Лекция №6. Металлы и сплавы, применяемые при механической обработке деталей. Выбор инструмента для механической обработки.. Быстрорежущие стали
Лекция №6
Металлы и сплавы, применяемые при механической обработке деталей. Выбор инструмента для механической обработки.
Быстрорежущие стали
Быстрорежущие стали благодаря специальному легированию и термической обработке имеют теплостойкость 580-670°С и предназначены для изготовления инструмента для резания со скоростями до 50-60 м/мин. Химический состав быстрорежущих сталей приведен в табл.1.
Таблица - 1. Химический состав быстрорежущих сталей (ГОСТ 19265-7з), % (мас.)
Марка стали
| С
| W
| Мо
| Сr
| V
| Со
| 11Р3М3Ф2Б*
| 1,02-1,10
| 2,5-3,0
| 2,5-3,0
| 3,8-4,4
| 2,1-2,7
| —
| Р2АМ9К5**
| 1,00-1,10
| 1,5-2,0
| 8,0-9,0
| 3,8-4,4
| 1,7-2,1
| 4,7-5,2
| Р18
| 0,7-0,8
| 17,0-18,5
| <1,0
| 3,8-4,4
| 1,0-1,4
| —
| Р6М5
| 0,8-0,88
| 5,5-6,5
| 5,0-5,5
| 3,8-4,4
| 1,7-2,1
| —
| Р12Ф3
| 0,95-1,05
| 12,0-13,5
| <1,0
| 3,5-4,0
| 2,5-3,0
| —
| Р6М5Ф3
| 0,95-1,05
| 5,7-6,7
| 5,5-6,0
| 3,8-4,3
| 2,2-2,6
| —
| Р18Ф2К5
| 0,05-0,95
| 17,0-18,5
| <1,0
| 3,8-4,4
| 1,9-2,4
| 5,0-6,0
| Р9К5
| 0,9-1,0
| 9,0-10,5
| <1,0
| 3,8-4,4
| 2,0-2,6
| 5,0-6,0
| Р9М4К8
| 1,0-1,1
| 8,5-9,6
| 3,8-4,3
| 3,0-3,6
| 2,1-2,5
| 7,5-8,5
| Р6М5К5
| 0,80-0,88
| 6,0-7,0
| 4,8-5,3
| 3,8-4,3
| 1,7-2,2
| 4,8-5,3
| Примечание: Все стали содержат остаточные элементы, % (маc), не более: 0,5 Мn; 0,5 Si; 0,4 Ni; 0,03 S; 0,03 Р, до 0,5 Со и до 1 % Мо.
*- Сталь также содержит 0,05-0,10% N и 0,05-0,20% Nb
**- Сталь также содержит 0,05-0,10 % N
| При выборе быстрорежущей стали необходимо наряду с основными свойствами (теплостойкостью, твердостью, прочностью, теплопроводностью и др.) учитывать и технологические свойства, необходимые для экономичного изготовления инструмента: обрабатываемость давлением и резанием, сложность термической обработки, шлифуемость.
Таблица 2. Режимы окончательной термической обработки и свойства
Марка стали
| НВ
| Температура, °С
| HRCЭ
| σв, МПа
| Красностойкость, °C(59HRCЭ)
| 3акалки
| отпуска
| 11Р3М3Ф2Б
|
| 1180-1210
| 540-560
| 63-64
| 3400-3800
|
| Р18
| до 255
| 1270-1290
| 560-570
| 63-64
| 2600-3000
|
| Р6М5
|
| 1200-1230
| 540-560
| 64-65
| 3200-3600
|
| Р12Ф3
|
| 1230-1260
| 550-570
| 64-66
| 2400-2800
|
| Р9Ф5
|
| 1230-1250
| 560-580
| 63-64
| 2400-2800
|
| Р6М5Ф3
|
| 1200-1230
| 540-560
| 64-66
| 2700-3100
|
| Р18Ф2К5
|
| 1260-1290
| 560-580
| 66-67
| 1800-2200
|
| Р9К5
|
| 1210-1240
| 560-580
| 64-66
| 2700-2700
|
| Р9М4К8
|
| 1210-1240
| 550-570
| 66-68
| 2200-2600
|
| Р6М5К5
|
| 1210-1240
| 540-560
| 65-66
| 2600-3000
|
| В11М7К23
| 32-38 HRC,
| 1270-1280
| 580-600
| 67-68
| 2500-2700
|
| Примечание. Твердость НВ приведена после отжига, остальные свойства – после термической обработки быстрорежущих сталей.
Как правило, проводят трехкратный отпуск с выдержкой 1 ч.
|
Таблица 3. Область применения быстрорежущих сталей
Марка стали
| Назначение
| Р18
| Черновой и чистовой режущий инструмент (фрезы, долбяки, протяжки, метчики, и т. п.) для обработки конструкционных сталей с σв ≤ 900... 1000 МПа. Ввиду высокого содержания вольфрама целесообразно использовать только для изготовления инструмента высокой точности, когда применение сталей других марок ограничивается опасностью пережогов на режущей кромке при шлифовке и заточке
| Р6М5, 10Р6М5
| Все виды режущего инструмента для обработки на обычных скоростях резания углеродистых и среднелегированных конструкционных сталей с σв ≤ 900... 1000 МПа; зуборезной и резьборезной инструмент для обработки коррозионно-стойких сталей
| 11Р3М3Ф2Б
| Ножовочное полотно и другой инструмент (сверла, фрезы, метчики) для обработки углеродистых, низколегированных конструкционных сталей и серого чугуна
| Р12Ф3
| Чистовой и получистовой инструмент (резцы, протяжки, развертки, фрезы) для обработки на средних режимах резания легированных сталей и сплавов, а также материалов с повышенными абразивными свойствами
| Р6М5Ф3
| Чистовой и получистовой инструмент (фасонные резцы, развертки, сверла, протяжки и др.) для обработки сталей и сплавов
| Р18Ф2К5
| Получистовой и черновой инструмент (резцы, фрезы, сверла и т. п.) для обработки углеродных и легированных конструкционных сталей на повышенных режимах резания, а также конструкционных материалов с повышенной твердостью, коррозионно-стойких сталей и жаропрочных сплавов
| Р9К5
| Черновой и получистовой режущий инструмент (фрезы, долбяки, метчики и т. п.), предназначенный для обработки углеродистых и легированных конструкционных сталей на повышенных режимах резания, а также для обработки различных труднообрабатываемых материалов
| Р9М4К8
| Инструменты (резцы, фрезы, зенкеры, метчики и т. п.) для обработки труднообрабатываемых материалов (жаропрочных сплавов, легированных конструкционных сталей с повышенной твердостью и т. п.), а также углеродистых и легированных сталей на высоких режимах резания. Целесообразно использовать в тех случаях, когда применение стали Р6М5К5 недостаточно эффективно
| Р6М5К5
| Черновой и получистовой инструмент (фрезы, долбяки, зенкеры и т. п.) предназначенный для обработки углеродистых и легированных конструкционных сталей на повышенных режимах резания, а также коррозионностойких сталей и жаропрочных сплавов
| В11М7К23
| Инструмент, предназначенный для обработки титана, его сплавов и труднообрабатываемых сплавов
|
|