Uploaded byivanov156w2w221q
557 views

537

Документ представляет методические указания по выбору и применению инструментальных материалов в машиностроении, предназначенные для студентов Сибирского государственного университета путей сообщения. Рассматриваются классификация, маркировка и свойства различных инструментальных материалов, таких как углеродистые, легированные и быстрорежущие стали, а также твердые сплавы. Указываются требования к инструментам и области их применения, что способствует развитию знаний о технологии производства машин.

Embed presentation

Download to read offline
НОВОСИБИРСК 2010 ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ 621 Щ462 Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Основы технологии производства машин», «Технология машиностроения и производство машин» С.В. ЩЕЛОКОВ, А.А. КУЗЬМЕНЯ
УДК 621.002.3.001.37 Щ462 Щелоков С.В. , Кузьменя А.А. Инструментальные мате- риалы: Метод. указ. к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Основы технологии производства машин», «Тех- нология машиностроения и производство машин». — Новоси- бирск: Изд-во СГУПСа, 2010. — 28 с. В методических указаниях рассматривается классификация, применение и методика выбора инструментальных материалов на предприятиях ремонта и производства изделий транспортного комплекса. Приведены системы обозначения и таблицы соответствия инструменталь- ных материалов отечественного и импортного производства. Предназначены для студентов всех специальностей факультета «Строи- тельные и дорожные машины». Рассмотрены ирекомендованык изданию назаседании кафедры «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин». О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р канд. техн. наук, доц. кафедры «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин» К.А. Медведев Р е ц е н з е н т завкафедрой «Технология машиностроения» ГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет» канд. техн. наук В.В. Коноводов  Щелоков С.В., Кузьменя А.А., 2010  Сибирский государственный университет путей сообщения, 2010
3 Цель работы: изучить классификацию, маркировку, основ- ные свойства и область применения инструментальных материа- лов. Изучить и использовать практически методику выбора инструментальных материалов для определенных условий обра- ботки. 1. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ: КЛАССИФИКАЦИЯ, МАРКИРОВКА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ По характеру работы инструменты можно разделить наизмери- тельные, режущие, штамповые и др. Режущая часть инструментов при работе подвергается изна- шиванию, тепловым воздействиям и силовым нагрузкам. Поэто- му к инструментальным материалам (рабочая часть инструмен- та) предъявляются следующие требования: • высокая твердость и прочность на сжатие; • высокая прочность при изгибе и вязкость; • высокая износостойкость; • высокая термостойкость. Твердость инструмента должна значительно превышать твер- дость материала заготовки. Под воздействием высокой темпера- туры при резании твердость инструмента снижается и может оказаться недостаточной для осуществления резания. От тепло- стойкости зависит допустимая скорость резания. Ударная вяз- кость необходима для инструментов ударного действия. К инструментальным материалам относятся: углеродистые, легированные и быстрорежущие стали, твердые сплавы, минера- локерамика, керметы и сверхтвердые материалы. Классификация и взаимное расположение областей примене- ния инструментальных материаловнаоснове требований, предъяв- ляемых к ним, приведены на рис. 1.
4 Рис.1.Классификацияивзаимноерасположениеобластейпримененияинструментальныхматериалов
5 В табл. 1 представлены основные характеристики свойств различных инструментальных материалов. Например, сравне- ние показывает, что быстрорежущие стали и твердые сплавы по сравнению с минералокерамическими и сверхтвердыми (КНБ, PKD) инструментальными материалами обладают значительно более высокой прочностью при изгибе при более низких твердо- сти и прочности при сжатии. Таблица 1 Основные характеристики свойств инструментальных материалов 1 для КНБ; 2 для окисной керамики; 3 для PKD 1.1. Углеродистые и легированные инструментальные стали Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435–90) содержат 0,65–1,35 % C. Они маркируются буквой «У» и одной- двумя цифрами: У7-У13, У7А-У13А. Буква У означает, что сталь углеродистая, число показывает содержание углерода в десятых долях процента, буква А означает, что сталь высококачествен- ная, т. е. с пониженным содержанием вредных примесей: серы и фосфора. Пример расшифровки стали марки У10А: сталь углеродистая, инструментальная, высококачественная, содержит  1,0 % угле- рода. Инструментальные материалы Твердый сплав Свойства Быстро- режу- щая сталь Р02- Р40 М10- М40 К03-К40 Минерало- керамика Сверхтвердые инструменталь- ные материалы (КНБ, PKD) Плотность, г/см3 8–9 6–15 3,2–4,5 3,12–3,5 Твердость по Виккерсу, HV30 700–900 1350– 1650 1350– 1700 1300– 1800 1350–2100 35001 Прочность при изгибе, МПа 2500– 4000 800– 1900 1350– 2100 1200– 2200 400–950 500–1100 Прочность при сжатии, МПа 2800– 3800 4600– 5100 4400– 6000 4500– 6200 3500– 55002 76003 Модуль упруго- сти, ГПа 260–300 440– 560 540–580 580–630 300–450 680–840 Тепловое расши- рение, 10–6 К–1 9–12 5,5– 7,5 5,5 5–5,5 3–8 —
