1. Инструментальные углеродистые и легированные стали.

Сталь – сплав железа с углеродом, при содержании последнего С<2,14%.

Сталь является основной продукцией чёрной металлургии, ≈90% всего выпуска составляет углеродистая сталь, и ≈10% легированная.

Инструментальные углеродистые стали:

• обладают высокой твёрдостью после закалки;

• применяют для изготовления инструментов (отвёрток, напильников, топоров…);

• эти стали содержат высокое кол-во углерода от 0,7% до 1,7%.

Маркировка: У7 (У8, У12, У13А):

• У7 – сталь углеродистая, инструментальная, с содержанием углерода в десятых долях % (0,7%)

• У13А - -//-, высококачественная (содержит меньшее кол-во серы и фосфора).

Инструментальные легированные стали:

Основным требованием к сталям для режущего инструмента, является сохранение режущей кромки инструмента в течение длительного времени. Чтобы режущая кромка была устойчива к истираниям она должна иметь высокую твёрдость. В процессе резания металла кромка, для такого инструмента главное требование – сохранение твёрдости при длительном нагреве (теплостойкость). При работе штамповой оснастки большую роль играет вязкость материала. В этом случае, лучшей сталью считается сталь, у кот. имеется наилучшее сочетание твёрдости.

Инструментальные стали общего назначения:

9ХС, ХВГ, ХВ5

9ХС – углерода 0,9%, хром и кремний по 1%;

Быстрорежущие стали:

• для изготовления режущего инструмента, работающего на высоких скоростях резания;

• должна обладать высокой горячей твёрдостью и красностойкостью

Красностойкость создаётся за счёт легирования карбидообразующими элементами: вольфрам, молибден, хром, ванадий.

Маркировка: Р18, Р9, Р6М5К5

Р – быстрорежущая сталь, 18% вольфрама, большое содержание углерода.

Все эти стали содержат углерод ≈1% и хром 3-5%

Из таких сталей изготавливают резцы, свёрла, фрезы.

2. Мех. Свойства металлов. Хар-ки и методы определения основных мех. Свойств.

Механические свойства металлов.

Прочность – способность тела сопротивляться деформации и разрушению под действием внешних нагрузок.

Пластичность – способность остаточно не разрушаясь изменять свою форму и размеры под действием внешних сил.

Вязкость – способность материала сопротивляться разрушению под действием ударных нагрузок (ударная вязкость).

Упругость – свойство твёрдого тела восстанавливать свою форму и объём после снятия нагрузки, вызвавшей деформацию.

Твёрдость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого тела.

Хрупкость - способность тела разрушаться под действием внешних сил практически без пластической деформации.

Определение мех. свойств.

Динамическое нагружение – нагрузка прилагается ударом.

Статическое нагружение - медленное приложение и плавное возрастание нагрузки.

Самый распространённый – метод растяжения (разрывная машина)

Прочность материала – хар-ся величиной временного сопротивления и пределом текучести.

[σ_В ] – предел прочности. σ = P_max/S (площадь поперечного сечения образца); [σ_в ] – Па, МПА, кг/мм²

[σ_Т ] предел текучести (хар-ет сопротивление материала пластической деформации). σ_Т = P₁/S.

Пластичность - хар-ся величиной относительного удлинения.

[δ] – относительное удлинение. δ = (_Δl/l₀)*100%.

σ_0,2 – условный предел текучести, его определяют при величине остаточной деформации 0,2%

Предел текучести [σ_Т] – это минимальное напряжение, при кот. пластичная деформация протекает при постоянной нагрузке.

[σ_В] – напряжение, соответствующее max нагрузке, выдерживаемое образцом до разрушения.