HomeЛегированная сталь › Инструментальная сталь

Инструментальная сталь

Инструментальная стальМеталлообрабатывающий инструмент по своему назначению разделяется на режущий, ударно-штамповый и мерительный. Условия работы отдельных видов инструмента существенно отличны, что вызывает необходимость применения для каждого из них специальных марок стали, обладающих наиболее подходящими по условиям работы свойствами.

 

При резании между передней гранью режущей кромки и отделяемой стружкой, а также задней гранью и обрабатываемым материалом возникает значительное трение. В результате этого стружка истирает переднюю грань, а обрабатываемый металл — заднюю грань режущего инструмента.

 

В то же время трение, а также процесс разрушения поверхности изделия и отрыв стружки сопровождаются выделением тепла, количество которого возрастает с увеличением сечения снимаемой стружки, повышением скорости резания, а также с увеличением прочности обрабатываемого металла. В результате этого температура режущей кромки инструмента может сильно повышаться (даже на сотни градусов).

 

Соответственно условиям работы высококачественный режущий инструмент должен иметь следующие свойства:

1) высокую твердость (не менее 60 Rc), необходимую для обеспечения процесса резания, при одновременно достаточной вязкости, исключающей возможность хрупкого разрушения при случайных ударных воздействиях;

 

2) в ы с о к у ю износостойкость, обеспечивающую продолжительность сохранения режущей кромки в условиях трения при значительном давлении. Сопротивление износу определяется в основном твердостью: чем выше твердость инструмента, тем больше его износоустойчивость. Однако при равной твердости определенное влияние на износ оказывает и микроструктура стали. Присутствие в мартенсите частичек цементита, и еще лучше более твердых карбидов V, W, Сг отмечается повышением сопротивления износу по сравнению с тем случаем, когда закаленная сталь имеет микроструктуру одного только мартенсита;

 

3) достаточную красностойкость, т. е. способность сохранять твердость и режущую способность при повышенных температурах. В конечном счете, это свойство определяется способностью мартенсита сохраняться от распадения при повышенных температурах. Степень устойчивости мартенсита при отпуске (нагреве) теснейшим образом связана с его легированием.

 

Нелегированная сталь обладает, равно как и низколегированная, способностью сохранять высокую твердость при нагревании лишь до температур 200-250°. Значительная красностойкость до температур порядка 500-600° достигается при высоком легировании стали соответствующими элементами.

 

Так как степень красностойкости определяет интенсивность допускаемого режима резания и, вместе с тем, является функцией количества содержащихся в стали элементов, то приближенно можно считать, что чем в более жестких условиях резания работает инструмент, тем из более высоколегированной стали он должен быть изготовлен. Нужно, однако, заметить, что высокая красностойкость не является необходимой для инструмента, работающего при малых скоростях резания и, следовательно, не подвергающегося сильному нагреву при работе.

 

Продолжительность сохранения режущей способности инструмента этого типа (метчики, развертки и т. п.) определяется в основном сопротивлением износу.

В зависимости от допускаемых условий работы материалы для режущего инструмента можно разделить на следующие три класса:

1) низколегированную сталь, сохраняющую в закаленном состоянии свою твердость при нагревании до температур 200-250°;

 

2) высоколегированную, быстрорежущую сталь (содержащую до 15-25% легирующих элементов) и обладающую красностойкостью до 600°;

 

3) твердые сплавы, не имеющие в своей основе железа и отличающиеся красностойкостью свыше 600°.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.