วัสดุเครื่องมือพื้นฐาน: ประเภทยี่ห้อสมบัติลักษณะวัสดุในการผลิต

ความต้องการขั้นพื้นฐานสำหรับวัสดุเครื่องมือ ได้แก่ ความแข็งความต้านทานการสึกหรอผลกระทบความร้อน ฯลฯ การปฏิบัติตามเกณฑ์เหล่านี้ช่วยให้สามารถตัด เพื่อที่จะนำเข้าสู่ชั้นผิวของชิ้นงานที่ได้รับการประมวลผลใบมีดตัดสำหรับตัดชิ้นงานต้องทำด้วยอัลลอยด์ที่แข็งแรง ความแข็งสามารถเป็นธรรมชาติหรือได้มา

ตัวอย่างเช่นเหล็กเครื่องมือของโรงงานผลิตถูกตัดได้ง่าย หลังจากการประมวลผลด้วยวิธีทางกลและความร้อนเช่นเดียวกับการบดและการขัดผิวระดับของความแข็งแรงและความแข็งของพวกเขาจะเพิ่มขึ้น

ความแข็งกำหนดได้อย่างไร?

ลักษณะสามารถกำหนดได้หลายวิธี เหล็กกล้าเครื่องมือมีความแข็ง Rockwell ความแข็งมีการกำหนดตัวเลขและยังมีตัวอักษร HR ที่มีขนาด A, B หรือ C (ตัวอย่างเช่น HRC) การเลือกใช้วัสดุเครื่องมือขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะที่ผ่านกรรมวิธี

ระดับการทำงานและการสึกหรอของใบมีดที่ได้รับการบำบัดด้วยความร้อนสูงที่สุดสามารถทำได้โดยมีคะแนน HRC 63 หรือ 64 ค่าที่ต่ำกว่าคุณสมบัติของวัสดุเครื่องมือไม่สูงมากและมีความแข็งสูงจะเริ่มสลายเนื่องจากความเปราะบาง

โลหะที่มีความแข็ง HRC 30-35 ได้รับการรักษาอย่างสมบูรณ์แบบด้วยเครื่องมือเหล็กที่ได้รับความร้อนด้วย HRC 63-64 ดังนั้นอัตราส่วนของความแข็งเป็น 1: 2

สำหรับการรักษาโลหะด้วย HRC 45-55 จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ยึดตามอัลลอยด์แข็ง ตัวบ่งชี้ของพวกเขาคือ HRA 87-93 วัสดุที่ใช้สังเคราะห์สามารถนำมาใช้ในการรักษาเหล็กที่มีการแข็งตัว

ความแข็งแรงของวัสดุเครื่องมือ

ในกระบวนการตัดชิ้นงานจะได้รับแรงกระแทกจากแรงดัน 10 kN ขึ้นไป กระตุ้นแรงดันสูงซึ่งอาจนำไปสู่การทำลายเครื่องมือ เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้นวัสดุสำหรับการตัดต้องมีค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งแรงสูง

การรวมกันของลักษณะความแข็งแรงที่ดีที่สุดคือเหล็กกล้าเครื่องมือ ชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุเหล่านี้สามารถทนต่อแรงกระแทกได้ดีและสามารถทำงานเพื่อการบีบอัดแรงบิดการดัดและการยืดตัว

ผลกระทบของอุณหภูมิความร้อนที่สำคัญบนใบมีดของเครื่องมือ

เมื่อปล่อยความร้อนออกมาในระหว่างการตัดโลหะใบของพวกเขาจะถูกสัมผัสกับความร้อนบ่อยครั้งขึ้นไปบนผิว เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าระดับที่สำคัญ (สำหรับวัสดุแต่ละชนิดมีของตัวเอง) โครงสร้างและความแข็งจะไม่เปลี่ยนแปลง ถ้าอุณหภูมิความร้อนสูงกว่าอัตราที่อนุญาตให้ระดับความแข็งลดลง อุณหภูมิที่สำคัญ เรียกว่า reddishness

คำว่า "ความต้านทานสีแดง" หมายถึงอะไร?

