Hauptwerkzeugmaterialien: Typen, Marken, Eigenschaften, Eigenschaften, Herstellung von Materialien

Grundlegende Anforderungen für Werkzeugmaterialien -. Verfügbarkeit Härte, Abrieb-, Hitze und andere Die Einhaltung dieser Kriterien ermöglicht das Schneiden. Um die Einführung der Oberflächenschichten des Produkts durchführen wird Klinge behandelt, um die Arbeitsteile zum Schneiden muß von starken Legierungen hergestellt werden. Die Härte kann natürlich oder erworben sein.

Zum Beispiel vorgefertigten Werkzeugstahl leicht schneiden. Nach der Behandlung, die mechanischen und thermischen Mitteln und Schleifen und Honen, das Niveau der Härte und Festigkeit zunimmt.

Wie ist Härte?

Charakteristisch kann auf unterschiedliche Weise definiert werden. Werkzeugstähle haben eine Härte von Rockwell-Härte hat eine numerische Bezeichnung, sowie alphabetischen HR mit der Skala A, B oder C, (z.B. HRC). Die Auswahl eines Werkzeugmaterials hängt von der Art des Metalls gearbeitet wird.

Die stabilste Betriebsniveau und einen geringen Verschleiß der Klinge, der die Wärmebehandlung übergeben kann für den Exponenten HRC 63 oder 64. Bei einer niedrigeren Indexeigenschaften des Werkzeugmaterials erreicht werden, ist nicht so hoch, und eine hohe Härte, beginnen sie aufgrund Sprödigkeit zerbröckeln.

Metalle mit einer Härte von HRC 30-35, werden behandelt, gut mit Eisenwerkzeuge, wärmebehandelt, mit einem Maß von 63-64 HRC. Somit ist das Verhältnis von Härte Indikatoren 1: 2.

Für eine Behandlung von Metallen mit HRC 45-55 sollten Werkzeuge angewendet werden, die auf Hartmetallen basieren. Es ist ein Indikator für ihre HRA 87-93. Materialien auf Basis von synthetischen Materialien können bei der Behandlung der Aushärtung unterzogen Stähle verwendet werden.

Haltbarkeit Werkzeugmaterialien

Bei der Gestaltung der Arbeits Wucht des Aufpralls B10 kN und oberhalb dem Schneiden. Es ruft die Hochspannung, die die Zerstörung des Gerätes führen kann. Um dies zu vermeiden, sollten Materialien für das Schneiden mit einer hohen Widerstandskoeffizienten aufweisen.

Die beste Kombination aus Festigkeit ist aus Werkzeugstahl. Arbeitsteil aus ihrer ausgezeichneten Beständigkeit gegen schwere Last und kann in Druck-, Torsions- funktioniert, Beugen und Strecken.

Die Auswirkungen kritische Heiztemperatur auf der Werkzeugklinge

Wenn Wärme ausgesetzt während des Schneidens von Metallen emittiert ihre Heizschwert, in einem größeren Ausmaß – die Oberfläche. Wenn die Temperatur unter der kritischen Indexmarkierung ist (für jedes Material ist seine eigene) die Struktur und Härte nicht ändern. Wenn die Heiztemperatur höher als die zulässige Rate ist, wechselt das Härteniveau. Kritische Temperatur genannt die rote Härte.

Was bedeutet der Begriff „rot Härte“?

Es genannt Warmhärte-Eigenschaft des Metalls, wenn auf eine Temperatur von 600 ° C glüht dunkelrot erhitzt. Der Begriff impliziert Erhaltung der Metallhärte und Verschleißfestigkeit. In seinem Kern ist die Fähigkeit, hohe Temperaturen standhalten. Für verschiedene Materialien, gibt es eine Grenze von 220 bis 1800 ° C

Durch was kann die Leistung von Schneidwerkzeugen verbessert werden?

Werkzeugmaterialien des Schneidwerkzeugs durch eine hohe Funktionalität bei höherer Temperaturbeständigkeit und eine Verbesserung der Abgaswärme in der Klinge während des Schneidens erzeugten gekennzeichnet. Die Wärme hilft, die Temperatur zu erhöhen.

