Оглавление:
Стали для режущих и измерительных инструментов
- Сталь для режущего и измерительного инструмента В процессе обработки сталь для режущего и измерительного инструмента приобретает высокую твердость, прочность и износостойкость, но только при относительно низком нагреве (200-250°С).Такая сталь используется для обработки мягких материалов резанием с низкой скоростью. Сравнительно небольшое количество составляет 0,7-1,2 (реже-1,5)% С и содержит легирующие элементы.
Структурно большинство сталей являются гиперэвтептогенными, за исключением сталей 13X и XB5, которые содержат увеличение с (с диаметром поперечного сечения более 15 лучей), без заметных карбидных неоднородностей. Основная из этих сталей-карбиды цементитного типа. Супер-эвтектоидных сталей этой группы мало отличаются по своим основным свойствам. Стали I3X и XB5 используются для отделки твердых материалов, поскольку они износостойкие по твердости (HRC < < 67-68) 8 закаленные и недоедающие условия(100-120 ° С).
Супер-эвтектоидных сталей этой группы мало отличаются по своим основным свойствам. Людмила Фирмаль
По техническим характеристикам эти стали подразделяются на стали с неглубокой и глубокой прокаливаемостью. Неглубокая закалка стали К мелкозернистым сталям относятся низкозернистые вольфрамовые стали с содержанием Cr (до 0,7%) и V низкоуглеродистых сталей и легированных сталей, а также других легирующих элементов. Углеродистая сталь (см. таблицы 14.1 и 14.2).Основными преимуществами углеродистой стали являются низкая твердость (1650-1800 НВ в структуре гранулированного перлита) и хорошая обрабатываемость в отожженном состоянии. Это делает его подходящим для файлов, таких как файлы. Для некоторых инструментов, определение Таблица 14.1 Химический состав углеродистой инструментальной стали с малой прокаливаемостью (ГОСТ 1435-54）
Знак без буквы » А » означает высококачественную сталь. Характер» а » — Pi сок марки стали-S, P содержание остаточных примесей, а также Mn и SI содержание различных чистящих средств по отношению к неметаллическим включениям. Буква » U «означает углерод}, за которой следует цифра-среднее содержание с (10% от 1 мин); буква» G » — высокое содержание Мп. Механические свойства углеродистой инструментальной стали с малой прокаливаемостью (ГОСТ 1435-54）
- Для диаметров (например, метчиков диаметром 15-20 мм) важно небольшое упрочнение, которое обеспечивает вязкость core. In кроме того, углеродистая сталь устойчива к воздействию 1-го типа отпускной хрупкости, поэтому она подходит для деревообрабатывающего инструмента, если твердость составляет 45-50 HRC. Из-за небольшой прокаливаемости, углеродистая сталь не подходит для многих инструментов. Твердость закаленной стали увеличивается, когда содержание С составляет 0,8%.Стали с 0,7–0.8% (более 3-7 мм в диаметре) после закалки подвергаются заэвтектоидного стали (HRC <64-65.Твердость более низка чем (HRC <62-63).
в низко-качественном государстве, сталь hypereutectoid держит C или higher. In мартенсит, карбид рассеивает более точно и превышает свойства стали перед эвтектоидом. Суперэвтектоидная сталь имеет твердость от 180 до 200°C до 60 HRC, а суперэвтектоидная сталь удерживает только до 160 до 170°C. В эвтектоидной стали переохлажденный аустенит после быстрого охлаждения от требуемой температуры несколько
более стабилен, чем гиперэвтектоид и гиперэвтектоид. Людмила Фирмаль
Поэтому в эвтектоидной стали толщина упрочненного слоя несколько больше, чем у гиперэвтектоидной. Аустенит в гиперэвтектоидной стали более устойчив в средней области (350-200°С), поэтому твердость сердцевины выше, а переход от упрочненного поверхностного слоя к сердцевине более плавный(рис.14.2). Прочность Суперэвтектоидной стали в безаварийном состоянии достигает максимального значения при содержании 0,6 0,7% С. отпуск при высоких температурах(300-350°С) снижает твердость и прочность, но при этом улучшается пластичность и ударная вязкость и начинают распознаваться динамические нагрузки.