สีแดงเรียกว่าคุณสมบัติของโลหะเมื่อให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 600 ° C เป็นประกายสีแดงเข้ม คำนี้หมายถึงการรักษาความแข็งและความต้านทานต่อการสึกหรอของโลหะ ที่แกนของมันคือความสามารถในการทนต่อผลกระทบจากอุณหภูมิสูง สำหรับวัสดุที่แตกต่างกันมีข้อ จำกัด คือ 220 ถึง 1800 องศาเซลเซียส

เนื่องจากประสิทธิภาพของเครื่องมือตัดสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างไร?

วัสดุเครื่องมือของ เครื่องมือตัด มีลักษณะการทำงานที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับความเสถียรของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและการปรับปรุงการกระจายความร้อนที่ปล่อยออกมาบนใบมีดในระหว่างการตัด ความร้อนช่วยเพิ่มอุณหภูมิ

ความร้อนจะถูกเบี่ยงเบนจากใบมีดลงในอุปกรณ์ให้ลดอุณหภูมิลงบนพื้นผิวสัมผัส ระดับการนำความร้อนขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและความร้อน

ตัวอย่างเช่นเนื้อหาของธาตุเช่นทังสเตนและวาเนเดียมในเหล็กทำให้เกิดการนำความร้อนลดลงและส่วนผสมของไททาเนียมโคบอลต์และโมลิบดีนัมทำให้เกิดการเพิ่มขึ้น

อะไรกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานเลื่อน?

สัมประสิทธิ์การเสียดสีของแรงเสียดทานจะ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและสมบัติทางกายภาพของวัสดุที่สัมผัสเช่นเดียวกับความเค้นบนพื้นผิวที่มีแรงเสียดทานและเลื่อน ค่าสัมประสิทธิ์มีผลต่อความต้านทานการสึกหรอของวัสดุ

ปฏิสัมพันธ์ของเครื่องมือกับวัสดุที่ได้รับการประมวลผลจะเกิดขึ้นกับการติดต่อคงที่

วัสดุของเครื่องมือทำงานอย่างไรในกรณีนี้? สายพันธุ์ของพวกเขาจะสวมใส่อย่างเท่าเทียมกันออกไป

พวกเขามีลักษณะโดย:

• ความสามารถในการล้างโลหะที่สัมผัสกับมัน
• ความสามารถในการแสดงความต้านทานต่อการสึกหรอนั่นคือต้านทานความต้านทานต่อการลบล้างของวัสดุอื่น

การใช้ใบมีดเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เป็นผลจากการนี้อุปกรณ์สูญเสียคุณสมบัติของพวกเขาและรูปร่างของพื้นผิวการทำงานของพวกเขายังมีการเปลี่ยนแปลง

ดัชนีความต้านทานการสึกหรออาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาวะการตัดที่เกิดขึ้น

กลุ่มใดที่แบ่งเป็นเหล็กกล้าเครื่องมือ?

วัสดุอุปกรณ์หลักสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆดังนี้:

• Cermet (อัลลอยด์แข็ง);
• Cermets หรือแร่เซรามิค;
• ไนโตรเจนโบรอนจากวัสดุสังเคราะห์
• เพชรบนพื้นฐานสังเคราะห์
• เหล็กกล้าเครื่องมือบนพื้นฐานคาร์บอน

เหล็กที่เป็นประโยชน์สามารถเป็นคาร์บอนอัลลอยและความเร็วสูง

เหล็กกล้าเครื่องมือบนพื้นฐานคาร์บอน

สารคาร์บอนเริ่มถูกนำมาใช้เพื่อทำเครื่องมือ ความเร็วตัด ของพวกเขาต่ำ

เหล็กเครื่องมือมีข้อความเป็นอย่างไร? วัสดุจะแสดงด้วยตัวอักษร (เช่น "Y" หมายถึงคาร์บอน) และยังเป็นตัวเลข (ตัวบ่งชี้ที่สิบของเปอร์เซ็นต์ของปริมาณคาร์บอน) การปรากฏตัวของตัวอักษร "A" ในตอนท้ายของเครื่องหมายระบุว่าเหล็กมีคุณภาพสูง (ปริมาณของสารดังกล่าวเป็นกำมะถันและฟอสฟอรัสไม่เกิน 0.03%)

