 |
 |
 |
 |
в подобных случаях применение более производительных легированных и быстрорежущих сталей затрудняет шлифование резьбы в силу быстрой потери шлифовальным кругом требуемого профиля. Сталь марки У13А рекомендуется для напильников и шаберов.
Легированные инструментальные стали отличаются от углеродистых присадкой легирующих элементов - вольфрама, ванадия, хрома, молибдена, кремния и марганца. Химический состав распространенных легированных инструментальных сталей приведен в табл. 2. Хромокремнистая сталь марки 9ХС характеризуется увеличенным содержанием кремния - до 1,6%. Это усиливает склонность стали к закаливанию, но одновременно требует повышения температуры нагрева под закалку, что связано с более интенсивным обезуглероживанием поверхностного слоя закаливаемого инструмента.
Таблица 2
Химический состав легированных инструглентальных сталей
Содержание легирующих элементов в % (остальное железо) | ||||||
Марки | ||||||
Углерод | Марганец | Кремний | ||||
0,85-0,95 | 0,30-0,60 | 1,20-1,60 | ||||
0,90-1,05 | 0,80-1,10 | 0,15-0,35 | ||||
1,25-1,45 | 0,15-0,40 | 0,15-0,35 | ||||
2,00-2,20 | 0,15-0,40 | 0,15-0,35 | ||||
Х12М | 1,45-1,65 | 0,15-0,40 | 0,15-0,35 | |||
Х6ВФ | 1,05-1,15 | 0,15-0,40 | 0,15-0,35 | |||
Содержание легирующих элементов в % (остальное железо) | ||||||
Марки | ||||||
Хром | Вольфрам | Ванадий | Молибден | |||
0,95-1,25 | ||||||
0,90-1,20 | 1,20-1,60 | |||||
0,40-0,70 | 4,0-5,0 | 0,15-0,30 | ||||
11,5-13,0 | ||||||
Х12М | 11,0-12,5 | 0,15-0,30 | 0,40-0,60 | |||
Х6ВФ | 5,5-7,0 | -1,5 | 0,5-0,7 | |||
Сталь 9ХС обладает более высокими механическими свойствами, чем углеродистые, и поэтому инструменты из этой стали более производительны. В последнее время сталь марки 9ХС в некоторых случаях заменяют сталью 95ХГСВФ, содержащей дополнительно марганец и вольфрам, и, вследствие этого, меньше склонной к обезуглероживанию при нагреве. Хромовольфрамо-марганцовистая сталь марки ХВГ отличается от углеродистых присадкой хрома, вольфрама и марганца. Эти присадки способствуют снижению деформаций инструментов при термической обра-
ботке, что имеет большое знаЧёЯие при изготовлении длинных и тонких инструментов сложной формы. Сталь марки ХВГ в закаленном состоянии обладает высокой твердостью {HRC 62-64) и значительной прочностью; инструменты, изготовленные из этой стали, обладают достаточно высокой производительностью. Стали марок 9ХС и 95ХГСВФ используют для резьбонарезных инструментов: метчиков и круглых плашек, мелких инструментов для обработки отверстий и фрез. Сталь марки ХВГ применяют для протяжек, длинных метчиков и разверток.
Хромовольфрамовая сталь марки ХВ5 имеет повышенное со? держание углерода, а также присадки хрома и вольфрама. В закй» ленном состоянии она обладает большой твердостью {HRC 70) и значительной износостойкостью. В то же время указанные свойства стали сохраняются лишь при незначительных температурах (примерно до 150° С). Поэтому сталь ХВ5 применяют для обработки высокопрочных материалов и, в частности, термически обработанных сталей, но при низких скоростях резания.
Высокохромистые инструментальные стали марок Х12, Х12М и Х6ВФ характеризуются высоким содержанием углерода и хрома, а присадки молибдена и вольфрама улучшают их структуру. Эти стали после соответствующей термической обработки приобретают значительную твердость (HRC 62-65) и хорошо сопротивляются износу; они широко используются для изготовления накатного инструмента, а также мелкоразмерных фрез, инструментов для обработки отверстий и метчиков.
