oțel de mare viteză - materiale instrument de bază

Definiția. Istoric. Caracteristici. Aplicație.

oțel de mare viteză

din oțel de viteză - aliaje de oțel destinate în principal pentru fabricarea de instrumente de tăiere care funcționează la viteze mari de tăiere.

oțel de mare viteză trebuie să aibă o rezistență ridicată fractură, duritate (la rece și la cald) și duritate roșu.
duritate mare și rezistență la fractură în stare rece și au oțel carbon de scule. Cu toate acestea, instrumentele nu sunt în măsură să asigure condiții de viteză mare de tăiere. Alierea tungsten oțeluri de mare viteză, molibden, vanadiu și cobalt oferă duritate la cald și oțel duritate roșu.

a crea povești

Pentru transformarea bucăți de lemn, metale neferoase, tăietori de oțel ușoare de oțel solide convenționale sunt destul de potrivite, dar atunci când prelucrarea pieselor din oțel tăietor de încălzirea rapid, în curând a purtat afară și elementul nu a putut macină la o viteză mai mare de 5 m / m.
Au depășit această barieră după în 1858, R. a primit oțel Myushett conținând 1,85% carbon, 9% tungsten și 2,5% mangan. Zece ani Myushett a construit un nou oțel, samokalki numit. Acesta conținea 2,15% carbon, 0,38% mangan, 5,44% din tungsten și 0,4% crom. Trei ani mai târziu, fabrica de Samuel Osburn în Sheffield, a început să producă oțel myushettovoy. Ea nu a pierdut capacitatea de tăiere atunci când este încălzit la 300 ° C și lăsat să crească viteza de tăiere jumătate din metal - 7,5 m / min.
Patruzeci de ani mai târziu a apărut pe piață oțel de mare viteză de ingineri americani Taylor și Watt. Tăietori de acest oțel pentru a permite viteza de tăiere de 18 m / min. Acest oțel a devenit prototipul modern P18 din oțel de mare viteză.
După încă 5-6 ani a apărut oțel sverhbystrorezhuschaya, permițând viteza de tăiere la 35 m / min. Deci, datorită tungsten a fost realizat creșterea vitezei de tăiere timp de 50 de ani, de șapte ori, și, prin urmare, același factor de productivitate a crescut de mașini-unelte.
În continuare utilizarea cu succes a tungsten a găsit aplicare în crearea unor aliaje solide care sunt compuse din tungsten, crom și cobalt. astfel de aliaje au fost dezvoltate pentru instrumente de tăiere ca Stellite. stellite Origine permite viteza de tăiere a crescut până la 45 m / min, la o temperatură de 700-750 ° C tip de aliaj, Krupp a fost lansat în 1927, are o duritate pe scara Mohs 9,7-9,9 (duritatea diamant este 10).
In anii 1970, din cauza deficientei de P18 grad tungsten oțel de mare viteză a fost aproape universal înlocuit de oțel marca R6M5, care la rândul său este deplasat tungstenfree R0M5F1 și R0M2F3.

Caracteristicile de oțel de mare viteză

Duritatea instrument oteluri la temperaturi ridicate
Figura prezintă curbele ce caracterizează duritatea oțelului carbon și oțeluri de scule de mare viteză la temperaturi ridicate de testare. La temperaturi normale, duritatea oțelului carbon chiar oarecum HSS duritate mai mare. Cu toate acestea, în timpul funcționării sculei de tăiere, există o căldură intensă. Astfel, până la 80% din căldura a evoluat duce la încălzirea sculei. Deoarece creșterea temperaturii tăișului începe materialul> instrument de închiriere și scade duritatea sa.
După încălzire la 200 ° C, duritatea oțelului carbon începe să scadă rapid. Pentru acest mod de tăiere invalid de oțel în care scula este încălzită la peste 200 ° C, În mare viteză din oțel de duritate ridicată este reținută atunci când este încălzit la 500-600 ° C Instrumentul de oțel de mare viteză este mai eficientă decât instrumentele din oțel carbon.

duritate roșu

În cazul în care duritatea fierbinte îl caracterizează, ceea ce temperatura oțelul poate rezista duritatea roșu caracterizează cât timp oțelul va rezista la această temperatură. Acesta este modul în care vremyazakalennaya lung și oțel călit va rezista dedurizarea la încălzire.
Există mai multe caracteristici de duritate roșu. Aici sunt două dintre ele.
Prima caracteristică arată care ar fi duritatea oțelului, după călire, la o temperatură predeterminată pentru o perioadă predeterminată de timp.
Al doilea mod de a caracteriza duritatea roșie se bazează pe faptul că duritatea fierbinte scăderea intensității poate fi măsurată nu numai la temperatură ridicată, dar și la cameră, deoarece curbele reduc duritatea la temperatură ridicată și ambientală sunt echidistanță și se măsoară duritatea la temperatura camerei, desigur, mult mai ușor decât la ridicat. Experimentele au arătat că proprietățile de tăiere sunt pierdute la o duritate de 50 HRC, la o temperatură de tăiere care corespunde la aproximativ 58 HRC, la temperatura camerei. Prin urmare, duritatea roșu caracterizat temperatura de revenire la care o duritate de 4 chasa redus la 58 HRC.