6 Углеродистые инструментальные стали обладают высокой твердостью, прочностью, хорошо шлифуются при изготовлении инструмента, дешевы и недефицитны. Теплостойкость этих ста- лей составляет 150–250 °С. Окончательная термическая обработка включает закалку и отпуск. Структура закаленной стали состоит из мартенсита с мелкими карбидами. Инструменты из углеродистых сталей могут работать лишь при небольших скоростях резания, до 15–18 м/мин. Такие стали применяются для изготовления слесарного инструмента — зубила, ножницы, молотки, напильники, а также режущего инструмента — метчики, сверла и развертки для обработки мягких материалов. Легированные инструментальные стали (ГОСТ 5950–2000) обычно содержат 0,9–1,4 % С. Суммарное содержание легирую- щих элементов (Cr, W, Mn, Si, V и др.) не превышает 5 %. Все стали этой группы производят высококачественными. Высокая твердость и износостойкость определяются содержа- нием углерода. Легирование используется, главным образом, для повышения прокаливаемости, а также для сохранения мел- кого зерна, прочности и вязкости. Стали данной группы маркируются цифрами и буквами. В начале марки цифра показывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Отсутствие цифры означает, что содер- жание углерода составляет около 1 %. Буквы за цифрами — соответствующий легирующий элемент, цифра за буквой — среднее содержание этого элемента в целых процентах. Отсут- ствие цифры означает, что данного элемента содержится  1 %. При маркировке используют следующие буквенные обозначе- ния легирующих элементов: В — вольфрам, Г — марганец, К — кобальт, М — молибден, Н — никель, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, Х — хром. Пример расшифровки стали марки ХВГ: сталь инструмен- тальная, легированная, высококачественная, содержит  1 % углерода,  1 % хрома,  1 % вольфрама,  1 % марганца. Окончательная термическая обработка — закалка и отпуск. Структура закаленной стали — легированный мартенсит, карби-
7 ды и остаточный аустенит. Теплостойкость этих сталей не превышает 250–350 °С. Низколегированные стали Х, В2Ф, 13Х и др. применяют для слесарных инструментов (плашек, разверток, метчиков, шабе- ров, зубил и др.). Среднелегированные стали ХВСГ, 9ХС, ХВГ и др. служат для изготовления разверток, фасонных резцов, сверл малого диамет- ра, концевых фрез, протяжек, метчиков и других инструментов, работающих при скоростях резания до 25 м/мин. 1.2. Быстрорежущие стали Инструменты из быстрорежущих сталей имеют высокую тепло- стойкость (550–650 °С), что позволяет им работать со скоростями резания в 3–4 раза большими (до 100 м/мин), чем инструмен- там, изготовленным из углеродистых и легированных сталей. Быстрорежущие стали (ГОСТ 19265–73) содержат 0,7– 1,5 % C, до 18 % W и др. элементы. В обозначении марок стоит буква Р (от англ. слова «Rapid»), что в переводе означает «быстрый»; цифры за этой буквой показывают среднее содержа- ние вольфрама. Вольфрам является основным легирующим элементом, так как обеспечивает высокую теплостойкость. До- бавление ванадия обеспечивает достаточную износостойкость инструмента при температуре до 650 °С. Твердость быстрорежу- щих сталей составляет не менее 63–65 HRC. Пример расшифровки стали Р18: сталь быстрорежущая, высококачественная, содержит 18 % вольфрама. Области применения быстрорежущих сталей приведены в табл. 2. Таблица 2 Области применения быстрорежущих сталей Марка быстроре- жущей стали Обрабатываемый материал и условия обработки Р18, Р6М5 Легированные конструкционные стали Р9К5, Р6М5Ф3 Чистовая и получистовая обработка углеродистых и легирован- ных конструкционных сталей Р6М5К5 Чистовая и получистовая обработка улучшенных легированных и нержавеющих сталей Р12Ф3 Чистовая обработка вязкой аустенитной стали и материалов, обладающих абразивными свойствами
8 Высококачественные быстрорежущие стали (HSS) широко применяются для изготовления спиральных сверл, зенкеров, разверток, фрез и ножовочных полотен. Быстрорежущая сталь часто используется также для изготовления фасонных токарных резцов и прорезных резцов. Условия эксплуатации: • низкие скорости резания; • как правило, требуется охлаждение режущей кромки; • более низкая износостойкость по сравнению с твердыми сплавами; • высокая жаропрочность и прочность при изгибе. Обычно сокращение HSS применяется для обозначения быс- трорежущей стали. Высоколегированные быстрорежущие стали имеют обозначение HSS-E. Улучшения качества можно добиться методом порошковой металлургии (порошковые стали). При этом производится распыление жидкой стали через форсунки, после чего мелкие капли расплавленного металла быстро затвер- девают (порошок). При этом не образуются крупные первичные карбиды. Для изготовления отливок порошок плотно спрессовы- вается под действием высокого давления и высокой температуры (горячий изостатический метод). В результате получается мел- козернистая структура с очень хорошими механическими свой- ствами, существенно повышающая износостойкость. Кроме того, порошковая сталь SPM содержит значительно больше легирую- щих добавок. Благодаря этому SPM характеризуется превосход- ными показателями по твердости и вязкости (рис. 2 и 3). а) б) Рис. 2. Структура высококачественных быстрорежущих сталей: а — структура стали, полученной методом порошковой металлургии: мелкие карбиды, образующие однородную структуру; б — структура стали обыкновенного качества: крупные карбиды, образующие строчечную структуру
9 1.3. Штамповые стали Штамповые стали применяют для изготовления инструмен- та, работающего при обработке металлов давлением (штампы, пуансоны, матрицы, валики и т.д.). Эти стали подразделяются на стали для штампов холодного деформирования и стали для штампов горячего деформирования. К сталям для штампов холодного деформирования относятся такие, как У10, У12, Х, 9ХС, Х12М, Х12Ф, 4ХС4, 5ХГМ и др. Стали для штампов горячего деформирования: 5ХНМ, 5ХНТ, 3Х2В8, 4Х5В2ФС, 6ХВ2С и др. 1.4. Твердые сплавы Твердые сплавыпредставляют собойсплавыкарбидовтугоплав- ких металлов с кобальтом, являющимся своеобразной связкой. Твердые сплавы обладают высокой твердостью, износостойкос- тью и теплостойкостью до 1000 °С. При этом они имеют меньшую ударную вязкость и теплопроводность по сравнению с быстроре- жущими сталями. Твердые сплавы выпускают в виде пластинок различных форм и размеров, получаемых методом порошковой металлургии. Промышленностью выпускаются три группы вольфрамовых твердых сплавов (ГОСТ 3882–74): ВК — вольфрамовые, ТК — титановольфрамовые и ТТК — титанотанталовольфрамовые. Однокарбидные сплавы производят на базе карбида вольфра- ма и называют вольфрамовыми (группа ВК). В марках ВК2, ..., ВК30 буква К означает кобальт Co, цифра показывает его содержание в процентах, остальное — карбид вольфрама WC. Рис. 3. Сравнение прочности при изгибе высококачественных сталей ,