Быстрорежущие инструментальные стали характеризуются значительным содержанием вольфрама и других легирующих элементов, повышающих их твердость и теплостойкость. Марки и химический состав быстрорежущих инструментальных сталей приведены в табл. 3. Наиболее распространенными являются марки Р18 и Р9. Первая из них имеет в своем составе 17,5-19% вольфрама, а вторая 8,5-10%. Таким образом, среднее содержание вольфрама указывается в обозначении марки. Буква Р показывает, что сталь быстрорежущая. Сталь марки Р9 лучше обрабатывается давлением, дешевле и на 10% легче, чем сталь марки Р18. Кроме того, у стали Р9 температура закалки ниже, что облегчает термическую обработку напаянных пластинок из этой стали. В то же время сталь Р18 обладает большей прочностью при высоких температурах; при резании высокопрочных материалов инструменты из стали Р18 более производительны, чем из стали Р9. К положительным сторонам применения стали Р18 также надо отнести наличие более широкого интервала температур при нагреве под закалку, малую чувствительность к перегреву и обезуглероживанию при термической обработке и шлифовании. Твердость в закаленном состоянии находится обычно в пределах HRC 62-64. Инструменты из стали Р18 позволяют работу со скоростями резания примерно в 2,5 раза более высокими, чем
Таблица 3
Химический состав быстрорежущих инструментальных сталей
Содержа | нне легирующих элементов в | % (остальное железо) | |||
Марки | |||||
Углерод | Хром | Вольфрам | Ванадий | Кобальт | |
0,7-0,8 | 3,8 4,4 | 17,5-19,0 | 1,0-1,4 | ||
0,85-0,95 | 3,8-4,4 | 8,5-10,0 | 2,0-2,6 | ||
Р9Ф5 | 1,4-1,5 | 3,8 4,4 | 13,0-14,5 | 4,3-5,1 | |
Р14Ф4 | 1,2-1,3 | 4,0 4,6 | 13,0-14,5 | 3,4-4,1 | |
Р18Ф2 | 0,85-0,95 | 3,8 4,4 | 17,5-19,0 | 1,8-2,4 | |
Р9К5 | 0,9-1,0 | 3,8 4,4 | 9,0-10,5 | 2,0-2,6 | 5,0-6,0 |
Р9К10 | 0,9-1,0 | 3,8 4,4 | 9,0-10,5 | 2,0-2,6 | 9,5-10,5 |
Р10К5Ф5 | 1.45-1,55 | 4,0 4,6 | 10,0-11,5 | 4,3-5,1 | 5,0-6,0 |
Р18К5Ф2 | 0,85-0,95 | 3,8-4,4 | 17,5-19,0 | 1,8-2,4 | 5,0-6,0 |
Примечание. Дополнительно в состав сталей входят до 0,4% марганца, кремния и никеля, 0,3-0,5% молибдена, 0,03-0,035% серы и фосфора.
инструменты из углеродистых сталей, и в 1,5 раза выше, чем инструменты из легированных сталей марок 9ХС и ХВГ.
Быстрорежущие стали марок Р18 и Р9 имеют весьма широкое распространение и применяются для инструментов многих наименований: резцов, фрез, инструментов для обработки отверстий, резьб, зубчатых колес и т. д. Для более ответственных и сложных инструментов, особенно работающих в тяжелых условиях, предпочтительнее использовать сталь марки Р18.
С целью повышения режущей способности в состав быстрорежущей стали добавляют ванадий, кобальт и молибден. Стали марок Р9Ф5, Р14Ф4 и Р18Ф2 содержат ванадий в количестве от 1,8 (марка Р18Ф2) до 5,1% (марки Р9Ф5 и Р10К5Ф5).
Стали марок Р9К5 и Р9К10 содержат 5-10,5% кобальта, а стали марок Р10К5Ф5 и Р18К5Ф2 - ванадий и кобальт. Эти марки быстрорежущей стали иногда называют высоколегированными. Следует иметь в виду, что высоколегированные быстрорежущие стали более дороги как за счет дополнительных присадок, так и за счет малых масштабов производства этих сталей. Кобальт, добавленный в быстрорежущую сталь, значительно повышает ее теплостойкость и твердость 112]. При наличии прибавки кобальта в размере 10% теплостойкость быстрорежущей стали возрастает с 615 до 650° С, а твердость с HRC 62-64 до HRC 67-68. В то же время кобальтовые стали имеют существенные недостатки, они хрупки, обладают пониженным сопротивлением изгибу и повышенной чувствительностью к обезуглероживанию при нагреве дЛй отжига и закалки. В соответствии с указанными свойствами кобальтовые стали рекомендуется применять для обработки не-
0 [ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129