www.chms.ru - вывоз мусора в Жуковском
Читаемые статьи

Читаемые книги

Ссылки


Главная >  Технологические способы металлообработки 

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

свойства, что и определяет разный уровень их режущих свойств. Для оснащения металлорежущих инструментов иснользу-ются как природные, так и синтетические минералы промышленного производства: минералокерамика, керметы, нитрид бора и алмазы. С развитием науки и техники, надо ожидать, будут разработаны новые композиции синтетических минералов и будет совершенствоваться технология их изготовления.

МИНЕРАЛОКЕРАМИКА. Основой керамики является корунд - минерал кристаллического строения, состоящий из оксида алюминия AI2O3. Получают корунды из глинозема в электропечах при высокой температуре, в связи с чем их принято называть электрокорун-дами. Кристаллы свободного от примесей электрокорунда имеют белый цвет. Примеси химических элементов придают элек-трокорундам различные цветовые оттенки.

Из кристаллов электрокорунда, добавляя к ним стекло как связующее вещество, изготовляют стандартные мине-ралокерамические режущие пластинки. Белые минералокерамические пластинки в СССР выпускаются под маркой ЦМ332. Минералокерамика обладает очень высокой твердостью и по этому параметру приближается к алмазу. Кристаллы электрокорунда имеют высокую природную температуростойкость. Это качество электрокорунд передает и минералокерамике. Минералокерамика ЦМ332 имеет температуростойкость порядка 1500°С. Столь высокая температуростойкость позволяет обрабатывать металлы со скоростями резания 300.. .600 м/мин.

Существенным недостатком белых ми-нералокерамических пластинок является их низкая механическая прочность. Для пластинок марки ЦМ332, например, предел прочности на изгиб а = 0,37 ГПа. Кроме того, пластинки хрупки и их режущие лезвия могут выкрашиваться в процессе резания. Поэтому минералокерамика пригодна только для тонкой окончательной обработки.

КЕРМЕТЫ. Низкая прочность и склонность к выкрашиванию минералокерами-ки ЦМ332 послужили толчком к поискам новых, более прочных составов минерало-

керамики. С этой целью в нее начали добавлять различные тугоплавкие соединения - карбиды вольфрама, титана и молибдена. Образовавшиеся составы из кристаллов корунда и карбидов тугоплавких металлов получили название керметы. Пластинки керметов, имеющие темную, практически черную окраску, изготовляются промышленностью в виде многогранных и круглых пластинок. Они имеют марки ВОК-60, ВОК-63 и ВЗ. Керметы имеют предел прочности на изгиб a = 0,6.. .0,7 ГПа, что почти в два раза выше, чем у пластинок марки ЦМ332. Однако добавка к минералокерамике карбидов тугоплавких металлов снизила температуростойкость керметов до 1300 °С. Твердость пластинок из кер-мета и минералокерамики практически одинакова. Керметы применяются как режущие пластинки для окончательной обработки металлов резанием.

НИТРИД БОРА. Это искусственный инструментальный минерал темного цвета, не имеюший природного аналога. В процессе изготовления в зависимости от технологии синтеза азота с бором образуются кристаллы кубического или гексагонального строения. Из двух модификаций в качестве инструментального материала более предпочтителен нитрид бора гексагонального строения, обладающий лучшими физико-механическими свойствами. Нитрид бора по твердости уступает лишь синтетическому алмазу, превосходя минералокерамику и керметы. Кроме того, он прочнее всех прочих синтетических инструментальных материалов и из него можно изготовлять вставки-лезвия к режущим инструментам. Температуростойкость нитрида бора достигает 1800 °С (выше, чем у всех известных инструментальных материалов).

Нитрид бора в СССР выпускают под маркой эльбор в честь города Ленинграда, в котором он был впервые создан и где была разработана промышленная технология его синтеза под руководством д-ра техн. наук, проф. Н. Е. Филоненко.

Эльбор является эффективным инструментальным материалом для оснащения резцов, которыми ведется окончательная обработка чугунных деталей, труднооб-



рабатываемых материалов и термообработанных сталей. Область применения эльбора в настоящее время интенсивно рас-щиряется.

СИНТЕТИЧЕСКИЕ АЛМАЗЫ. Совершенствование технологии получения синтетических алмазов позволило изготовлять поликристаллические образования достаточно больших размеров, из которых делают вставки-лезвия к металлорежущим инструментам. Синтетические поликристаллические алмазы содержат небольшие количества примесей тугоплавких металлов - вольфрама, титана и молибдена, которые выполняют функции катализаторов синтеза. Эти металлические включения располагаются по межкристаллическим плоскостям.

В зависимости от технологии выращиваемые кристаллы алмаза имеют различное строение (балласы, карбонадо) и соответственно различные физико-механические свойства. Как инструментальные материалы синтетические алмазы типа карбонадо лучше, чем алмазы типа бал-лас. По твердости синтетические поликристаллы лишь незначительно уступают природным монокристаллам алмаза. Прочностные характеристики поликристаллических алмазных вставок позволяют успешно выдерживать значительные безударные нагрузки, имеющие место как при обработке резанием вязких и пластичных материалов, так и при выглаживании закаленных стальных поверхностей. Температуростойкость алмазов сравнительно низка - она составляет около 650 °С.

