38. Быстрорежущие стали. Марки, свойства, применение. То изделий.

Быстроре́жущие ста́ли — легированные стали, предназначенные, главным образом, для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания.

Быстрорежущая сталь должна обладать высоким сопротивлением разрушению, твёрдостью (в холодном и горячем состояниях) икрасностойкостью. Легирование быстрорежущих сталей вольфрамом, молибденом, ванадием и кобальтом обеспечивает горячую твердость и красностойкость стали.

В советских и российских марочниках сталей марки быстрорежущих сталей обычно имеют особую систему обозначений и начинаются с буквы «Р» (рапид — скорость). Связанно это с тем, что эти стали были изобретены в Англии, где такую сталь называли «rapid steel». Цифра после буквы «Р» обозначает среднее содержание в ней вольфрама (в процентах от общей массы, буква В пропускается). Затем указывается после букв М, Ф и К содержание молибдена, ванадия и кобальта. Инструменты из быстрорежущей стали иностранного производства обычно маркируются аббревиатурой HSS (High Speed Steel).

Из быстрорежущей стали изготавливают в основном концевой инструмент (метчики, сверла, фрезы небольших диаметров) В токарной обработке резцы со сменными и напайными твердосплавными пластинами почти полностью вытеснили резцы из быстрорежущей стали.

Перед закалкой быстрорежущие стали необходимо подвергнуть отжигу. В плохо отожженных сталях наблюдается особый вид брака: нафталиновый излом, когда при нормальной твердости стали она обладает повышенной хрупкостью.

Грамотный выбор температуры закалки обеспечивает максимальную растворимость легирующих в α-железе, но не приводит к росту зерна.

После закалки в стали остается 25 ÷ 30 % остаточного аустенита. Помимо снижения твердости инструмента, остаточный аустенит приводит к снижению теплопроводностистали, что для условий работы с интенсивным нагревом режущей кромки является крайне нежелательным. Снижения количества остаточного аустенита добиваются двумя путями: обработкой стали холодом или многократным отпуском^[1]. При обработке стали холодом ее охлаждают до −80 ÷ −70 °C, затем проводят отпуск. При многократном отпуске цикл «нагрев — выдержка — охлаждение» проводят по 2 — 3 раза. В обоих случаях добиваются существенного снижения количества остаточногоаустенита, однако полностью избавиться от него не получается.

39. Штамповые стали. Марки, свойства, применение. То изделий.

Штамповые стали — стали, применяемые для изготовления инструментов, необходимых для обработки металлов давлением, таких как штампы, ролики, валики, пуансоны и т. д. Своё название получили по виду самого используемого инструмента.

Наиболее ответственные детали штампов, пресс-форм и форм для литья металлов под давлением изготовляются из углеродистых и легированных инструментальных сталей определенных марок, выделенных в особую категорию и называемых штамповыми.

Штамповые подразделяются на три основные группы, а именно:

1 — штамповые для деформирования металлов в холодном состоянии;

2 — штамповые для деформирования металлов в горячем состоянии;

3 — штамповые, устойчивые против коррозии.

К каждой из указанных групп сталей в соответствии с их назначением предъявляются особые требования, характеризующие данную группу.

Важнейшее требование, предъявляемое ко всем видам штамповых сталей — сочетание твердости с высокой вязкостью. Штамповые стали должны обладать также особыми технологическими свойствами, к которым относятся:

хорошая обрабатываемость, хорошая прокаливаемость, малая чувствительность к перегреву, малая деформация при термической обработке, небольшая чувствительность к обезуглероживанию при нагреве, хорошая шлифуемость.

Стали инструментальные углеродистые. Инструментальные углеродистые стали выпускаются с содержанием углерода от 0,65% до 1,35% (У7, У7А, У8, У8А, У8Г, У8ГА, У9, У9А, У10, У10А, У11, УНА, У12, У12А, У13 и У13А)

Стали марок У12, У12А, У13 и У13А, имеющие наиболее высокое содержание углерода и отличающиеся большой хрупкостью после закалки, при изготовлении штампов и пресс-форм не применяются. Избегают применять и сталь У9, У9А, которая при закалке получает более крупное зерно, имеет большую склонность к короблению и изменению размеров, а по прочности и пластичности уступает стали У10, У10А. Сталь УН и У11А применяется редко.

40. Твердые сплавы. Марки, свойства, применение. Способ изготовления.

Твёрдые сплавы — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля.

Твердые сплавы различают по металлам карбидов, в них присутствующих: вольфрамовые — ВК2, ВК3, ВК3М; титано-вольфрамовые — Т30К4, Т15К6; титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ10К8Б. Безвольфрамовые ТНМ20.

По химическому составу твердые сплавы классифицируют:

• вольфрамокобальтовые твердые сплавы (ВК);

• титановольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТК);

• титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТТК).

Твердые сплавы по назначению делятся (классификация ИСО) на:

Из-за дефицита вольфрама разработана группа безвольфрамовых твердых сплавов, называемых керметами. Эти сплавы по сравнению с вольфрамовыми твердыми сплавами имеют меньшую прочность на изгиб, ударную вязкость, чувствительны к перепаду температур из-за низкой теплопроводности, но имеют преимущества — повышенную теплостойкость (1000 °C) и низкую схватываемость с обрабатываемыми материалами, благодаря чему не склонны к наростообразованию при резании. Поэтому их рекомендуют использовать для чистового и получистового точения, фрезерования.

Твердые сплавы ввиду своей высокой твердости применяются в следующих областях: Обработка резанием конструкционных материалов: резцы, фрезы, сверла, протяжки и прочий инструмент; Оснащение измерительного инструмента (оснащение точных поверхностей микрометрического оборудования и опор весов), а так же клеймение, волочение, штамповка, прокатка