Висока скорост на стомана - база материали за инструменти

Определение. История. Черти. Заявление.

Висока скорост на стомана

Speed стомана - стоманени сплави, предназначени главно за производството на режещи инструменти, работещи при високи скорости на рязане.

Висока скорост стомана трябва да има висока устойчивост на счупване, твърдост (студена и топла) и червен твърдост.
Висока твърдост и устойчивост на счупване на студено и да имат въглероден инструментална стомана. Въпреки това, средствата не са в състояние да осигури високоскоростни условия за рязане. Легиращи волфрам високоскоростни стомани, молибден, ванадий и кобалт осигурява гореща твърдост и червен твърдост стомана.

създаване на истории

За превръщането на парчета дърво, цветни метали, леки стоманени ножове на конвенционален твърд стомана са доста подходящи, но при обработката на стоманени части катер бързо затопляне, скоро се износили и елемент не може да се смила със скорост по-голяма от 5 m / m.
Били преодолее тази бариера след през 1858 г., R. получи Myushett стомана, съдържаща 1,85% въглерод, 9% волфрам и 2,5% манган. Десет години по-Myushett изградени нова стомана, наречен samokalki. Тя съдържа 2,15% въглерод, 0.38% манган, 5.44% от волфрам и 0,4% хром. Три години по-късно Самуел Osburn фабрика в Шефилд започва да произвежда myushettovoy стомана. Тя не губят способността на рязане, когато се нагрява до 300 ° С и се оставя да се повиши скоростта половината метал - 7.5 m / мин.
Четиридесет години по-късно тя се появи на пазара на високоскоростен стоманата на американските инженери Тейлър и Watt на. Ножове на тази стомана да позволяват скоростта на рязане от 18 м / мин. Тази стомана е станал прототип на съвременния стомана P18 с висока скорост.
След още 5-6 години се появи sverhbystrorezhuschaya стомана, което позволява скоростта на рязане до 35 м / мин. Така, благодарение на волфрам се постига увеличаване на скоростта на рязане на 50 години, седем пъти, и поради това, същия коефициент повишаване на производителността на металорежещи машини.
Освен това успешното използване на волфрама е намерил приложение при създаването на твърди сплави, които са съставени от волфрам, хром и кобалт. тези сплави са били разработени за режещи инструменти като Stellite. Произход Stellite позволяват повишена скорост на рязане до 45 м / мин при температура от 700-750 ° С тип сплав, Krupp е издаден през 1927 г., има твърдост по скалата на Моос 9,7-9,9 (твърдост на диамант е 10).
През 1970 г. в резултат на недостиг на P18 клас волфрам високоскоростна стомана е почти универсално замести стомана R6M5 марка, която на свой ред се измества tungstenfree R0M5F1 и R0M2F3.

Характеристики на високоскоростна стомана

Твърдостта на инструментални стомани при повишени температури
Фигурата показва криви характеризиращи твърдостта на въглеродна стомана и висока скорост стомани инструмент при повишени температури за изпитване. При нормални температури, твърдостта на въглеродна стомана дори малко по-висока твърдост HSS. Въпреки това, по време на работа на режещия инструмент, има интензивно нагряване. Така до 80% от топлината се развили отива за отопление на инструмента. Тъй като повишаване на температурата на режещия ръб започва> наем инструмент материал и намалява нейната твърдост.
След загряване до 200 ° С твърдостта на въглеродна стомана започва да падне бързо. За тази стомана режим невалиден рязане, в която инструментът се нагрява над 200 ° С В високоскоростен стомана висока твърдост се запазва, когато се нагрява до 500-600 ° С Инструментът на висока скорост стомана е по-ефективно от въглеродна стомана инструменти.

червена якост

Ако горещата твърдостта го характеризира, каква температура на стоманата може да издържи на червения твърдостта характеризира колко дълго стоманата ще издържат на тази температура. Това е колко дълго vremyazakalennaya и закалена стомана ще се противопоставим на омекване на отопление.
Има няколко характеристики на червено твърдост. Ето две от тях.
Първата характеристика показва какво ще бъде твърдостта на стоманата след темпериране при определена температура за предварително определено време.
Вторият начин за характеризиране на червено твърдостта се основава на факта, че намаляване интензивността гореща твърдостта може да се измерва не само при висока температура, но също и при стайна тъй кривите намаляване твърдост при висока температура и на околната среда са равни разстояния и измерване на твърдостта при стайна температура, разбира се, много по-лесно отколкото при голямо. Експериментите показаха, че свойствата на рязане се губят при твърдост 50 HRC при температура на рязане, което съответства на около 58 HRC при стайна температура. Следователно червено твърдост характеризиращ темпериране температура, при която твърдост на 4 часа понижено до 58 HRC.