วัสดุคาร์บอนเป็นตัวกำหนดความแข็งด้วย HRC ที่ 62-65 และมีความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำ

เกรดของวัสดุเครื่องมือ U9 และ U10A ถูกนำมาใช้ในการผลิตใบเลื่อยและชุด U11, U11A และ U12 ออกแบบมาสำหรับก๊อกมือและเครื่องมืออื่น ๆ

ระดับความต้านทานต่ออุณหภูมิของเหล็ก U10A, U13A คือ 220 ° C ดังนั้นควรใช้เครื่องมือจากวัสดุดังกล่าวด้วยความเร็วตัด 8-10 m / min

เหล็กอัลลอย

วัสดุที่เป็นโลหะผสมสามารถเป็นโครเมียมโครเมียมทังสเตนและโครเมียมทังสเตนซึ่งมีส่วนผสมของแมงกานีส ชุดดังกล่าวถูกกำหนดด้วยตัวเลขและยังมีเครื่องหมายจดหมาย ตัวเลขตัวแรกด้านซ้ายแรกระบุถึงสัดส่วนของคาร์บอนในเศษของเศษถ้าเนื้อหาของธาตุน้อยกว่า 1% ตัวเลขด้านขวาหมายถึงตัวบ่งชี้ค่าเฉลี่ยขององค์ประกอบ doping ในเปอร์เซ็นต์

เกรดของวัสดุเครื่องมือ X เหมาะสำหรับการผลิตก๊อกและแม่พิมพ์ เหล็กกล้า B1 เหมาะสำหรับการผลิตสว่านขนาดเล็กก๊อกและไพล่คว้า

ระดับความต้านทานต่ออุณหภูมิสำหรับสารที่เจือปนอยู่ที่ 350-400 องศาเซลเซียสดังนั้นความเร็วในการตัดจึงสูงกว่าโลหะคาร์บอนหนึ่งเท่าครึ่ง

ทำไมต้องใช้เหล็กอัลลอยด์?

เครื่องมือตัดต่างๆที่ใช้กันอย่างแพร่หลายถูกนำมาใช้ในการผลิตการฝึกซ้อม countersinks และบิตก๊อก มีการทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษรและตัวเลข ส่วนประกอบที่สำคัญของวัสดุ ได้แก่ ทังสเตนโมลิบดีนัมโครเมียมและวาเนเดียม

เหล็กที่มีการตัดได้รวดเร็ว แบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือแบบปกติและมีประสิทธิภาพสูง

เหล็กที่มีกำลังการผลิตปกติ

ประเภทของเหล็กที่มีสมรรถนะตามปกติแบรนด์ดังต่อไปนี้: Р18, Р9, Р9Ф5และโลหะผสมทังสเตนที่มีส่วนผสมของโมลิบดีนัมของP6МЗ, P6М5 series ซึ่งมีความแข็งไม่ต่ำกว่า HRC 58 ที่ 620 องศาเซลเซียส วัสดุที่เหมาะสำหรับการแปรรูปเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนและโลหะผสมต่ำเหล็กหล่อสีเทาและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก

เหล็กที่มีกำลังการผลิตเพิ่มขึ้น

หมวดหมู่นี้รวมถึงแบรนด์ดังต่อไปนี้: Р18Ф2, Р14Ф4, Р6М5К5, Р9М4К8, Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5, Р18К5Ф2 พวกเขาสามารถที่จะรักษา HRC 64 ที่อุณหภูมิ 630 ถึง 640 องศาเซลเซียส หมวดหมู่นี้รวมถึงวัสดุเครื่องมือ superhard มันถูกออกแบบมาสำหรับเหล็กและโลหะผสมที่มีการจัดการกับปัญหาเช่นเดียวกับไททาเนียม

โลหะผสมแข็ง

วัสดุดังกล่าวสามารถ:

• Cermet;
• แร่เซรามิค

รูปร่างของจานขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของกลศาสตร์ เครื่องมือดังกล่าวทำงานที่ความเร็วตัดสูงเมื่อเทียบกับวัสดุที่มีความเร็วสูง

