Порошковые быстрорежущие стали

Перспективным для повышения качества быстрорежущих сталей является получение их методом порошковой металлургии.

Выпускаются следующие марки: Р12М3Ф2К8-МП (материал порошковый), С12МФ5-МП; С9М4К8-МП; Р6М5К5-МП; Р9М4К8-МП, …

Их твердость 68 - 70 НRC_э, теплостойкость до 700⁰С. Эти материалы занимают промежуточное положение между быстрорежущими сталями и твердыми сплавами. Имеют равномерную однородную мелкозернистую структуру, хорошо шлифуются, меньше деформируются при термообработке, отличаются стабильностью эксплуатационных свойств. Период стойкости инструментов из этих сталей в 1.5 раза выше, чем у быстрорежущих сталей, а ударная вязкость выше в 2 – 6 раз.

Порошковые быстрорежущие стали рекомендуют для изготовления инструмента, обрабатывающего титановые сплавы, высоколегированные стали и другие труднообрабатываемые материалы в тяжелых условиях резания – прерывистая обработка, ударные нагрузки, повышенные скорости резания.

Это высоколегированные безуглеродистые дисперсионно-твердеющие сплавы высокой теплостойкости (700 – 725⁰С).

Марки: Р18М3К25; Р18М7К25; Р10М5К25; 3В20К20Х4; В16М4К16Х4Н2; В11М7К23; В14М7К25 и т.д.

Эти стали имеют повышенное содержание углерода (0,1 – 0,3%), повышенную твердость после отпуска до 70 НRC_э, износостойкость, теплопроводность и сравнительно высокую прочность (δ_в = 1500 – 3700 МПа). Иногда их нарывают твердыми сплавами.

Основными легирующими элементами являются: кобальт (16 – 25%), вольфрам (11 – 20%), молибден (4 – 7%). Упрочняющей фазой в этих сталях являются Co₇W₆ или (FeW)₇ Co₆.

Из них изготавливают инструменты, которыми обрабатывают специальные жаро- и коррозионно- стойкие стали, титановые сплавы. Стойкость инструментов в 10 – 30 раз выше, чем у Р18.

Которые применяют для изготовления режущих инструментов, представляют собой сплавы порошка карбида титана (TiC) и компонентов стальной связки, на основе:

Карбидостали получают по технологии порошковой металлургии, как обычные твердые сплавы. По свойствам карбидостали занимают промежуточное положение между быстрорежущими сталями и однокарбидными твердыми сплавами, соединяя в себе высокую твердость и износостойкость твердых сплавов с прочностью и вязкостью легированных сталей.

Например: карбидосталь, содержащая 50% TiC + 50% стали Х4Н2М8, имеет

Появились в конце 20-х годов прошлого века. Их изготавливают методом порошковой металлургии в виде пластин или коронок. Основными компонентами твердых сплавов являются карбиды тугоплавких металлов, а именно:

мельчайшие частицы которых соединены связкой из сравнительно мягких и менее тугоплавких кобальта или никеля в смеси с молибденом.

Порошки смешивают в определенных пропорциях и спекают при t = 1500-2000⁰С, получая твердость HRA 82 – 92, в дополнительной термообработке не нуждается. Эти инструментальные материалы сохраняют свои режущие свойства при температуре в зоне резания до 1000⁰С.

Применяемые для обработки резанием твердые сплавы подразделяются на 4 группы:

Вольфрамовые (однокарбидные) твердые сплавы

Состоят из зерен карбида вольфрама, сцементированных кобальтом. Марки сплавов обозначаются буквами ВК, после которых цифрами указывается процентное содержание в сплаве кобальта. Вообще кобальта может быть от 3 до 22%.

Например: ВК: - сплав содержит 6% кобальта, остальное (94%) – карбид вольфрама (WC).

В зависимости от химического состава и зернистости предел прочности при изгибе δ_и = 1176 – 2107МПа, а твердость по HRA от 82 до 91.