Этот недостаток компенсируется высокой теплопроводностью. Теплота, выделяющаяся в процессе резания на трущихся поверхностях вставок-лезвий, хорошо отводится в глубь алмаза и, таким образом, температура на рабочих поверхностях обычно не превышает его температуростойкости.

Синтетические алмазы маркируются буквами АС . Применяются они для прецизионной обработки алюминиевых и медных сплавов, пластмасс, стеклопластиков, полупроводниковых материалов. Большие скорости резания 1000... ...1200 м/мин обеспечивают высокую производительность обработки.

§ 2.7. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РЕЖУЩИХ СВОЙСТВ

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Режущие свойства инструментов, изготовленных из различных инструментальных материалов, могут быть оценены сравнительным сопоставлением, например, по температуростойкости (рис. 2.6) или по износостойкости (рис. 2.7).

Можно отметить (см. рис. 2.6), что температуростойкость находится в определенном соответствии с другими физико-механическими свойствами - твердостью и прочностью. С ростом последних увеличивается и температуростойкость. Но прямой пропорциональности здесь нет. Так, твердость углеродистых и низколегированных сталей не уступает твердости быстрорежущих сталей, а их прочностные свойства отличаются незначительно. В то же время температуростойкость быстрорежущих сталей более чем в 2,5 раза выше, чем углеродистых и низколегированных сталей. Исключением является также и низкая температуростойкость синтетических ал-

woo-c

rsooc

220°C 2W°C

то..

. 1250Х

950.

.. те

650°С

1-2; :з

11 if

Низколегированная сталь Углеродистая сталь

Рис. 2.6. Диагроммо темперотуростойкости инструментольных мотериолов

мазов, в То время как по твердости они занимают одно из первых мест среди других инструментальных материалов.

Одной из главных эксплуатационных характеристик режущих свойств инструментальных материалов, которая суммар-



но отражает большинство остальных физико-механических свойств, является износостойкость В. Из рис. 2.7 видно, что износостойкость инструментальных материалов определяется как их природой и химическим составом, так и скоростью резания v. Среди всех групп инструмен-

щее время рекомендовать их для широкого применения. Более широко поэтому используются стали третьей группы (кривая 3), содержащие 6...9% вольфрама (Р6, Р6МЗ, Р6М5, Р6М5К5, Р9, Р9К5, Р9К10, Р9М4К8Ф). Эти стали содержат молибден, кобальт и ванадий.


Ци/иии

Рис. 2.7. Зависимость износостойкости В инструментальных материалов от скорости резания v: 1 - углеродистая степь - сталь 45; 2 - низколегированные столи - сталь 45;

3 - быстрорежущие стали - сталь 45;

4 -- твердые сплавы ВК -столь 45; J - твердые сплавы БТК - сталь 45; й - мьжералокерамика - сталь 45: 7 - твердые сплавы ВК - чугун

тальных материалов наименее износостойки углеродистая (кривая /) и низколегированная (кривая 2) инструментальные стали. Максимум их износостойкости приходится на скорости резания 20.. .30 м/мин.

Наиболее износостойки быстрорежущие стали (кривая 3), причем в среднем для этой группы максимум износостойкости имеет место при скоростях резания *50 м/мин.

При более детальном рассмотрении все марки быстрорежущих сталей по износостойкости могут быть разделены на три группы (рис. 2.8). К первой группе (кривая 7) отнесены стали, которые содержат 4.. .5 % ванадия (Р9Ф5, Р9К5Ф5, Р14Ф4, Р10К5Ф5 и др.). Они оказываются наиболее износостойкими в зоне малых скоростей резания (v < 30 м/мин). Из этих сталей целесообразно изготовлять развертки, метчики, гребенки, зуборезный инструмент, протяжки. Ко второй группе (кривая 2) отнесены стали, содержащие %18% вольфрама (Р18, Р18М, П18М2, Р18Ф2). В интервале скоростей резания 30.. .60 м/мин эти марки имеют наибольшую износостойкость. Однако острый дефицит вольфрама не позволяет в настоя-

Стали третьей группы обладают наибольшей износостойкостью в зоне скоростей резания свыше 60 м/мин. Из них изготовляют все виды металлорежущих инструментов, работающих в условиях больших скоростей резания.

Износостойкость твердых сплавов подгруппы ВК при обработке конструкционных сталей (кривая 4 на рис. 2.7) гораздо ниже износостойкости быстрорежущих сталей. Твердые сплавы подгруппы ВК малопригодны для обработки сталей. В то же время при обработке чугунов (кривая 7), особенно в зоне малых скоростей резания, износостойкость твердых сплавов этой подгруппы достаточно высока, что и определяет область их основного применения. Только в случаях обработки термообработанных сталей и при прерывистом резании бывает целесообразно использовать сплавы этой подгруппы, причем лучше те, которые имеют повышенное содержание кобальта.

Износостойкость твердых сплавов подгруппы ВТК отражается кривой 5 на рис. 2.7. По абсолютной величине она меньше, чем у быстрорежущих сталей, но расположение максимума соответ-



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


Чем хороши многотопливные котлы?



Нетрадиционное отопление



Детище отечественной Оборонки



Что такое автономное индивидуальное отопление?



Использование тепловых насосов



Эффективное теплоснабжение для больших помещений



Когда удобно применять теплые полы
© 1998 - 2018 www.300mm.ru.
При копировании материала обязательно наличие обратных ссылок.
Яндекс.Метрика