Caracteristicile de duritate și rezistență la căldură roșie a oțelurilor de scule carbon viteză

rezistența la fractură

Pe lângă proprietățile „fierbinți“ ale materialului pentru un instrument de tăiere este necesară și proprietăți mecanice ridicate; aceasta implică rezistența la rupere fragilă, deoarece duritatea ridicată (peste 60 HRC), are loc întotdeauna distrugerea mecanismului fragil. Rezistența acestor materiale foarte dure este în general definită ca rezistența la rupere sub îndoire prisme specimene nu crestate sub static (lent) și încărcare dinamică (rapidă). Cu cât puterea, cu atât mai mare forța poate rezista la partea de lucru a sculei, poate fi aplicat atat mai mare teren și profunzimea taie, iar acest lucru crește eficiența procesului de așchiere.
Compoziția chimică a oțelurilor de mare viteză

Compoziția chimică a unora dintre oțeluri de mare viteză

Producție și prelucrare oțelurilor de viteză

Oțeluri de mare viteză fabricate ca un mod clasic (piese turnate din oțel în lingouri, forjare și laminare) și metode de metalurgia pulberilor (pulverizare jeturi de azot oțel lichid). Calitatea de oțel de mare viteză este determinată în mare măsură de gradul de prokovannosti sale. În cazul unei insuficiente realizate în Prelucrare stropire mod clasica de carbură de oțel segregarea este observată.
La fabricarea de mare viteză oțelurile greșeală comună este de a aborda aceasta ca „oțel samozakalivayuscheysya“. Acest lucru este suficient pentru a încălzi și răci oțelul în aer, și este posibil să se obțină un material durabil solid. Această abordare ignoră complet high-aliaj instrument oteluri caracteristici.
Înainte de a fi stins din oțel de viteză trebuie să fie tratate termic. În oțeluri slab recopt acolo un tip special de căsătorie: pauză naftalină atunci când în duritatea normală a oțelului este deosebit de fragil.
interval de temperatură de călire competentă furnizează solubilitate maximă a dopants în α-fier, dar nu conduce la creșterea cerealelor.
După întărirea oțelului este de 25-30% austenită reziduală. În plus față de scăderea durității sculei, austenită reziduală conduce la o reducere teploprovodnostistali că condițiile de lucru ale încălzirii intensive a tăișului este extrem de nedorit. Reducerea cantității de austenită reziduală atinge în două moduri: prin tratare cu călire la rece din oțel sau multiple. La prelucrarea oțelului rece se răcește la -80 ... -70 ° C, apoi supus pleca. buclă de concediu repetată „încălzire - Expunerea - răcirea“ se efectuează de 2-3 ori. În ambele cazuri, pentru a realiza o reducere semnificativă a numărului de ostatochnogoaustenita, cu toate acestea, pentru a obține complet scape este imposibil.

Principii de dopaj Oțeluri de viteză

Marcarea de oteluri de mare viteză

cerere

În ultimele decenii, utilizarea de oțel de mare viteză este redusă din cauza răspândirii largi de aliaje dure. Oțel de înaltă viteză fabricat practic instrument (robinete, burghie, freze cu diametre mai mici), în transformarea tăietori cu schimbabil sfârșit și brazate din carbură aproape complet înlocuite freze din oțel de viteză.
Următoarele orientări sunt aplicabile pentru utilizarea de mărci de oțeluri interne de mare viteză.

Oțel P9 este recomandat pentru fabricarea de instrumente formă simplă, care nu necesită o cantitate mare de măcinare, pentru prelucrarea materialelor de construcție convenționale. (cuțite, freze, alezoare).
Pentru unelte modelate și complicate (filetare si dinti), pentru care cerința principală este o rezistență ridicată la uzură, se recomandă să se utilizeze un P18 de oțel (tungsten).
Cobalt viteză din oțel (R9K5, R9K10) utilizat pentru prelucrarea oțelurilor rezistente la căldură și aliaje dificil rezistente la coroziune și, întreruptă tăieturi, vibrații, răcire necorespunzătoare.
Oțelurile viteză Vanadiu (R9F5, R14F4) recomandat pentru fabricarea sculelor de finisare (Brose, alezoare, shavers). Ele pot fi folosite pentru tratarea materialelor dure în timpul tăierii chips-uri de o mică secțiune transversală.
Tungsten-molibden din oțel (R9M4, R6M3) este utilizat pentru instrumente de lucru în condițiile de degroșare și de asemenea pentru fabricarea Broșe, freze, aparate de ras, freze.