חומרי כלי ראשיים: סוגים, מותגים, תכונות, מאפיינים, חומרים לייצור

דרישות יסוד לחומרי כלי -. קשיות זמינה, עמידות בפני שחיקה, לחמם ואחרים עמידים בקריטריונים אלה מאפשרים חיתוך. כדי לבצע את כניסתה של השכבות החיצוניות של המוצר שיתייחס להב לחיתוך חלקי העובדים חייבים להיות עשוי מסגסוגת חזקה. קשיות יכולה להיות טבעית או נרכש.

לדוגמא, פלדת כלי טרומית לחתוך בקלות. לאחר טיפול באמצעים מכניים תרמיים שחיקה השחזה, שעולה רמת קשיות וחוזק.

איך היא קשיות?

מאפיין ניתן להגדיר בדרכים שונות. פלדות כלים יש קשיות של קשיות רוקוול יש ייעוד מספרי, כמו גם HR אלפביתי עם הסולם, B או C, (לדוגמא, HRC). בחירת חומר כלי תלויה בסוג של מתכת להיות עבד.

הרמה היציבה ביותר של תפעול ללבוש הנמוך של הלהב שעבר טיפול בחום ניתן להשיג עבור המעריך HRC 63 או 64. במבט מאפייני מדד נמוך של חומר כלי אינו כה גבוה, קשיות גבוהה, הם מתחילים להתפורר בשל שבירות.

מתכות שיש קשיות של HRC 30-35, מטופלים היטב עם כלי ברזל, חום שטופלו עם מדד של HRC 63-64. לפיכך, היחס בין האינדיקטורים קשיות הוא 1: 2.

עבור מתכות פינוק עם HRC 45-55 יש להחיל כלים המבוססים על מתכות קשות. זהו אינדיקטור של האגודה הערבית 87-93 שלהם. חומרים המבוססים על חומרים סינתטיים ניתן להשתמש בטיפול פלדות נתון התקשות.

חומרי כלי עמידות

בתהליך של קיצוץ כוח העבודה של ההשפעה B10 kN ומעלה. זה מעורר מתח גבוה, אשר עשוי לגרום להרס של המכשיר. כדי למנוע זאת, חומרים לחיתוך צריכים מקדמים גבוהה של התנגדות.

השילוב הטוב ביותר של כוח הם של פלדה הכלי. עבודה חלקה עשויים העמידות המצוינת שלהם עומס כבד והוא יכול לתפקד דחיסה, פיתול, כפיפה ומתיחה.

טמפרטורת החימום הקריטית ההשפעה על להב הכלי

כאשר חום נפלט במהלך חיתוך מתכות חשופות להב החימום שלהם, במידה רבה יותר - המשטחת. כאשר הטמפרטורה היא מתחת לסימון המדד הקריטי (עבור כל חומר הוא משלה) למבנה הקשיות אינו משתנים. אם טמפרטורת החימום הופכת גבוהה משיעור המוותר, רמת הקשיות נופלת. טמפרטורה קריטית בשם הקשיות האדומה.

מה פירוש המושג "קשיות אדומה"?

זה נקרא רכוש קשיות אדום של המתכת כאשר מחומם לטמפרטורה של 600 מעלות צלזיוס הזוהרת אדום כהה. המונח מרמז שימור קשיות מתכת והתנגדות ללבוש. בבסיסה היא היכולת לעמוד בטמפרטורות גבוהות. עבור חומרים שונים, יש גבול מן 220 כדי 1800 ° C.

בשל מה ניתן לשפר את הביצועים של כלי חיתוך?

חומרי כלי של כלי החיתוך מאופיינים פונקציונלי גבוהה ועמידות בפני טמפרטורות גבוהות ושיפור חום פליטה שנוצר הלהב במהלך חיתוך. החום עוזר להגדיל את הטמפרטורה.

ככל חום מלבד להב עמוק לתוך המכשיר, ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר על משטח המגע שלה. רמת מוליכות תרמית תלויה בהרכב וחימום.