10 Пример расшифровки сплава ВК20: 20 % Co + 80 % WC. Сплавы этой группы наиболее прочные. С увеличением содержания кобальта повышается сопротивление сплава удар- ным нагрузкам, но уменьшается его износостойкость. Применя- ются однокарбидные сплавы для обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов, а также неметаллических материалов точением, фрезерованием и т. п.Предельная теплостойкость этих материалов определяется началом интенсивного окисления кар- бидов, т.е. температурой 950–1000 °С. Двухкарбидные твердые сплавы содержат карбиды вольфра- ма и титана и называются титановольфрамовыми (группа ТВК или ТК). В марках Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4 цифры после буквы Т показывают процентное содержание карбида титана TiC, буква К — кобальт Co, цифра после буквы К — содержание кобальта, остальное — карбид вольфрама WC. Пример расшифровки сплава Т5К10: 5 % TiC + 10 % Co + + 85 % WC. Сплавы этой группы более износостойки и менее прочны, чем сплавы группы ВК. Применяются при обработке углеродистых и легированных конструкционных сталей точением, фрезерова- нием и т.п. Предельная теплостойкость этих материалов определяется началом интенсивного окисления карбидов, т.е. температурой 1100–1150 °С. Трехкарбидные твердые сплавы по сравнению со сплавами группы ТК включают карбиды тантала и называются титанотан- таловольфрамовыми (группа ТТК). В марках ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9 цифра перед буквой К показывает суммарное содержа- ние карбидов титана и тантала, после буквы К — содержание Co, остальное — карбид вольфрама WC. Пример расшифровки сплава ТТ8К6: 8 % (TiC + TaC) + + 6 % Co + 86 % WC. Сплавы этой группы имеют высокую прочность и применяют- ся при обработке жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов. Особомелкозернистая структура (ОМ) способствует повыше- нию износостойкости материала без существенного снижения его прочности. Сплавы ВК6-ОМ, ВК10-ОМ, ВК15-ОМ имеют ос-
11 новную массу зерен размером менее 1 мкм. ГОСТ 3882–74 предусматривает применение мелкозернистых (М) и крупнозер- нистых (В) вольфрамокобальтовых сплавов ВК3-М, ВК6-В и др (рис. 4). Рис. 4. Микроструктура твердых сплавов различных марок: а — крупнозернистые, ISO = K20; б — мелкозернистые, ISO = K10; в — с высоким содержанием связующего металла, ISO = P40; г — с низким содержанием связующего металла, ISO = P10 а) б) в) г) Безвольфрамовые твердые сплавы ТМ1, ТМ3, ТН-30, КТН-16 и др. производят на основе карбидов или других соединений титана с добавками молибдена, никеля и других тугоплавких соединений. Пример расшифровки сплава ТН-30: 30 % Ni + 70 % TiC. Каждая марка твердого сплава может эффективно применять- ся лишь в конкретных условиях. Отечественная промышлен- ность производит твердые сплавы для широкого спектра условий обработки (табл. 3). В ряде случаев режущие пластины сплавов покрывают тонким (5–10 мкм) слоем износостойкого материала (карбида, нитрида, карбонитрида титана и др.), что повышает стойкость пластин в 2–3 раза и позволяет вести обработку со скоростями резания до 800–1000 м/мин.
12 Таблица3
13 1.5. Минералокерамика Минералокерамика создана на основе окиси алюминия (99 %) с добавлением легирующих элементов. К ней относятся марки ЦМ-332, ВШ-75,ВО-13 и др. Материал ЦМ-332 широко приме- няется для чистовых и финишных операций при обработке стальных и чугунных заготовок. Улучшение свойств минерало- керамики достигается уменьшением размеров зерен структуры и добавлением карбидов тугоплавких материалов (вольфрама, титана), связующих элементов (никеля и др.). Минералокерамика оксидно-карбидного типа марки В-3 обла- дает прочностью при изгибе в 2,5 раза выше, чем у ЦМ-332 при той же твердости, теплостойкостью около 1200 °С, что позволяет вести обработку при скорости резания до 1500 м/мин. Область применения некоторых видов минералокерамики приведена в табл. 3. Керметы — твердые сплавы, содержащие карбид титана (TiC, TiCN). Они представляют собой соединение из частиц керамики в металлическом связующем (КЕРамика-МЕТалл). К основным свойствам керметов относятся: • высокая устойчивость к износу задней поверхности режущей части и к износу по передней поверхности; • высокая химическая стабильность и высокая твердость при повышенной температуре; • устойчивость к образованию наростов на режущей кромке; • устойчивость к износу в результате окисления. Благодаря высокому сопротивлению износу они отличаются исключительной стойкостью и обеспечивают высокую точность размеров и превосходное качество с точки зрения чистоты обработки поверхности. Применяются керметы в условиях высо- ких скоростей резания, низких величин подачи и при равномер- ной глубине резания. В идеале условия обработки для оптималь- ного использования свойств керметов должны быть относительно стабильными, т.е. наилучшим образом они подходят для чисто- вой обработки. Однако по сравнению с областью применения твердых сплавов на основе вольфрама с покрытием сегмент, в котором широко применяются керметы, довольно ограничен. Тем не менее они являются хорошей альтернативой при выпол- нении определенных чистовых операций, в частности, при обра-