Je mehr Wärme abgesehen von der Klinge tiefer in die Vorrichtung, je niedriger die Temperatur auf der Kontaktfläche. Wärmeleitfähigkeitsniveau hängt von der Zusammensetzung und Heizung.

Zum Beispiel, in dem Stahl Elementen wie Wolfram und Vanadium bewirkt eine Verringerung ihrer Wärmeleitfähigkeit und eine Verunreinigung von Titan, Kobalt, Molybdän und bewirkt, dass es steigen.

Von dem hängt der Koeffizient der Gleitreibung?

Indikator Reibungskoeffizient des Gleitens ist abhängig von der Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften der Kontaktmaterialpaare sowie der Wert der Spannung , die auf den Oberflächen unterzogen und Reibung gleiten. Faktor beeinflusst die Verschleißfestigkeit des Materials.

Werkzeug Wechselwirkung mit dem Material einer Behandlung unterzogen wird, bei einer konstanten Wälzkontakt durchgeführt.

Wie im Fall von Werkzeugmaterialien verhalten? Arten von gleichmäßig tragen.

Sie sind gekennzeichnet durch:

• Fähigkeit, das Metall zu löschen, mit denen es in Kontakt ist;
• die Fähigkeit, die Resistenz zu zeigen, zu tragen, das heißt Abrieb anderes Material zu widerstehen.

Messerverschleiß tritt ständig. Als ein Ergebnis dieses Gerät verliert seine Eigenschaften, sowie die Form der Arbeitsfläche zu verändern.

Verschleißwiderstandsindex in Abhängigkeit von den Bedingungen, unter denen variieren kann der Schneidstattfindet.

Welche Gruppen sind Werkzeugstahl geteilt?

Die wichtigsten Werkzeugmaterialien lassen sich in folgende Kategorien unterteilt werden:

• Cermets (Hartmetall);
• Cermets, Keramik oder Mineral;
• Bornitrid auf Basis synthetischen Materials;
• Diamanten synthetische Basis;
• Werkzeugstahl auf der Basis von Kohlenstoff.

Instrumental Eisen kann Kohlenstoff, legiert und HSS sein.

Werkzeugstähle auf Basis von Kohlenstoff

Kohlenstoffhaltigen Substanzen verwendet werden, Werkzeuge herzustellen. Ihre Schnittgeschwindigkeit ist niedrig.

Als markierter Werkzeugstahl? Die Materialien werden durch die Buchstaben (beispielsweise „U“ bedeutet Kohlenstoff), als auch die Zahl (Zahlen Zehntel Prozent Kohlenstoffgehalt). Die Anwesenheit des Buchstabens „A“ am Ende der Markierung, der eine Qualitätsstahl (Gehalts an Substanzen wie Schwefel und Phosphor, nicht mehr als 0,03%).

Dazu, das kohlenstoffhaltige Material mit einer Härte von HRC 62-65 Index und der geringen Temperaturbeständigkeit.

Briefmarken Werkzeugmaterialien U9 und U10A werden bei der Herstellung von Schaufeln und eine Reihe U11, U12 und U11A entworfen für Handgewindebohrer und andere. Werkzeuge.

Der Grad der Temperaturbeständigkeit von Stahl Serie U10A, U13A ist 220 ° C, so dass das Instrument solcher Materialien ist bei Schnittgeschwindigkeiten von 8-10 m / min zu verwenden, empfohlen.

legierten Eisen

Werkzeug dotierte Material kann mit Mangan Chrom, hromokremnistym, Wolfram und hromovolframovym, dotiert sein. Diese Serie sind mit Nummern gekennzeichnet, und sie haben die wörtliche Markierung. Die erste am weitesten links stehende Ziffer gibt das Verhältnis von Kohlenstoff in Zehnteln wenn der Elementgehalt weniger als 1% beträgt. Die rechten Zahlen stellen den Durchschnitt der Dotierungskomponente in Prozent.

Brand X Werkzeugmaterial geeignet für die Herstellung von Hähnen und stirbt. Stahl B1 ist für die Herstellung eines kleinen Bohrer, Gewindebohrer und Reibahlen.