לדוגמא, ב האלמנטים כגון הפלדה כמו טונגסטן וונדיום גורמת להקטנת המוליכות שלה תרמית, וכן טומאה של טיטניום, קובלט, מוליבדן וגורם לו לעלות.

מאיזה מקדמת חיכוך חלק תלוי?

מחוון מקדם חיכוך של זזה תלויה בהרכב ומאפיינים פיסיים של זוגות הפנייה של חומרים, כמו גם את הערך של המתח על המשטחים עוברים חיכוך וגלישה. פקטור משפיע על התנגדות ללבוש של החומר.

אינטראקצית כלי עם החומר נתון טיפול מתבצעת על איש קשר זמן התגלגל.

איך להתנהג במקרה של חומרי כלי? סוגים ללבוש באותה מידה.

הם מאופיינים:

• היכולת למחוק את המתכת שבה הוא נמצא במגע;
• היכולת להראות התנגדות ללבוש, כי הוא להתנגד שחיקה חומר אחר.

ללבוש Blade מתרחשת כל הזמן. כתוצאה המכשיר הזה מאבד את תכונותיו, כמו גם לשנות את הצורה של משטח העבודה.

ללבוש מדד התנגדות יכול להשתנות בהתאם לתנאי שלפיו החיתוך מתרחש.

מה קבוצות מחולקות פלדת כלי?

החומרים לכלי העיקריים ניתן לחלק לקטגוריות הבאות:

• cermet (מתכות קשות);
• צרמטים, קרמיקה או מינרליים;
• בורון ניטריד מבוסס על חומר סינתטי;
• יהלומי בסיס סינטטי;
• פלדת כלי על בסיס פחמן.

ברזל Instrumental עלול להיות פחמן, סגסוגת ו HSS.

פלדות כלים המבוססים על פחמן

חומרי פחמן משמשים לייצור כלים. שלהם מהיר החיתוך נמוך.

כמו פלדה הכלי מסומן? חומרים מסומנים על ידי האות (למשל, "U" פירושו פחמן), כמו גם את המספר (עשיריות דמויות של תכולת פחמן אחוזים). הנוכחות של האות "א" בסוף הסימון מעיד על פלדה באיכות גבוהה (תוכן של חומרים כגון גופרית וזרחן, לא יותר מ 0.03%).

זה המאפיין את החומר הפחמני עם אינדקס קשיות של HRC 62-65 ואת ההתנגדות בטמפרטורה נמוכה.

U9 ו U10A חומרי כלי בולים משמשים לייצור להבים, וכן U11 סדרה, U12 ו U11A המיועד וברזי יד, ועוד. כלים.

רמת ההתנגדות U10A סדרת פלדות טמפרטורה, U13A הוא 220 מעלות צלזיוס, כך המכשיר של חומרים כאלה מומלץ להשתמש ב חיתוך במהירויות של 8-10 מ '/ דקה.

ברזל alloyed

כלי חומר מסוממים עשוי להיות כרום, hromokremnistym, טונגסטן hromovolframovym, מסוממים עם מנגן. סדרת אלו מזוהים על ידי מספרים, ויש להם את מילולי לציון. הספרה השמאלית ביותר הראשונה מציינת את היחס בין הפחמן עשיריות אם תוכן האלמנט הוא פחות מ 1%. הנתונים ימין מייצגים את הממוצע של רכיב סימום כאחוז.

כלי Brand X חומר מתאים לייצור ברזים ומת. B1 סטיל ישים לייצור מקדחות קומפקטי, ברזים, ו reamers.

רמת ההתנגדות בטמפרטורה של חומר מסומם היא 350-400 מעלות צלזיוס, ולכן, מהירויות החיתוך וחצי פעמים גדולות יותר מזה של סגסוגת פחמן.

למה להשתמש פלדות סגסוגת גבוהה?

