Рекомендации по выбору сталей
Для обработки материалов повышенной обрабатываемости (КV > 1) и материалов с твердостью до 260 НВ – сталей в отожженном состоя-
Таблица 11.5
Физико-мсханическис свойства инструментальных материалов
|
Материал |
Твердость, HV |
E, МПа |
|
Теплопроводность кал/см•с•°С |
Коэф. линейного расширения, 1/°С • 106 |
Теплостойкость, °С |
|
Алмаз |
10 000 |
9000 |
200...500 |
0,35 |
0,9...1,45 |
700...800 |
|
Эльбор |
9000 |
7200 |
- |
0,100 |
2,5...4,7 |
1300...1500 |
|
РК ЦМ332 |
2000...2300 |
400 |
300 |
0,010 |
7,9...8,2 |
1200 |
|
Т15К6 |
1600... 1700 |
5200 |
1200 |
0,065 |
6,0 |
1000 |
|
ВК8 |
1500... 1600 |
5400 |
1600 |
0,040 |
5,0 |
900 |
|
Р18 |
940...960 (256) |
2200 |
3000 |
0,058 |
11,0 |
600 |
Примечания:
1. РК – режущая керамика.
2. Для стали Р18 в скобках указана твердость в отожженном состоянии [HВ].
нии, чугунов (KvV= 0,7...1,0) – целесообразно применение инструмента из сталей нормальной производительности (Р6М5). Повышение стойкости инструмента может быть достигнуто применением высокоуглеродистых быстрорежущих сталей (10Р6М5), повышение скорости резания – за счет применения кобальтсодержащих быстрорежущих сталей (Р6М5К5, Р9К5) или инструмента с износостойкими покрытиями (метод КИБ, см. ниже 14.1.2).
Для обработки материалов с более высокой твердостью – свыше 260...280 НВ (KV = 0,3...0,7, например, улучшенные углеродистые и низколегированные стали, содержащие ~ 0,4% углерода; высоколегированные стали) целесообразно применение инструмента из быстрорежущих сталей повышенной производительности – 10Р6М5, Р12ФЗ или инструмента с покрытиями.
Труднообрабатываемые материалы (KV = 0,05...0,3) необходимо обрабатывать инструментом из кобальтовых быстрорежущих сталей. При этом рекомендуется:
– для обработки нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов использование сталей с повышенным ОГЛАВЛЕНИЕм ванадия как наиболее износостойких (Р12Ф4К5);
– для обработки титановых сплавов и сплавов на основе тугоплавких металлов применять безуглеродистые стали (В11М7К23). Тем самым исключается диффузионный износ за счет диффузии углерода в обрабатываемый материал;
– для обработки высокопрочных сталей и сплавов использовать наиболее прочную среди кобальтовых быстрорежущую сталь (Р6М5К5);
– для обработки материалов высокой твердости применять инструмент из быстрорежущих сталей, обладающих наибольшей твердостью (Р9М4К8Ф, В11М7К23).
Рекомендации по выбору твердых сплавов
Более высокие механические свойства 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.
Твердые сплавы используют как при обработке материалов с обычной обрабатываемостью (конструкционные стали, чугуны), так и труднообрабатываемых материалов. Рациональное использование твердых сплавов в зависимости от свойств обрабатываемого материала учитывается в классификации ISO (Международная организация стандартов). Они делятся наследующие группы (табл. 11.6):
– сплавы группы "Р" предназначены главным образом для обработки материалов со сливной стружкой (стали);
– сплавы группы "К" – для материалов со стружкой надлома (в основном чугуны);
– сплавы группы "М" – для труднообрабатываемых материалов (стружка сливная и надлома).
Таблица 11.6
Соответствие отечественных твердых сплавов классификации ISO
|
Группа по ISO |
Сплавы |
Группа по ISO |
Сплавы |
Группа по ISO |
Сплавы |
|
Р01 |
Т30К4, ТН20 |
К01 |
ВКЗ, ВКЗ-М |
М05 |
ВК:-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 |
ВКЮ-ОМ, ВК8 |
|
Р40 |
Т5К12, ТТ7К12 |
К40 |
ВК8, ВК15 |
М40 |
ТТ7К12, ВК10-ОМ |
|
Р50 |
ТТ7К12 |
В пределах группы сплавы делятся по механическим свойствам. Им присваивается двузначный индекс от 01 до 50 (например, Р01, М10, К40). Чем меньше индекс, тем выше твердость и износостойкость сплава, но ниже прочность, т.е. сплавы с индексом "01" обладают в пределах группы максимальной твердостью, а сплавы с индексом "50" – наибольшей прочностью. Таким образом, инструментом из сплавов с малым индексом осуществляется обработка с высокими скоростями резания, но пониженными подачами и глубинами резания.
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.).
Повышение стойкости твердосплавного инструмента обеспечивается нанесением износостойких покрытий методами ФОН и ХОП (см. 14.1.2).