Der Grad der Temperaturbeständigkeit aus dotiertem Material ist 350-400 ° C, also die Schnittgeschwindigkeit des Eineinhalbfache größer ist als die für die Kohlenstofflegierung.

Warum hochlegierte Stähle verwenden?

Verschiedene Schnellschneidwerkzeugmaterialien bei der Herstellung von Bohrern verwendet, Reibahlen und Hähnen. Sie sind mit Buchstaben und Zahlen gekennzeichnet. Wichtige Bestandteile der Materialien sind Wolfram, Molybdän, Chrom und Vanadium.

Schnellarbeitsstähle werden in zwei Kategorien aufgeteilt: normal und mit einem hohen Leistungsniveau.

Stahl normale Leistung

Die Kategorie der Eisen mit normalen Leistungsniveau kann mit Molybdän R6MZ Serie R6M5 dotierten Grade P18, P9, R9F5 und Wolframlegierungen zurückgeführt werden, die bei 620 ° C eine Härte von nicht weniger als 58 HRC behalten Material geeignet für obrabatyvaniya Stähle mit Kohlenstoff und niedrig legierten Kategorien, Grauguss und Buntmetallen.

Stahl mit verbesserter Leistung

Diese Kategorie kann Marke R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Sie sind in der Lage Index 64 HRC halten bei einer Temperatur von 630 bis 640 ° C Zu dieser Kategorie gehört Werkzeugen harte Werkstoffe. Es wurde entwickelt, um Eisen und Legierungen, die mit Schwierigkeiten verarbeitet werden, sowie für Titan.

Hartlegierungen

Solche Materialien sind:

• Cermet;
• Mineralkeramik.

Die Form der Platten hängt von den Eigenschaften der Mechanik. Solche Geräte arbeiten mit Bildern von hohen Schnittgeschwindigkeit bei HSS verglichen.

Cermet

Solid-Metall-Legierungen sind:

• Wolfram;
• Wolfram mit Titangehalt;
• Wolfram mit Einschluß von Titan und Tantal.

VC-Serie umfasst Wolfram und Titan. Instrumente auf der Basis dieser Komponenten haben eine hohe Verschleißfestigkeit, aber der Widerstandsgrad des Aufpralls sie sind gering. Anpassungen auf dieser Grundlage für obrabatyvaniya Eisen verwendet.

Die Legierung aus Wolfram, Titan und Kobalt ist auf alle Arten von Eisen anwendbar.

Synthese von Wolfram, Titan, Tantal und Kobalt wird in speziellen Fällen, in denen andere Materialien unwirksam sind.

Hartlegierungen zeichnen sich durch hohe Temperaturbeständigkeit aus. 87-92 HRC bei einer Temperatur von 800 bis 950 ° C, die einen Betrieb bei hohen Schnittgeschwindigkeiten ermöglicht (500 m / min bis 2700 m – Materialien Wolfram kann seine Anzeige Eigenschaft mit 83-90 HRC und Wolfram mit Titan aufrechtzuerhalten / min bei obrabatyvanii Aluminium).

Für eine Behandlung Teile, die Rostbeständigkeit und eine hohe Temperatur haben, wenden Sie die Werkzeuge aus einer Reihe von feinkörnigen Legierungen OM. Mark VK6-OM ist geeignet für die Ausrüstung eine Behandlung, und VK10-VK15-OM und OM – für mittlere bis schwere.

Mehr Effizienz bei der Arbeit mit „schwierigen“ Teilen hat superharte Werkzeugmaterialien Serie BK10-XOM und VK15-HOM. Sie Tantal, Chromkarbid ersetzt, so dass sie haltbarer, auch wenn sie einer hohen Temperatur ausgesetzt wird.

Um das Festigkeitsniveau des Festplatte zu erhöhen, den Rückgriff auf dem Beschichten mit einem Schutzfilm. Anwendbar Karbid, Titan-Nitrid und Carbonyl, das sehr dünn aufgetragen wird. Die Dicke beträgt 5 bis 10 Mikrometern. Das Ergebnis ist eine feine Schicht aus Titancarbid. Der Grad der Widerstandsplatten in dreifach höher als die unbeschichteten Platten, die die Schnittgeschwindigkeit um 30% erhöht.

