Подача, напротив, должна быть не менее 0,08 мм, а скорость резания не более 100 м/мин. Сплавы со структурой  +  имеют наилучшую обрабатываемость, с  структурой – хуже, самая плохая обрабатываемость у

-сплавав.

Группа 14. После закалки и отпуска сплавы имеют прочность в _в> 1600 МПа, в отожженном состоянии их обрабатываемость твердосплавным инструментом ниже в 5-8 раз, чем у стали 45.