Поэтому инструменты, используемые для обработки мягких материалов, изготавливаются из суперэвтектоидной стали (под ударным нагружением, но без большого удельного давления). Рис. 14.2.Твердость углеродистой эвтектоидной стали и суперэвтектической стали по температуре отпуска (закаленной от 800 ° С в воде） Рис. 14.3. Механические свойства стали углерода согласно содержанию к (ломаной линии показывают характеристики после лечить; твердое тело-150℃2х после закалять） Эвтектоидная сталь наиболее чувствительна к росту зерна при нагревании и имеет пониженные механические свойства.
В результате воздействия избытка цементита Суперэвтектоидная сталь 1,0-1,15% с приобретает более мелкие частицы и лучшие механические свойства при нагреве при быстром охлаждении(рис.14.3). Если содержание с превышает 1,15-1,2% (сталь U12A и U13A), то значение карбидной фазы будет дополнительно увеличено. Некоторые карбиды, вдоль границы зерен, осаждаются зонально вдоль направления пластической деформации, прочность снижается на целых 1,0-1,1%, по сравнению со Сталью, содержащей С, от 20 до 40%.Микроструктура стали U12 A показана на рисунке. 14.4. Легированное оглушение.
Назначение легирующих элементов Рис. 14.4.Микроструктуры использовали заэвтектоидного сталь У12А： J-X U0] 6-X IOAI В случае легированной стали-без существенного увеличения ее твердости, при небольшом поперечном сечении она улучшает прокаливаемость и прокаливаемость. Химический состав этих сталей представлен в таблице. 14.3. Химический состав легированной инструментальной стали с малой прокаливаемостью (ГОСТ 5950-63） Хотя Mn (без Cr) повышает чувствительность к перегреву, он может ухудшать механические свойства в зависимости от размера зерна. МО улучшает чувствительность обезуглероживания, но это дорогой элемент.
Cr незначительно повышает твердость (100-150 НВ) и не снижает обрабатываемость в отожженном состоянии по сравнению с углеродистой сталью. Микроструктура хромистой стали показана на рисунке. 14.5.Сталь с добавлением Cr до 0,5-0,6%, при охлаждении в масле или в высокотемпературной среде (до диаметра 10-15мм), приобретает высокую твердость, и происходит лучшее прокаливание, что делает распределение цементита более равномерным и увеличивает его на 10-15%.
Прочность в закаленном состоянии с низким наконечником (рис.14.6). Рис.14. 5.Микроструктура стали 11x Electroil и обожженное состояние： а-х 100:6-х » Ци」 V снижает чувствительность к перегреву. Соедините с частью плохо растворимого VG carbide. It незначительно снижает твердость (особенно стали с содержанием до 1,0% С) в закаленном состоянии низкого отпуска (0,5〜1,5 HRC), но повышает вязкость. В дополнение к карбидам типа цементита, 4-5% W стали вольфрама (XB5) также включает составной карбид Fe2W2C. Более высокая твердость(-1400 HV).
Если Cr не присутствует в Стали, то W не увеличивает прокаливаемость и прокаливаемость. После гасить с водяным охлаждением (удерживанием мелких частиц и остаточным аустенитом, и большое количество карбидов W), сталь ХВ5 достигает увеличения в твердости, сопротивлении носки и сопротивлении пластической деформации 66-68 HRC. Механические свойства и назначение этих сталей приведены в таблице. 14.4. Они начали проникать глубоко Глубокий-закаленная сталь™обладает высокой устойчивостью переохлажденного аустенита.
При отверждении он приобретает мартенситную структуру и высокую твердость. Их химический состав представлен в таблице. 14.5, механические свойства-в таблице. 14.6.In в упрочненном состоянии эти стали содержат больше остаточного аустенита, чем неглубокие отверждаемые стали, и уменьшают изменение объема и деформацию. Таблица 14. Пять Химический состав отверждаемой легированной закаленной стали (ГОСТ 5950-63） Химический состав марки стали. ％ В этой группе сталей наблюдается равномерное распределение карбида (рис. 14.7).С другой стороны, если содержание с превышает 1,2%, то неравномерность карбида увеличивается и количество легирующих элементов увеличивается, содержание С уменьшается(эвтектоидный сдвиг концентрации) и количество карбидной фазы увеличивается.