Характеристики на червено твърдост и устойчивост на топлина на въглероден скорост стомани инструмент

устойчивост на счупване

Освен "горещи" свойства на материала за режещ инструмент, се изисква и високи механични свойства; това предполага крехък устойчивост на счупване, тъй като високата твърдост (над 60 HRC) винаги настъпва разрушаване на чуплива механизъм. Силата на тези много твърди материали обикновено се определя като якостта на натиск при огъване призма не назъбени екземпляри при статични (бавно) и динамичен (бързо) натоварване. Колкото по-голяма сила, по-голяма сила може да издържа на работната част на инструмента, толкова по терена и дълбочината на рязане може да се прилага, и това повишава ефективността на процеса на рязане.
Химичният състав на високоскоростни стомани

Химичният състав на някои стомани с висока скорост

Производство и обработване на стомани скорост

стомани Високоскоростни произведени като класически начин (леене на стомана в блокове, коване и търкаляне) и методите на праховата металургия (пръскане струи течна стомана азот). Качеството на високоскоростна стомана се определя до голяма степен от степента на своите prokovannosti. В случай на недостатъчно изчукване направени по класическия начин стомана карбид сегрегация се наблюдава.
При производството на високоскоростен стомани често срещана грешка е да се подходи към него като "samozakalivayuscheysya стомана". Това е достатъчно, за да се загрява и се охлади стоманата във въздуха, както и че е възможно да се получи твърд издръжлив материал. Този подход напълно пренебрегва високо сплав инструментални стомани функции.
Преди закаляване скорост стомана трябва да се темперира. В лошо каляват стомани там специален вид брак: нафталин пауза при нормална твърдост на стоманата е особено крехка.
Компетентният охлаждане температурен диапазон осигурява максимална разтворимост на добавки в α-желязото, но не води до растеж на зърно.
След втвърдяване на стоманата е 25-30% остатъчен аустенит. В допълнение към намаляване на твърдостта на инструмент, остатъчен аустенит води до намаляване teploprovodnostistali че условията на работа на интензивно загряване на режещия ръб е силно нежелани. Намаляването на количеството на остатъчния аустенит се постигне по два начина: чрез обработка със студена или множествена стомана закаляване. При обработка на стомана студено се охлажда до -80 ... -70 ° С, след това се подлага да напусне. Повтарящата се отпуска линия "отопление - Изложение - охлаждане" се извършва 2-3 пъти. И в двата случая се постигне значително намаляване на броя на ostatochnogoaustenita обаче напълно да се отървете от него е невъзможно.

Принципи допинг скорост стомани

Маркиране на високоскоростни стомани

приложение

През последните десетилетия, използването на високоскоростен стомана е намалена поради широкото разпространение на твърди сплави. Висока скорост стомана произвежда основно края инструмент (кранове свредла, фрези на малки диаметри) в превръщането фрези с сменяем и запоени карбид почти напълно заменя скорост стоманени ножове.
Следващите редове са приложими за използване на местни марки на високоскоростни стомани.

Steel P9 се препоръчва за производството на инструменти проста форма, които не изискват голямо количество шлайфане, за преработка на традиционните строителни материали. (фрези, фрези, райбери).
За форма и сложни инструменти (резби и зъби), за която основната цел е по-висока устойчивост на износване, се препоръчва да се използва стомана P18 (волфрам).
Кобалт-бързорежеща стомана (R9K5, R9K10), използван за обработка на трудно-устойчиви на корозия и топлоустойчиви стомани и сплави, прекъснат съкращения, вибрации, неадекватно охлаждане.
Ванадий скорост стомани (R9F5, R14F4) се препоръчва за производството на инструменти за довършителни (Медалиони, райбери, самобръсначки). Те могат да се използват за лечение на твърди материали при рязане чипове на малко напречно сечение.
Волфрам-молибден стомана (R9M4, R6M3) се използва за инструменти, работещи в условията на слаб и също за производството на Медалиони, фрези, самобръсначки, резачки.