14 ботке «смазывающих» материалов. Благодаря покрытию с ис- пользованием керметов повышается твердость поверхности и тем самым сопротивляемость истиранию, а также снижается вероят- ность образования наростов на режущей кромке. 1.6. Сверхтвердые материалы Алмазы. Резцы из природных алмазов массой 0,21–0,85 карата закрепляют механическим способом или напайкой в переходных державках диаметром до 10 мм и длиной до 50 мм. Их применяют для чистового точения деталей из цветных метал- лов и сплавов, пластмасс и др. неметаллических материалов. Синтетические алмазы применяют для обработки твердых сплавов, высококремнистых материалов, стеклопластиков и дру- гих пластмасс. Синтетические алмазы типа карбонадо и баллас (марки АСПК и АСБ) по своим свойствам соответствуют природ- ным алмазам тех же сортов. Обработку ведут со скоростями резания 200–300 м/мин. Алмаз теплостоек до 800 °С (при большем нагреве он графи- тизируется). Область применения алмазных инструментов огра- ничивается высокой адгезией к железу, что является причиной его низкой износостойкости при точении сталей и чугунов. Поликристаллический кубический нитрид бора (PKB или КНБ). Поликристаллы кубического нитрида бора (КНБ), изве- стные под названием эльбор-Р, композит, исмит, боразон, кубо- нит и гексанит-Р, применяют для изготовления режущей части резцов (рис. 5). Выпускается в трех различных конструктивных формах: в качестве цельной сменной много- гранной пластины; в качестве слоя, нанесенного напылением на твердо- сплавную основу; в качестве режу- щего элемента, напаянного на твер- досплавную основу. Обладая хими- ческой инертностью к углероду и железу, КНБ успешно используется при обработке сталей и чугунов. КНБ по твердости приближается к алмазу и примерно вдвое превосхо- дит его по теплостойкости (1600 °С). Рис. 5. Микроструктура кубического нитрида бора (КНБ)
15 Инструментальный материал КНБ может приобретать разные свойства за счет изменения размера кристаллов, содержания и типа связки. Низкое содержание КНБ в комбинации с керамичес- кой связкой обеспечивает более высокую износостойкость и химическую стабильность. При финишной обработке таким инструментом заготовок из чугуна и закаленных сталей высокой твердости достигается шероховатость поверхности, аналогичная шлифованию. Область применения данных материалов приведена в табл. 4. Таблица 4 2. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА 2.1. Механическое, химико-термическое и физическое упрочнения Для повышения стойкости режущего инструмента применяют механическое упрочнение; химико-термическую обработку (азо- тирование, цементацию и т. д.); физическое упрочнение (лазер- ную обработку, ионную имплантацию, электроискровое и ульт- развуковое упрочнение). При механическом упрочнении, например дробеструйной или вибрационной обработке, образуется наклепанный слой со сжи- мающими остаточными напряжениями. Изменяется структура поверхностного слоя, уменьшается шероховатость поверхности, залечиваются концентраторы напряжений. Повышаются предел Марка сплава (материала) Обрабатываемый материал ВШ-75, ВОК-60, ЦМ-332, ВО-13, В-3 Серый и ковкий чугун (НВ 163-270) ВОК-60, ВОК-63 Отбеленный чугун (НВ 400-650) ВО-13, ВШ-75, ВОК-60 Сталь конструкционная (НВ 229) ВШ-75, ВОК-60 Сталь улучшенная (НВ 229-380) ВОК-60, В-3 Сталь закаленная (HRC 36-64) Силинит-Р Сплавы на основе никеля, получистовое точение и фре- зерование чугунов Эльбор-Р Чистовое точение без ударных нагрузок, торцевое фрезе- рование деталей из закаленных сталей, чугунов и спла- вов ВК Гексанит-Р Чистовое и получистовое точение при тяжелых условиях обработки (ударные нагрузки)
16 прочности, ударная вязкость, трещиностойкость и предел уста- лости. Химико-термическая обработка заключается в насыщении поверхностного слоя азотом, углеродом или бором. Азотирова- ние и цементация обычно производятся плазмой электрического газового разряда. Стойкость инструмента из быстрорежущей стали Р18 повышается  в 1,5–3 раза. При лазерной обработке формируется особомелкозернистая или псевдоаморфная структура повышенной твердости; при бомбардировке поверхности ионами, имеющими высокую энер- гию (ионная имплантация), происходит внедрение ионов и атомов легирующего элемента. 2.2. Износостойкие покрытия Покрытия режущей кромки инструмента оказывают суще- ственное влияние на процесс обработки. Правильный выбор покрытия с учетом характера работ позволяет добиться следую- щих преимуществ: • повышение стойкости; • уменьшение сил резания; • повышение скоростей резания и подачи; • повышение качества поверхности; • оптимизация условий сухой обработки; • улучшение результатов обработки твердых материалов с числом твердости до 68 HRC. Существуют как химические, так и физические методы нане- сения покрытий из высокопрочных соединений (рис. 6). К ним относятся: • CVD (Chemical Vapor Deposition); • PVD (Physical Vapor Deposition). Метод CVD (химическое осаждение из газовой фазы) широко используется для нанесения покрытий, например, на твердые сплавы. Он с успехом используется для получения многослой- ных покрытий, так как в газовой фазе легко можно добиться их различного состава. Многослойные покрытия могут наноситься на поверхность в разных комбинациях, в различной последова- тельности и могут иметь разную толщину. Усовершенствованным методом высокотемпературного химического осаждения из газо-
17 вой фазы (HT-CVD) в настоящее время наносится покрытие на большую часть твердосплавных инструментов. Высокотемпера- турные покрытия отличаются очень хорошей адгезией к основно- му металлу. Твердые сплавы с покрытием, нанесенным класси- ческим методом HT-CVD, характеризуются высокой износостой- костью благодаря относительно большой толщине покрытия из высокопрочных соединений (до 12 мкм при токарной обработке и 6 мкм при фрезеровании). Однако недостаток состоит в том, что прочность твердосплавных изделий с покрытием снижается по сравнению с основными металлами без покрытия. Тепловое воздействие на инструментальный материал при нанесении по- крытия методом среднетемпературного химического осаждения из газовой фазы (MT-CVD) ниже по причине менее высокой температуры нанесения покрытия при одновременно более высо- кой интенсивности осаждения. Опасность обезуглероживания и, таким образом, возникновения хрупких фаз снижается при использовании в качестве основного металла твердых сплавов. Твердые сплавы с покрытием MT-CVD благодаря превосходным свойствам вязкости используются преимущественно при фрезе- ровании. Рис. 6. Методы нанесения покрытий Давление,Мбар Температура нанесения покрытия, °С