חומרי כלי חיתוך מהירים שונים המשמשים בייצור של מקדחים, reamers וברזים. הם מסומנים באותיות ומספרים. מרכיבים חשובים של החומרים הם טונגסטן, מוליבדן, כרום ונדיום.

פלדות מהירות נחלקות לשתי קטגוריות: נורמליות עם רמה גבוהה של ביצועים.

ביצועי פלדה רגילים

הקטגוריה של ברזל עם רמות נורמליות של ביצועים ניתן לייחס P18 כיתה, P9, R9F5 וסגסוגות טונגסטן מסוממים עם R6M5 סדרת מוליבדן R6MZ אשר שומרים על קשיות לא נמוך מ 58 HRC ב 620 ° C. חומר מתאים פלדות obrabatyvaniya עם פחמן וקטגוריות סגסוגת נמוכות, ברזל אפור צבעוניות וסגסוגות.

פלדה עם ביצועים משופרים

קטגוריה זו יכולה לכלול מותג R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. הם מסוגלים לשמור על מדד HRC 64 בטמפרטורה של 630 עד 640 מעלות צלסיוס קטגוריה זו כוללת כלים חומרים Superhard. היא נועדה ברזל סגסוגות כי מעובדות עם הקושי, כמו גם עבור טיטניום.

סגסוגות קשה

חומרים כאלה הם:

• cermet;
• קרמיקה מינרליים.

הצורה של צלחות תלויה במאפייני מכניקה. מכשירים כאלה פועלים ב HSS לעומת תמונות של מהירות חיתוך גבוהה.

cermet

סגסוגות מתכת מוצקה הם:

• טונגסטן;
• טונגסטן עם תוכן טיטניום;
• טונגסטן עם הכללת טיטניום טנטלום.

סדרת VC מורכבת טונגסטן טיטניום. מכשירים המבוססים על רכיבים אלה יש התנגדות גבוהה לשחיקה, אך רמת התנגדות של השפעה הם נמוכים. עיבודים על בסיס זה משמש obrabatyvaniya ברזל.

סגסוגת של טונגסטן, טיטניום, קובלט הוא ישים את כל סוגי הברזל.

סינתזה של טונגסטן, טיטניום, טנטלום וקובלט משמש במקרים מיוחדים שבהם חומרים אחרים אינם יעילים.

סגסוגות קשיחים מאופיינים עמידות גבוהה בפני טמפרטורה. חומרי טונגסטן יכול לשמור רכוש האינדיקציה שלה עם HRC 83-90, ו טונגסטן עם טיטניום - HRC 87-92 בטמפרטורה של בין 800 ל 950 מעלות צלזיוס, אשר מאפשרת תפעול במהירויות חיתוך גבוהות (500 מ '/ דקה כדי 2700 מ' / דקות ב אלומיניום obrabatyvanii).

במשך חלקי פינוק שיש התנגדות בפני חלודה בטמפרטורה גבוהה, וליישם את הכלים של סדרת OM סגסוגות פרטנית. מארק VK6-OM מתאים מסיימת פינוק, ו VK10-VK15-OM ו OM - בינוני עד גס.

ייעול בעבודה עם חלקים "קשים" יש חומרי כלי superhard סדרת BK10-XOM ו VK15-HOM. הם טנטלום קרביד, קרביד כרום מוחלף, מה שהופך אותן לעמידות גם כאשר נחשף לטמפרטורה גבוהה.

כדי להגביר את רמת הכח של הצלחת המוצקה, להזדקק ציפוי זה עם סרט מגן. קרביד החלים, טיטניום ניטריד, ו קרבוניל, אשר מוחל מאוד דק. העובי הוא בין 5 ל 10 מיקרון. התוצאה היא שכבה דקה של קרביד טיטניום. רמת צלחות התנגדות בשלוש-לקפל גבוהה יותר מאשר הצלחות ללא ציפוי, אשר מגבירה את מהירות חיתוך על ידי 30%.