เครื่องเคลือบโลหะ

โลหะผสมแข็งของ cermets คือ:

• ทังสเตน;
• ทังสเตนที่มีปริมาณไททาเนียม;
• ทังสเตนรวมไทเทเนียมและแทนทาลัม

ชุด VC ประกอบด้วยทังสเตนและไทเทเนียม เครื่องมือที่ขึ้นกับส่วนประกอบเหล่านี้มีความต้านทานการสึกหรอเพิ่มขึ้น แต่ระดับความต้านทานต่อแรงกระแทกอยู่ในระดับต่ำ อุปกรณ์บนพื้นฐานนี้ใช้ในการประมวลผลเหล็กหล่อ

โลหะผสมของทังสเตนไทเทเนียมและโคบอลต์สามารถใช้ได้กับเหล็กทุกประเภท

การสังเคราะห์ทังสเตนไททาเนียมแทนทาลัมและโคบอลต์จะใช้ในกรณีพิเศษเมื่อวัสดุอื่น ๆ ไม่ได้ผล

โลหะผสมของแข็งมีลักษณะความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง วัสดุจากทังสเตนสามารถเก็บรักษาทรัพย์สินของพวกเขาด้วย HRC 83-90 และทังสเตนกับไททาเนียมด้วย HRC 87-92 ที่อุณหภูมิ 800 ถึง 950 องศาเซลเซียสทำให้สามารถทำงานด้วยความเร็วตัดสูง (จาก 500 เมตร / นาทีถึง 2700 เมตร / นาทีเมื่อประมวลผลอลูมิเนียม)

สำหรับการประมวลผลของชิ้นส่วนที่ทนต่อสนิมและอุณหภูมิสูงใช้เครื่องมือจากชุดของอนุภาคอัลลอยด์เม็ดเล็กละเอียด ยี่ห้อ VK6-OM เหมาะสำหรับการตกแต่งและ VK10-OM และ VK15-OM - สำหรับงานกึ่งสำเร็จรูปและหยาบ

มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นเมื่อทำงานกับชิ้นส่วน "ยาก" เป็นวัสดุเครื่องมือที่มีความแข็งสูงเช่น BK10-XOM และ VK15-HOM ในตัวของพวกเขาแทนทาลัมคาร์ไบด์จะถูกแทนที่ด้วยคาร์ไบด์คาร์ไบด์ซึ่งทำให้ทนทานต่อแม้ในอุณหภูมิสูง

เพื่อเพิ่มระดับความแข็งแรงของแผ่นจากของแข็งรีสอร์ทเพื่อการเคลือบผิวด้วยฟิล์มป้องกัน ใช้คาร์ไบด์ไนไตรด์และไททาไนท์คาร์บอนในชั้นบาง ๆ ความหนาตั้งแต่ 5 ถึง 10 มม. เป็นผลให้เกิดชั้นของไทเทเนียมคาร์ไบด์ที่ละเอียด ระดับความทนทานของแผ่นดังกล่าวสูงกว่าแผ่นเคลือบสามเท่าโดยไม่มีการเคลือบพิเศษซึ่งจะเพิ่มความเร็วในการตัด 30%

ในบางกรณีวัสดุที่ใช้จาก cermets ซึ่งได้จากอลูมิเนียมออกไซด์ด้วยการเติมทังสเตนไทเทเนียมแทนทาลัมและโคบอลต์

แร่เซรามิค

สำหรับเครื่องมือตัดใช้เซรามิคแร่ЦМ-332 เธอทนต่ออุณหภูมิสูง ดัชนีความแข็ง HRC อยู่ระหว่าง 89 ถึง 95 ที่ 1200 ° C นอกจากนี้วัสดุยังมีคุณสมบัติพิเศษคือความต้านทานการสึกหรอซึ่งช่วยให้สามารถแปรรูปเหล็กหล่อเหล็กและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กได้ด้วยความเร็วตัดสูง