18 При нанесении покрытия методом плазменного осаждения из газовой фазы (P-CVD) осаждение мелкозернистого покрытия происходит при более низких температурах по сравнению с методами HT-CVD и MT-CVD. Поскольку одних этих темпера- тур недостаточно для образования высокопрочных соединений, дополнительное питание процесса энергией осуществляется за счет находящейся в пульсирующем режиме плазмы тлеющего разряда низкого давления. Благодаря этому химические реакции возможны также при пониженных температурах. За счет сниже- ния температуры свойства твердого сплава в процессе нанесения покрытия остаются почти неизменными. Свойства твердых спла- вов с покрытием P-CVD особенно положительно отражаются на производительности при обработке резанием сталей повышенной прочности в режиме прерывистого реза. Преимущество метода PVD (физическое осаждение в вакууме) по сравнению с методом CVD состоит в осаждении тугоплавких веществ при низких температурах и, следовательно, в щадящем режиме воздействия на основной металл (прочность основного металла при изгибе остается почти неизменной благодаря низким температурам нанесения покрытия). Другим преимуществом является неболь- шая толщина слоя. Это позволяет сохранять относительно ост- рую режущую кромку в процессе резания (небольшой радиус закругления режущей кромки), что особенно важно для чистовой и прецизионной обработки. Наряду с различными традиционными покрытиями, напри- мер, TiN или TiAlN, все более широко применяются сверхтвер- дые углеродистые покрытия, обладающие уникальными свой- ствами, обеспечивающимиснижение интенсивности износа, умень- шение трения и ослабление коррозии. Преимущество покрытий DLC (Diamond Like Carbon) по сравнению с традиционными покрытиями на основе TiN заключается в том, что при их нанесении резко снижается вероятность термического схватыва- ния с обрабатываемым материалом. Несмотря на то, что по своей структуре данные покрытия ближе к графиту, они обладают свойствами, характерными для алмаза. При высочайшей микро- твердости — от 1500 до 3000 Н/мм2 покрытия DLC вполне упруги (предел упругости ок. 1,5 %). Они могут наноситься,
19 образуя прочный слой, методом осаждения из газовой фазы с использованием углеродистой плазмы почти на все металлы и сплавы, легкие металлы, твердые сплавы, а также на неметалли- ческие материалы (кремний, стекло, керамику, пластмассу и т. д.). Покрытия позволяют добиться существенного повышения стойкости изделия и, кроме того, при изготовлении инструмента заменить материалы более высокого качества менее твердыми, имеющими покрытие (например, покрытия DLC на вязкой инструментальной стали заменяют хрупкие твердые сплавы). Необходимо отметить, что в любом случае оптимальный с точки зрения уровня издержек инструментальный материал можно выбрать только посредством тщательного анализа конк- ретных условий эксплуатации инструмента и граничных условий. 3. КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ ПО МЕЖДУНАРОДНОМУ СТАНДАРТУ ИСО И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ Приопределенииобластейприменения твердыхсплавовобычно используют рекомендации международной организации стандар- тов ИСО (ISO), которые предусматривают их использование с учетом обрабатываемых материалов и типа стружки, типа обра- ботки (чистовая, получистовая, легкая черновая и черновая), условий обработки (хорошие, нормальные и тяжелые), а также видов обработки (точение, растачивание, фрезерование и др.). По ISO 513 предусматривается деление всех обрабатываемых материалов на три основные группы: Р (обозначаются синим цветом), М (желтым) и К (красным). В группу Р входят стали и стальное литье, при обработке которых получают сливную стружку. В группу М входят нержавеющие стали, титановые и жаропрочные сплавы, при обработке которых получают стружку надлома и сливную. В группу К входят чугуны, цветные металлы и их сплавы, материалы с высокой поверхностной твердостью, при обработке которых получают стружку надлома и элемент- ную (табл. 5).
20 Таблица 5 Классификация обрабатываемых материалов по группам резания Каждая группа применения инструментальных материалов делится на подгруппы, причем с увеличением индекса подгруппы от 01 до 40 (50) условия обработки становятся более жесткими, начиная от чистового резания и заканчивая черновым с ударами. Такое обстоятельство удобно для подбора рекомендуемых марок твердых сплавов по свойствам. Чем больше индекс подгруппы применения, тем ниже требуемая износостойкость твердого спла- ва и допустимая скорость резания, но выше прочность (ударная вязкость) и допустимая подача и глубина резания (табл. 6). Таблица 6 Подгруппы применения твердых сплавов Обозна- чение Обрабатываемый материал. Тип снимаемой стружки Вид обработки. Условия применения Р01 Сталь. Сливная стружка Чистовое точение, растачивание, развертывание (высокие точность обработки и качество поверхности изделия) Р10 Сталь. Сливная стружка Точение, в том числе по копиру, нареза- ние резьбы, фрезерование, рассверлива- ние, растачивание Р20 Сталь, ковкий чугун и цветные металлы. Сливная стружка Точение, в том числе по копиру, фрезе- рование, чистовое строгание Группа по ISO Обрабатываемый материал Марка материала Стали: углеродистые 08кп, 10, А12, Ст3, Ст45, А40Г, 60, У7А легированные 20Х, 12ХН13А, 38Х2Н2МА, ШХ15ГС высоколегированные и инструментальные 7ХФ, 9ХС, ХВГ, Р6М5 Р Стальное литье 20Л, У8Л, 35ХГСЛ, 5Х14НДЛ, Г13 Нержавеющие стали 12Х13, 12Х18Н10Т, 11Х11Н2В2МФ Титановые сплавы ВТ1-00, ВТ5, ВТ14М Жаропрочные ХН32Т, ХН67ВТМЮЛ Чугуны СЧ10, СЧ45, ВЧ35, ВЧ100, КЧ37-12, КЧ50-5 Цветные металлы АМГ2, Д16,АЛ3, ЛС63-1, Л96, ЛО70-1К Материалы с высокой поверхностной твердостью Закаленная сталь HRC 45-60, ЧХ16
