Стали для измерительных инструментов

Они должны обладать:

* высокой твердостью

* износостойкостью

* сохранять постоянство размеров

Обычно используют высокоуглеродистые хромистые стали

Х, ХВГ,12Х1, ШХ15

Их подвергают закалке в масле с возможно более низкой температуры – 840-850° - чтобы не было остаточного аустенита, который при переходе в мартенсит вызывает небольшое изменение объема и линейных размеров.

После закалке ведется отпуск или старение, и дальнейшая обработка холодом

ШТАМПОВЫЕ СТАЛИ ХОЛОДНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

Они должны отвечать следующим требованиям:

* высокой твердостью

* износостойкостью

* прочностью в сочетании с вязкостью

* теплостойкостью

Это стали следующих марок :

Х12Ф1

Х12М высокохромистые стали ледебуритного класса,

Недостаток - трудность обработки резанием

Лучшие в этом плане –Х6ВФ, 7ХГ2ВМ

ШТАМПОВЫЕ СТАЛИ ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ В ГОРЯЧЕМ СОСТОЯНИИ

Требования, предъявляемые данным сталям:

* высокие механические свойства при высоких температурах

* окалиностойкость и разгаростойкость ( выдерживать многократные нагревы и охлаждения без образования разгарочных трещин)

* высокая износостойкость и теплостойкость

* хорошую прокаливаемость (штампы имеют большие размеры)

Марки сталей 5ХНМ, 5ХГМ

Х5В2ФС

Х2В8Ф

ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ

Твердыми сплавами называют сплавы, изготовленные методами порошковой металлургии и состоящие из карбидов тугоплавких металлов- вольфрама, титана, тантала и сцементированных (связанных) кобальтом.

Инструмент, оснащенный твердым сплавом может работать с более высокими скоростями резания.

Для их изготовления берут порошки карбидов вольфрама, титана, смешивают со связкой – кобальт, прессуют, придавая им заданную форму и спекают при высоких (1500-2000°С). Поэтому названы – металлокерамические.

Твердость их очень велика, они не подвергаются механической обработке, только шлифуют. Из твердого сплава изготавливают пластинки, которые затем крепят на державку инструмента.

При высокой твердости сплав обладает повышенной хрупкостью и при работе с ударами может выкрашиваться.

ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ ГОСТ 3882-74

Твердые сплавы делятся на 3 группы

* ВОЛЬФРАМОВЫЕ –ВК3,ВК6,ВК8, ВК10,ВК20,ВК25

Теплостойкость их 800оС ( ВК3 обозначает -3% кобальта, остальное карбиды вольфрама)

* ТИТАНО-ВОЛЬФРАМОВЫЕ–Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10

Теплостойкость их 900-1000оС( Т15К6 обозначает 15% карбидов титана,6% кобальта, остальное карбиды вольфрама)

* ТИТАНО-ТАНТАЛО-ВОЛЬФРАМОВЫЕ - ТТ7К10, ТТ8К6, ТТ10К8

они отличаются большей прочностью и лучшей сопротивляемостью вибрациям и выкрашиванию.( ТТ7К10 обозначает 7-суммарный % карбидов титана и тантала, 10% кобальта, остальное карбиды вольфрама)

СВЕРХТВЕРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ

К ним относят алмаз, твердость которого в 6 раз выше твердости карбидов вольфрама и в 8 раз выше быстрорежущей стали.

80 % добываемых природных алмазов и все синтетические алмазы используются в качестве инструментальных материалов.

Основное количество алмазов используется в виде алмазного порошка для изготовления алмазно-абразивного инструмента – шлифовальных кругов, притиров, хонов, надфилей и др., для обработки особо твердых металлов и горных пород. Большое значение имеют заточные круги для твердосплавного инструмента, это увеличивает производительность труда и срок службы инструмента. Повышение стойкости твердосплавного инструмента обеспечивается высокой чистотой (отсутствие зазубрин, мелких трещин) лезвия инструмента.

Алмазный инструмент изготовляется в виде алмазосодержащих кругов с бакелитовой или металлической связкой.

Также изготавливают алмазные резцы (для обработки корпусов часов), фильеры (для волочения проволоки из высокотвердых и драгоценных металлов) и др.

Алмазным инструментом обрабатывают цветные материалы и их сплавы, пластмассы, керамику.

Преимущества имеют синтетические алмазы они обладают меньшей хрупкостью и стоимостью.

Алмаз теплостоек до 800°С, далее превращается в графит.

Большей универсальностью обладает инструмент из поликристаллического нитрида бора, называемого кубическим нитридом бора. КНБполучают спеканием микропорошков нитрида бора при высоких температурах и давлении. КНБ выпускают под названием ЭЛЬБОР. По твердости он не уступает алмазу, но превосходит его по теплостойкости – 1200°С.

Отсутствие у него химического сродства с железом позволяет его использовать более эффективно при обработке закаленных сталей.

Лекция 13

«Легированные стали с особыми свойствами»

ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ

С ОСОБЫМИ СВОЙСТВАМИ

Специальные стали – это высоколегированные (свыше 10%) стали, обладающие особыми свойствами – коррозионной стойкостью, жаростойкостью, износостойкостью и др.