ในการทำเครื่องมือตัดยังใช้ cermet ของซีรีส์ B พื้นฐานของมันประกอบไปด้วยออกไซด์และคาร์ไบด์ การแนะนำคาร์ไบด์โลหะคาร์ไบด์รวมทั้งโมลิบดีนัมและโครเมียมช่วยเพิ่มสมบัติทางกายภาพและทางกลของ cermet และลดความเปราะบาง เพิ่มความเร็วในการตัด การทำความสะอาดกึ่งกลางและการตกแต่งด้วยอุปกรณ์ที่ใช้ cermet ใช้สำหรับ เหล็กหล่อที่ทำจากเหล็กหล่อ สีเทา เหล็กที่ แข็งและโลหะที่ไม่เป็นเหล็กจำนวนมาก กระบวนการนี้ดำเนินการด้วยความเร็ว 435-1000 m / min เซรามิคสำหรับการตัดมีความทนทานต่ออุณหภูมิ ความแข็งของเครื่องชั่งคือ HRC 90-95 ที่ 950-1100 ° C

สำหรับการแปรรูปเหล็กที่ผ่านมาแข็งเหล็กหล่อที่ทนทานรวมทั้งไฟเบอร์กลาสมีการใช้เครื่องมือซึ่งส่วนที่ตัดมาทำจากของแข็งที่มีโบรอนไนไตรด์และเพชร ดัชนีความแข็งของ Elbor (โบรอนไนไตรด์) มีค่าใกล้เคียงกับเพชร ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงกว่าของเหลวสองเท่า Elbor เป็นลักษณะความเฉื่อยของเหล็ก ขีด จำกัด ของระดับความแรงของพอลิโพรล็อกที่บีบอัดคือ 4-5 GPa (400-500 kgf / mm ² ) และที่ดัด 0.7 GPa (70 kgf / mm ² ) ความต้านทานต่ออุณหภูมิอยู่ที่ระดับ 1350-1450 องศาเซลเซียส

นอกจากนี้จำเป็นต้องจดบันทึกเพชรบนพื้นฐาน ballas สังเคราะห์ของชุด ASB และคาร์บอนโดรของชุด ASPK กิจกรรมทางเคมีของวัสดุชนิดนี้มีคาร์บอนสูงกว่า ด้วยเหตุนี้จึงใช้สำหรับการเหลารายละเอียดจากโลหะไม่มีธาตุโลหะผสมอัลลอยด์ที่มีซิลิกอนวัสดุแข็ง VK10, VK30 และพื้นผิวที่ไม่ใช่โลหะ

ตัวบ่งชี้ความทนทานของเครื่องตัดคาร์บอเนตสูงกว่าของอัลลอยด์ 20-50 เท่า

โลหะผสมใดที่พบได้ทั่วไปในอุตสาหกรรมนี้?

วัสดุเครื่องมือผลิตทั่วโลก ประเภทที่ใช้ในรัสเซียสหรัฐอเมริกาและยุโรปส่วนใหญ่ไม่มีทังสเตน พวกเขาอยู่ในชุด CST016 และ TN020 โมเดลเหล่านี้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ทดแทนสำหรับแบรนด์ T15K6, T14K8 และ VK8 พวกเขาจะใช้สำหรับการประมวลผลเหล็กสำหรับโครงสร้างสแตนเลสและวัสดุเครื่องมือ

ข้อกำหนดใหม่สำหรับวัสดุเครื่องมือเนื่องจากการขาดดุลของทังสเตนและโคบอลต์ ปัจจัยนี้เกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่ว่าในสหรัฐอเมริกายุโรปและรัสเซียทางเลือกในการหาโลหะผสมแข็งใหม่ที่ไม่มีทังสเตนมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

ตัวอย่างเช่นวัสดุเครื่องมือที่ผลิตโดย บริษัท อเมริกัน Adamas Carbide Co series Titan 50, 60, 80, 100 ประกอบด้วยคาร์ไบด์ไทเทเนียมและโมลิบดีนัม จำนวนที่เพิ่มขึ้นแสดงถึงระดับความแข็งแรงของวัสดุ ลักษณะของวัสดุเครื่องมือของรุ่นนี้แสดงถึงระดับความแข็งแรงสูง ยกตัวอย่างเช่น Titan100 series มีความแข็งแรง 1000 MPa เธอเป็นคู่แข่งของเซรามิค