21 Продолжение табл. 6 Обозна- чение Обрабатываемый материал. Тип снимаемой стружки Вид обработки. Условия применения Р25 Сталь нелегированная, низко- и среднелегированная Фрезерование, в том числе глубоких пазов, другие виды обработки, при кото- рых у сплава должно быть высокое со- противление тепловым и механическим нагрузкам Р30 Сталь, ковкий чугун. Сливная стружка Черновое точение, фрезерование, стро- гание. Работа в неблагоприятных усло- виях* Р40 Сталь с включениями песка и раковинами. Сливная стружка и стружка надлома Черновое точение, строгание. Работа в особо неблагоприятных условиях* Р50 Сталь со средней или низкой прочностью, с включениями песка и раковинами. Сливная стружка и стружка надлома Точение, строгание, долбление при осо- бо высоких требованиях к прочности твердого сплава в связи с неблагоприят- ными условиями резания* . Для инстру- мента сложной формы М10 Сталь, в том числе аустенитная, жаропрочная, труднообрабаты- ваемая, сплавы, серый, ковкий и легированный чугуны. Сливная стружка и стружка надлома Точение, фрезерование М20 Сталь, в том числе жаропрочная, труднообрабатываемая, сплавы, серый и ковкий чугуны. Сливная стружка и стружка надлома Точение, фрезерование М30 Аустенитная сталь, жаропрочные, труднообрабатываемые стали и сплавы, серый и ковкий чугуны. Сливная стружка и стружка над- лома Точение, фрезерование, строгание, рабо- та в неблагоприятных условиях М40 Низкоуглеродистая сталь с низ- кой прочностью, автоматная сталь и другие металлы и сплавы. Сливная стружка и стружка над- лома Точение, фасонное точение, отрезка преимущественно на станках-автоматах К01 Серый чугун, преимущественно высокой твердости, алюминие- вые сплавы с большим содер- жанием кремния, закаленная сталь, абразивные пластмассы, керамика, стекло. Стружка над- лома Чистовое точение, растачивание, фрезе- рование, шабрение
22 Окончание табл. 6 * Неблагоприятные условия — работа с переменной глубиной резания, с прерывистой подачей, с ударами, вибрациями, с наличием литейной корки и абразивных включений в обрабатываемом материале. Таким образом, малые индексы соответствуют чистовым опе- рациям, когда от твердых сплавов требуется высокая износостой- кость и теплостойкость, а большие индексы соответствуют черно- вым операциям, т.е. когда твердый сплав должен обладать высокой прочностью. В связи с этим каждая марка имеет свою предпочтительную область применения, в которой она обеспечи- вает максимальные работоспособность сплава и производитель- ность обработки. Скорость резания, непрерывность обработки, жесткость сис- темы СПИД (станок—приспособление—инструмент—деталь), способ получения заготовки (состояние обрабатываемой поверх- ности) позволяют определить условия обработки и сформулиро- вать требования к основным свойствам твердого сплава. Условия обработки могут быть легкие, средние и тяжелые. Обозна- чение Обрабатываемый материал. Тип снимаемой стружки Вид обработки. Условия применения К05 Легированные чугуны, закален- ные стали, коррозионно-стой- кие, высокопрочные и жаро- прочные стали и сплавы. Стружка надлома Чистовое и получистовое точение, рас- тачивание, развертывание, нарезание резьбы К10 Серый и ковкий чугуны пре- имущественно повышенной твердости, закаленная сталь, алюминиевые и медные сплавы, пластмассы, стекло, керамика. Стружка надлома Точение, растачивание, фрезерование, сверление, шабрение К20 Серый чугун, цветные металлы, абразивная прессованная древе- сина, пластмассы. Стружка надлома Точение, фрезерование, строгание, свер- ление, растачивание К30 Серый чугун низкой твердости и прочности, сталь низкой прочности, древесина, цветные металлы, пластмассы, плотная древесина. Стружка надлома Точение, фрезерование, строгание, свер- ление, работа в неблагоприятных усло- виях* . Допустимы большие передние углы заточки инструмента К40 Цветные металлы, древесина, пластмассы. Стружка надлома Точение, фрезерование, строгание. До- пустимы большие передние углы заточ- ки инструмента
23 Легкие условия — высокие скорости, непрерывное резание, предварительно обработанные заготовки, высокая жесткость технологической системы СПИД. Требования к твердому сплаву — высокая износостойкость. Средние — умеренные скорости резания, контурное точение, поковки и отливки, достаточно жесткая система СПИД. Требо- вания к твердому сплаву — хорошая прочность в сочетании с достаточно высокой износостойкостью. Тяжелые — невысокие скорости, прерывистое резание, тол- стая корка на литье или поковках, нежесткая система СПИД. Требования к твердому сплаву — высокая прочность. Кроме подгрупп применения необходимо знать тип обработки (чистовая, получистовая, легкая черновая и черновая), который позволяет ориентироваться в величинах глубины резания t, мм, и подачи S, мм/об. Типы обработки приведены в табл. 7. Таблица 7 Типы обработки   Область применения твердых сплавов представлена в табл. 8. Таблица 8 Определение области применения твердого сплава   Из табл. 8 видно, что область использования марки твердого сплава будет зависеть от обрабатываемого материала, условий и типа обработки. Тип обработки Условия обработки ISO Чистовая Получистовая Легкая черновая Черновая Р Р01-Р10 Р10-Р25 Р25-Р30 Р30-Р35 М М10-М15 М15-М20 М20-М25 М25-М30Легкие К К01-К05 К05-К10 К10-К15 К15-К20 Р Р10-Р25 Р25-Р30 Р30-Р40 Р40-Р50 М М15-М20 М20-М25 М25-М30 М30-М35Средние К К05-К10 К10-К15 К15-К20 К20-К25 Р Р30-Р35 Р35-Р40 Р40-Р45 Р45-Р50 М М20-М25 М25-М30 М30-М35 М35-М40Тяжелые К К10-К15 К15-К20 К20-К25 К25-К30 Тип обработкиПараметр режима резания Чистовая Получистовая Легкая черновая Черновая Глубина t, мм 0,25–2,0 0,5–3,0 2,0–6,0 5,0–10,0 Подача S, мм/об 0,05–0,15 0,1–0,3 0,2–0,5 0,4–1,8
24 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. Согласно номеру варианта по табл. 9 выбрать марки инструментальных материалов, указать их наименование, хими- ческий состав, свойства и область применения. 2. Для заданного обрабатываемого материала (см. табл. 9), вида и условий обработки выбрать две-три марки инструменталь- ных материалов и обосновать свой выбор. 3. Для заданного обрабатываемого материала (см. табл. 9), вида и условий обработки выбрать группу резания по ISO и обосновать свой выбор. Таблица 9 Обрабатываемый материал Но- мер вари- анта Марки инструментальных материалов Марка материала Термиче- ская обра- ботка1 Вид обра- ботки2 Условия обработ- ки3 1 У7, 9ХВГ, М6Ф1, Р18, ВК3, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ЦМ-332 Сталь 20 Нет Чер. Т 2 У9А, Х12М, М6Ф3, Р6М5, ВК6, Т15К6, ТТ8К6, ТН-30, ВШ-75 Сталь 45 Нет Чер. С 3 У12, 5Х2МНФ, М5Ф1С, Р6М5Ф3, ВК8, Т14К8 , ТТ10К8Б, ТН-40, ЦН-30 Сталь 40Х Нет П С 4 У8ГА, 4Х3ВМФ, М5Ф1С4, Р18К5Ф2, ВК10, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ВШ-75 Сталь 45 Нет П С 5 У9, ХВСГФ, М6Ф1С2, Р9К5, ВК15, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, ВОК-60 Сталь 40ХГН Да Чис. Л 6 У7А, 4Х5В2ФС, М6Ф1С, Р12, ВК20, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, В-3 Сталь 50 Да Чис. Л 7 У10, 9Х5В2Ф, М6Ф1, Р6М5, ВК3-М, Т15К6, Т8К6, ТН- 30, ЦМ-332 Ст5 Нет Чер. Т 8 У12А, 8Х6НФТ, М6Ф3, Р2АМ9К5, ВК6-М, Т14К8, ТТ10К8Б, ТН-40, ВОК-60 АД31 Нет П С 9 У7, 9Г2Ф, М5Ф1С, Р6М5, ВК6-ОМ, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ЦН-30 Ст4 Нет Чер. С