In einigen Fällen sind die Materialien von Cermets, die aus der Zugabe von Aluminiumoxid mit Wolfram, Titan, Tantal und Kobalt führen.

Mineralkeramik

Für Werkzeuge verwendet Mineral Keramik CM-332 zu schneiden. S inhärenter Widerstand gegenüber erhöhter Temperatur. HRC Härteindex von 89 bis 95 bei 1200 ° C im Bereich Auch die Verschleißfestigkeit Material hat, die Verarbeitung von Stahl, Gusseisen und Eisenlegierungen bei hohen Schnittgeschwindigkeiten ermöglicht.

Um sicherzustellen, Schneidwerkzeuge, wie Cermet Serie B. verwendet wird, auf Basis von Oxid und Carbid. Die Einführung von Mineral Keramik-Metall-Karbid und Molybdän und Chrom, hilft, die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Cermets und beseitigt seine Sprödigkeit zu optimieren. Höhere Schnittgeschwindigkeit. Mediumverarbeitungsgerät basierend Cermet fertig wird für den Grau verwendet Guss, Hartstahl und eine Anzahl von verarbeiteten Nichteisenmetallen. Das Verfahren wird bei einer Geschwindigkeit von 435-1000 m / min durchgeführt. Keramikschneid ist resistent gegen die Auswirkungen der Temperatur. Seine Härte von 90-95 HRC ist bei 950-1100 ° C

Für obrabatyvaniya Eisen verstrichene Abschrecken, ein haltbares Gusseisen sowie Glasfaser verwendet Instrument, wobei das Schneidteil, das aus Feststoffen, enthaltend Bornitrid und Diamanten gebildet wird. Indikator Härte CBN (Bornitrid) ist etwa die gleiche wie die von Diamant. Seine Temperaturbeständigkeit zwei Mal höher als die der letzteren. Elbor eher inert gegenüber den Eisenmaterialien. Zugfestigkeit Ebene Polykristalle wenn sie zusammengedrückt ist 4-5 GPa (400-500 kgf / mm ^2), wenn sie gebogen – 0,7 GPa (70 kgf / mm ^2). Temperaturbeständigkeit ist bis an die Grenze von 1350-1450 ° C

Bemerkenswert ist auch eine synthetische Diamantbasis Ballas Serie ASB und Carbonado ISPC-Serie. Chemische Aktivität des letzteren zu dem kohlenstoffhaltigen Material ist höher. Deshalb ist es bei Schleifen von Teilen von NE-Metalllegierungen mit einem hohen Siliziumgehalt, Feststoffen VK10, VK30 und nichtmetallischen Oberflächen verwendet.

Widerstandsindex Schneider carbonade – 20-50 mal mehr als der Grad der Resistenz von harten Legierungen.

Welche Legierungen sind in der Industrie weit verbreitet?

Weltweit verfügbare Werkzeugmaterialien. Formulare, die in Russland verwendet werden, die Vereinigten Staaten und in Europa zum größten Teil nicht enthalten Wolfram. Sie gehören zu einer Reihe von KNT016 und TN020. Diese Modelle haben einen Ersatz Marken T15K6, T14K8 und BK8 werden. Sie sind für eine Behandlung für Stahlkonstruktionen, Edelstahl und Werkzeugmaterialien verwendet.

Neue Anforderungen an Werkzeugmaterialien durch Mangel an Wolfram und Kobalt. Es ist aufgrund dieses Faktors, alternative Methoden der neuen harte Legierungen zu erhalten, die ständig in den USA, Europa und Russland entwickeln nicht Wolfram enthalten sind.

Zum Beispiel 50 die Werkzeugmaterialien Herstellung amerikanischen Firma Adamas Carbide Co Titan Serie, 60, 80, 100 umfassen ein Carbid, Titan und Molybdän. die Erhöhung der Zahl gibt den Grad der Festung des Materials. Eigenschaften von Werkzeugmaterialien dieser Frage impliziert eine hohe Festigkeit. Zum Beispiel hat Titan100 Serie eine Festigkeit von 1000 MPa. Es ist ein Konkurrent von Keramik.