Для повышения прокаливаемости этой группы сталей, Cr является alloyed. As в результате при закалке в высокотемпературной среде получается высокая твердость (рис.14.8). Когда содержание CR превышает 1,5% Механические свойства и назначение закаляемых легированных инструментальных сталей (ГОСТ 5950-63） Ранг стали Mn / m1 после отжига HB гася температуру, 4C и погашенное охлаждающее средство (M)HRC (или больше) цели X-2290-1870 840-860-62 зубило, ровный датчик, кольцо, резец 9XC 2410-1970 840-860 62 сверло, развертка, метчик, плашки, гребенки, фрезы, марку, датчик винта, тяга, кран, расширитель,
умереть ХВГ 2550-2070 830-850 62 Датчик 9hvg 2410-1970 820-840 62 carbing, сложная картина и умирает HVSG 2410-1960 840-860 62 раунд, развертка 9×5f 2410-1950 950-1000 59 ki деревообрабатывающий инструмент 9X5VF 2110-1950 950-1000 59 же 8X4V4F1 (P4) 2550-2110 1150 60 деревообрабатывающий инструмент, пуансон, долото Прокаливаемость и прокаливаемость, однако, неоднородность карбидов значительно улучшается. Наиболее широко применяемой, помимо Cr, является сложная легированная сталь, в состав которой входят Mn, Si, W. Оптимальное сочетание значительно улучшает прокаливаемость и закаливаемость, а Si незначительно повышает термостойкость Рис. 14.7.Микро-стальная структура ХВГ. Х1000.
Хромокремниевая сталь 9XC обжигается до 40 дл в диаметре, а высокая твердость достигается при охлаждении в высокотемпературной среде. Из-за своего сопротивления высокой жары, стали 9XC имеют более лучшие свойства вырезывания чем углерод, хромий, и стали вольфрама mangan Хромия. Недостатками стали 9ХС являются повышенная твердость в отожженном состоянии (2200-2300 НВ) и чувствительность к Ван держуг-ванже. ХВГ хромо-марганцево-вольфрамовая сталь обжигается при диаметре до 30-40 мм.
Недостатки стали КВГ Сдвиговая неоднородность карбида и пониженное сопротивление пластической деформации. а-изотермическое превращение аустенитных сталей х «индикация температуры предварительного нагрева»; 6-обжиг:/ — сталь HVSG (закаленная 835CC, масло); 2-Сталь х (отвержденная 845 ° С. Масло); О-твердость стали в зависимости от охлаждения и диаметра образца (охлаждение на воздухе при 150°С в течение 3 минут):/ — сталь 9XG (0 15 lf 2-Сталь X (0 15 l-m); J-сталь 9XC (0 20 мм); g-твердость стали зависит от температуры и длительной выдержки расплавленного нитрата; I-сталь
Расстояние от центра, мм б.） НРС. НРС. С.） Рис.14. твердость инструментальной стали с 8 изотермическим преобразованием, кальцинированной™и глубоко кальцинированной™： с.） 9XC(0-20 Л |. 150°C; 2-204RS; <-150°C, сталь X; 4-225 & G (сплошная линия показывает вымирание от 870 * 43.Я пунктирная линия-880°C） Сталь для измерительных инструментов В соответствии с ГОСТ 5950-63 измерительный инструмент изготавливается из соответствующей углеродистой и легированной стали, которая обладает неглубокой и глубокой прокаливаемостью. Инструмент измерения должен обладать следующими свойствами:
a) точные размеры и высокая износостойкость для поддержания поверхности. б) коэффициент теплового расширения, который не изменяется при температурном коэффициенте х. c) чистая поверхность во время молоть и заканчивать. d) определенные размеры в течение длительного срока службы. д)достаточная вязкость. Перечисленные характеристики должны сочетаться с высокой твердостью. Поэтому для плоскопараллельной рабочей части инструмента должно быть 64-65 HRC. Это обеспечивается правильным обращением со Сталью, когда она получает мартенситную ткань.
Метастабильная сталь (сохраняемая даже после отпуска при низких температурах) со временем претерпевает трансформацию (старение), изменяя объем и размер инструмента. Эти изменения происходят за счет мартенситного превращения остаточного аустенита, уменьшения степени тетратонии мартенситной решетки, перераспределения и уменьшения остаточных напряжений (релаксации) (объема оборудования).
Для плоскопараллельного приведения в действие калибров и других инструментов используются х-стали с незначительной карбидной неоднородностью. При изготовлении измерительных приборов редко используется углеродистая гиперэвтектоидная сталь, так как она обладает большой деформацией при закалке и высокой чувствительностью к старению. В рассматриваемой стали требуется слой с меньшим содержанием остаточного аустенита.
Смотрите также:
| Стали для штамповых инструментов | Металлы высокой степени чистоты (сверхчистые металлы) |
| Быстрорежущие стали | Классификация сталей и сплавов |