25 Продолжение табл. 9 Обрабатываемый материал Но- мер вари- анта Марки инструментальных материалов Марка материала Термиче- ская обра- ботка1 Вид обра- ботки2 Условия обработ- ки3 10 У9А, Х6ВФ, М5Ф1С4, Р6М5Ф3, ВК6-В, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, ВШ-75 Сталь 50ХГН Да Чис. С 11 У8, 9ХС, М6Ф1С2, 11Р3АМ3Ф2, ВК8-В, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ВОК-60 Сталь 30ХГН Да Чис. Л 12 У10А, 6Х4М2ФС, М6Ф1С, Р12, ВК8-ОМ, Т15К6, ТТ8К6, ТН-30 Сталь 40ХС Нет Чис. Л 13 У13, Х12Ф1, М6Ф1, Р6М5К5, ВК10-ХОМ, Т14К8, ТТ10К8, ТН-40, ВОК-60 Сталь 30ХГС Да Чис. С 14 У7А, 6ХВГ, М6Ф3, Р2АМ9К5, ВК4-В, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, силинит-Р ВК6 Нет Чис. Л 15 У10, ХГС, М5Ф1С, Р18К5Ф2, ВК11-В, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, ВО-13, гексанит-Р Сталь 50 Нет П С 16 У8А, Х12ВМ, М5Ф1С4, Р12Ф3, ВК10-М, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ЦМ-332 Сталь 60Г Нет Чис. Л 17 У11, 9ХФ, М6Ф1, Р9К5, ВК11-В, Т15К6, ТТ8К6, ТН- 30, ВШ-75 Сталь 20Х12 Нет Чер. С 18 У13А, 9ХФМ, М6Ф1С2, Р6М5К5, ВК20-КС, Т14К8, ТТ10К8Б, ТН-40, ЦН-30 Сталь 9Х18 Да Чис С 19 У8, 11ХФ, М6Ф1С, Р2АМ9К5, ВК3, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ВШ-75 СЧ 32 Нет Чис. Л 20 У10А, 3Х2МНФ, М6Ф3, Р6М5, ВК6, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, ВОК-60 КЧ 30-6 Нет Чер. Т 21 У9, ХВГ, М5Ф1С4, 9М4К8, ВК8, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ВО-13 СЧ 40 Нет Чер. Т
26 Окончание табл. 9 1 Под термической обработкой материала подразумевается процесс закал- ки. 2 Под видом обработки подразумевается процесс точения. Условные обозначения видов обработки: Чер. — черновая обработка, Чис. — чистовая обработка, П — получистовая обработка. 3 Условия обработки: Л — легкие, С — средние, Т — тяжелые. Обрабатываемый материал Но- мер вари- анта Марки инструментальных материалов Марка материала Термиче- ская обра- ботка1 Вид обра- ботки2 Условия обработ- ки3 22 У11А, Х12ВМФ, М6Ф1С2, Р6М5Ф3, ВК10, Т15К6, ТТ8К6, ТН-30, эльбор-Р КЧ-50-4 Нет Чис. Л 23 У8Г, ХВ4Ф, М6Ф1С, 11Р3АМ3Ф2 , ВК15, Т14К8, ТТ10К8Б, ТН-40, силинит-Р АМг5 Нет Чис. С 24 У8А, 4ХМФС, М6Ф3, Р18К5Ф2, ВК20, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ЦМ-332 Сталь 15ХГН Да Чис С 25 У11, Х12МФ, М6Ф1, Р9К5, ВК3-М, Т5К12, ТТ8К7, ТН- 25, В-3 ВК6 Нет Чис. Л 26 У8А, 9ХС, Р6М5, Т15К6, М6Ф1, ТТ7К12, ТН30, ЦМ-332, ВОК-63 Сталь 60Г Нет Чер. Т 27 У13, Х12МФ, М6Ф1, Р9К5, ВК3-М, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, В-3 Ст3 Нет Чер. Т 28 У8, 11ХФ, М6Ф1С, Р2АМ9К5, ВК3, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ВШ-75 Сталь 45 Да Чис. Л 29 У12А, 8Х6НФТ, М6Ф3, Р2АМ9К5, ВК6-М, Т14К8, ТТ10К8Б, ТН-40, ЦМ-332 Сталь 15Х Нет П Т 30 У7, 9ХВГ, М6Ф1, Р18, ВК3, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ЦМ-332 КЧ-40-4 Нет Чис. Л
27 Список рекомендуемой литературы 1. Горчакова С.А., Килин В.А., Тарасов В.В. Обработка резанием: Учеб. пособие. Владивосток: Мор. гос. ун-т., 2006. 88 с. 2. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справоч- ник. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 480 с. 3. Коган Б.И. Резание материалов: Учеб. пособие. Кемерово, 2000. 233 с. 4. Справочник инструментальщика / Под ред. И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение, 1987. 846 с. 5. GARANT: Справ. по обработке резанием. Германия, Мюнхен: Hoffmann Group, 2008. 857 с.
Оглавление 1. Инструментальные материалы: Классификация, маркировка и область применения .............................................................................................. 3 1.1. Углеродистые и легированные инструментальные стали .......................... 5 1.2. Быстрорежущие стали ......................................................................... 7 1.3. Штамповые стали ............................................................................... 9 1.4. Твердые сплавы.................................................................................. 9 1.5. Минералокерамика ............................................................................ 13 1.6. Сверхтвердые материалы.................................................................... 14 2. Методы повышения износостойкости режущего инструмента ......................... 15 2.1 Механическое, химико-термическое и физическое упрочнения .................. 15 2.2. Износостойкие покрытия .................................................................... 16 3. Классификация современных твердых сплавов по международному стандарту ИСО и определение условий их применения ............................... 19 Порядок выполнения работы ......................................................................... 24 Список рекомендуемой литературы ................................................................ 27 Учебное издание Щелоков Сергей Вячеславович Кузьменя Алексей Александрович ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Основы технологии производства машин», «Технология машиностроения и производство машин» Редактор Л.В. Лебедева Компьютерная верстка Ю.В. Борцова Изд. лиц. ЛР № 021277 от 06.04.98. Подписано в печать 24.11.10. 1,75 печ. л. 1,8 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 2240 Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения 630049, Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191 Тел./факс: (383) 328-03-81. Е-mail: press@stu.ru