Буквы после марки указывают размер зерен (мкм):

ОМ – 0,1 – 1,0 мкм – сплав особомелкозернистый;

Мелкозернистые сплавы имеют более плотную структуру, более износостойкие, но наименее прочные. Крупнозернистые сплавы более прочные, более сопротивляемые ударным нагрузкам, но менее износостойкие.

Назначение: сплавы ВК используют для обработки хрупких материалов – чугуна, цветных металлов, стеклопластиков.

Титановольфрамовые (двухкарбидные) твердые сплавы

В состав этих твердых сплавов входит кроме карбида вольфрама и кобальта, карбид титана, маркируются ТК. В маркировке сплавов цифра, стоящая после буквы К, обозначает процентное содержание кобальта, цифра после буквы Т – содержание карбида титана, а остальное – карбид вольфрама.

Марки: Т30К4; Т60К4; Т15К6; Т14К8; Т5К10; Т5К12, … - обладают большей стойкостью к окислению, твердостью (87 – 97 HRA) и теплостойкостью чем сплавы марок ВК, но меньшим коэффициентом теплопроводности и модулем упругости.

Назначение: сплавы ТК предназначены для обработки с высокими скоростями резания конструкционных сталей и других материалов дающих сливную стружку.

Титанотанталовольфрамовые (трехкарбидные) твердые сплавы

Содержит карбид титана, карбид тантала, карбид вольфрама и в качестве связки кобальт, маркируются ТТК. Цифра, стоящая после ТТ, указывает суммарное содержание карбидов титана и тантала, а после буквы К – процентное содержание кобальта.

Например: ТТ7К12 – содержит 7% (TiC + TaC), 12% Со, 81% (WC).

В сплавах группы ТТК карбид тантала повышает предел усталости при циклическом нагружении, термостойкость и твердость при температуре в зоне резания 600 – 800⁰ С. В зависимости от марки твердость колеблется в пределах 87 – 91 HRA, а предел прочности при изгибе δ_и = 1323 – 1666 МПа.

Назначение: сплавы ТТК применяются для оснащения инструмента, работающего с ударами и по загрязненной корке. Однако температура теплостойкости этих сплавов ниже, чем двухкарбидных.

Появилась в начале 50-х годов прошлого века. Исходный материал – тонкоизмельченный (размер зерна 1 – 2 мкм) порошок корунда – искусственный оксид алюминия Aℓ₂О₃, полученный прокаливанием технического глинозема при температуре 1500 – 1700⁰С.

Недостатки: низкая ударная вязкость (0,5 – 1,2 Н∙м/см²); низкая пластичность, плохая сопротивляемость циклическим изменениям силовой и тепловой нагрузки.

Основное назначение: тонкое, чистовое и получистовое точение; растачивание и торцовое фрезерование на оборудовании, имеющем высокую жесткость; скорость резания от 100 – до 700 м/мин; подача от 0,04 – до 0,6 мм/об; глубина резания от 0,3 – до 2,5 мм.

Режущая керамика подразделяется на три базовые группы, отличающиеся составом, технологией изготовления и физико-механическими свойствами.

Состоит из оксида алюминия Aℓ₂О₃ и небольшого количества оксидов других металлов. Имеет белый цвет. Мелкозернистая структура (0,5 мкм) обеспечивает высокую износостойкость и относительно высокую прочность режущей керамики.

Наибольшее распространение имеют ВО13 и ВШ75 (δ_и = 400 – 550 МПа), твердость 91 – 93 HRA, теплостойкость 1200⁰С.

По своему составу является промежуточной композицией между оксидной керамикой и твердым сплавом. В качестве карбидной составляющей применяют смесь карбидов вольфрама и молибдена или карбидов молибдена и титана. Количество карбидов меняется от 20 до 40% по массе.

Марки: В 3; ВОК 60; ВОК 63; ВОК 71; ВОК 95, а также оксидно-нитридная керамика ОНТ 20 (кортинит).

К этой группе относится силинит – Р – материал нп основе нитрида кремния, композиция: 36,6 % Si₃N₄ +15,4 % Aℓ₂O₃ + 41,8 % TiN. Получают методом горячего прессования. Отличительные особенности:

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: