2. Твердые сплавы.

Более высокие механические свойства (прочность, трещиностойкость) твердого сплава по сравнению с керамикой и СТМ делают его универсальным инструментальным материалом. В металлообрабатывающей промышленности на долю твердосплавного инструмента приходится основной объем снимаемой стружки.

Рациональное применение твердых сплавов в зависимости от обрабатываемого материала и условий резания положено в основу их классификации по ISO (Международная организация стандартов).

Сплавы группы «Р» предназначены для обработки сталей – сливная стружка; группы «К» – для чугунов и цветных металлов – элементная стружка (надлома); группы «М» – в основном для труднообрабатываемых материалов – стружка сливная и надлома (табл.5).

В пределах группы сплавы делятся по механическим свойствам. Им присваивается двузначный индекс – от 01 до50 (например, Р01, М10, К40). Чем меньше индекс, тем выше твердость и износостойкость сплава, но ниже прочность, т.е. сплавы с индексом «01» обладают максимальной твердостью в пределах группы, а сплавы с индексом «50» – наибольшей прочностью. Таким образом, инструментом из сплавов с малыми индексом осуществляется обработка с высокими скоростями резания, но пониженными подачами и глубинами резания.

Таблица 5.

Соответствие отечественных твердых сплавов классификации ISO.

Группа по ISO	Сплавы	Группа по ISO	Сплавы	Группа по ISO	Сплавы
Р01	Т30К4, ТН20	К01	ВК3, ВК3–М	М05	ВК6–ОМ
Р10	Т15К6, КНТ16	К10	ВК6–М, ВК6–ОМ	М10	ВК6–М, ТТ8К6
Р25	ТТ20К9	К20	ТТ8К6	М20	ТТ10К8
Р30	Т5К10, ТТ10К8	К30	ВК8, ВК4	М30	ВК10–ОМ, ВК8
Р40	Т5К12, ТТ7К12	К40	ВК8, ВК15	М40	ТТ7К12, ВК10–ОМ
Р50	ТТ7К12

Обобщенно, без детализации для конкретных операций, можно указать примерное назначение сплавов: с индексом 01…10 чистовая обработка; 05…20 – получистовая; 30…40 черновая; 40…50 – резание в особо тяжелых условиях (по литейной корке, с ударами и вибрациями и т.п.).

3. Режущая керамика

Керамика, как и твердые сплавы, используется при обработке материалов с обычной обрабатываемостью (конструкционные стали, чугуны).

Преимущество керамики в теплостойкости позволяет значительно повысить скорость резания по сравнению с твердыми сплавами (см. табл.1). Возможность реализации столь высоких скоростей объясняется не только высокой теплостойкостью, но и низкой склонностью керамики к адгезии. Начало адгезионного схватывания в паре «твердый сплав ТК – сталь» происходит при 770°C, а в паре «белая керамика – сталь» при 1050°C. Однако, керамика не может быть использована при резании со значительными силовыми нагрузками из–за низких прочностных свойств. Так, максимально допустимая глубина резания для твердосплавного инструмента составляет 8…12мм, тогда как для керамики не превышает 2,5мм и 4мм – при обработке сталей и чугунов, соответственно. Керамику, в отличие от твердых сплавов, нельзя использовать для резания в особо тяжелых условиях, например, при работе по литейной корке.

Высокие значения твердости и теплостойкости режущей керамики позволяют осуществлять резание труднообрабатываемых материалов, в частности, закаленных сталей с высокой твердостью (свыше 60HRC). Однако, для этих целей наиболее рационально применение СТМ на основе нитрида бора – композитов.

Рекомендации по применению керамики проведены в табл.6.

Таблица 6.

Выбор режущей керамики в зависимости от обрабатываемого материала [7].

Обрабатываемый материал	Твердость	Режущая керамика
Сталь углеродистая и легированная	160–180НВ	ВО–13, ВШ–75, силинит–Р
Сталь коррозионно–стойкая	200–260НВ	ВО–13, ВОК–71, ВШ–75, силинит–Р
	42–57 НRС	ВОК–60, В–3, кортинит
	НRС£50	ВОК–60, ВОК–71
Чугун	НВ<200	ВО–13, ВШ–75
Чугун белый (отбеленный)	НВ>20	ВОК–71, кортиит
	HRC£63	ВОК–71, В–3, кортинит