בחלק מהמקרים, החומרים של צרמטים הנובעים תוספת של תחמוצת אלומיניום עם טונגסטן, טיטניום, טנטלום וקובלט.

קרמיקה מינרליים

עבור כלי חיתוך המשמשים CM-332 קרמיקה מינרליים. S התנגדות טבועה לטמפרטורה גבוהה. מדד קשיות HRC החל 89 כדי 95 at 1200 ° C. כמו כן ללבוש חומר התנגדות יש, המאפשר עיבוד של פלדה, ברזל יצוק וסגסוגות ברזל במהירויות חיתוך גבוהות.

כדי להפוך כלי חיתוך, cermet משמש B. הסדרה היא מבוססת על תחמוצת קרביד. המבוא של קרביד מוליבדן מתכת קרמי מינרלי, וכרום, עוזר לייעל את תכונות פיסיקליות ומכניות של cermet ומונע שבירות שלה. מהירות חיתוך מוגברת. בינוני לסיים cermet מכשיר מבוסס עיבוד משמש אפור ברזל יצוק, פלדה קשה ומספר מתכות אל ברזליות מעובד. התהליך מתבצע במהירות של 435-1000 מ '/ דקה. חיתוך קרמיקה הוא עמיד בפני השפעות הטמפרטורה. הקשיות של 90-95 HRC שלה הן ב 950-1100 ° C.

עבור obrabatyvaniya מרווה שחלף ברזל, ברזל יצוק עמיד, כמו גם פיברגלס בשימוש במכשיר, חלק החיתוך אשר מופק מוצקים המכילים בורון ניטריד ויהלומים. מחוון קשיות CBN (בורון ניטריד) היא כ זהה לזה של יהלום. התנגדות הטמפרטורה שלה גבוה פי שניים מזה של אלה האחרונים. Elbor די אדיש אל חומרי הברזל. polycrystals רמת חוזק מתיחה כאשר דחוס הוא 4-5-GPA (400-500 kgf / מ"מ ^2), וכאשר מכופפים - 0.7-GPA (70 kgf / מ"מ ^2). התנגדות לטמפרטורה היא המגבלה של 1350-1450 ° C.

כן, יש לציין שורה סינטתית מבוסס יהלום בלס ASB ו Carbonado ISPC בסדרה. פעילות כימית של האחרון לחומר פחמני היא גבוהה. לכן הוא משמש ב חידוד של חלקים העשויים סגסוגות מתכת ברזליות עם תוכן סיליקון גבוה, מוצקי VK10, VK30 ומשטחים מתכתיים.

חותכי מדד התנגדות carbonade - 20-50 פעמים יותר מאשר רמת ההתנגדות של סגסוגות קשה.

איזה סגסוגות הפכו נפוץ בתעשייה?

גלובלי חומרי כלי זמינים. טפסים המשמשים ברוסיה, בארצות הברית ובאירופה, על פי רוב אינם מכילים טונגסטן. הם שייכים לסדרת KNT016 ו TN020. מודלים אלה הפכו תחליף מותגים T15K6, T14K8 ו BK8. הם משמשים פינוק למבני פלדה, נירוסטה וחומרי כלי.

דרישות חדשות עבור חומרי כלי עקב מחסור של טונגסטן וקובלט. זה נובע גורם זה כי שיטות חלופיות קבלת סגסוגות קשה חדשים שאינם מכילים טונגסטן מפותחים כל הזמן בארה"ב, אירופה ורוסיה.

לדוגמה, החומרים בכלי ייצור חברה אמריקאית טיטאן Co קרביד אדמאס סדרה 50, 60, 80, 100 מהווים קרביד, טיטניום מוליבדן. הגדלת המספר מציינת את מידת המבצר של החומר. תכונות של חומרי כלי בנושא זה מרמזת על רמה גבוהה של כוח. לדוגמה, סדרת Titan100 יש כוח של 1000 מגפ"ס. זהו מתחרה של קרמיקה.