More Related Content

PDF
раздел6
byБогдан Ченцов
 
PDF
Журнал о металлопрокате Сибирское металлоснабжение №12 (157) 2015
byЖурнал о металлопрокате «Сибирское металлоснабжение»
 
DOCX
слесарное дело методичка
byDemanessa
 
PDF
14315
bynreferat
 
PDF
S460m article magazine
byVladyslav Gorbatenko
 
PPT
лекция по тм
byslinko_sg
 
PDF
6954
byivanov1566334322
 
PDF
Красноярский журнал Вестснаб №15 (282) 2015
byПромышленный журнал «Вестснаб»
 
раздел6
byБогдан Ченцов
 
Журнал о металлопрокате Сибирское металлоснабжение №12 (157) 2015
byЖурнал о металлопрокате «Сибирское металлоснабжение»
 
слесарное дело методичка
byDemanessa
 
14315
bynreferat
 
S460m article magazine
byVladyslav Gorbatenko
 
лекция по тм
byslinko_sg
 
6954
byivanov1566334322
 
Красноярский журнал Вестснаб №15 (282) 2015
byПромышленный журнал «Вестснаб»
 

What's hot

PDF
28459ip
byivanov156w2w221q
 
PPT
Руссталь Групп
byrusstal
 
PDF
Применение высокопрочных марок стали в строительстве
byUkrainian Steel Construction Center
 
PDF
Снижение затрат в строительстве путем применения новых высокопрочных марок ко...
byUkrainian Steel Construction Center
 
PDF
7149
byivanov156633595
 
PDF
Вызовы рынка металллоконструкций
byUkrainian Steel Construction Center
 
PPT
прокаткка омд
bynovikova1
 
PDF
Новые возможности для профессионалов рынка нержавеющих сталей в высоконикелев...
byMetal Supply&Sales Magazine
 
DOCX
махметова план открытого урока 2 курс
byВспомогательный образовательный сайт
 
PPT
махметова слайд открытого урока 2 курс
byВспомогательный образовательный сайт
 
PPTX
производство гнутых отводов
byЛилия Збаржевская
 
PPT
лекция 13
bystudent_kai
 
PDF
6953
byivanov1566334322
 
PPS
О компании Гласс Стор (обработка стекла)
byDmitry Levin
 
PPT
черная металлургия 8класс
byMetOb
 
PDF
Kurs lekciy po_predmetu_tehnologiya_proizvodstva_ch_rnyh_met
byAbibe Taki
 
28459ip
byivanov156w2w221q
 
Руссталь Групп
byrusstal
 
Применение высокопрочных марок стали в строительстве
byUkrainian Steel Construction Center
 
Снижение затрат в строительстве путем применения новых высокопрочных марок ко...
byUkrainian Steel Construction Center
 
7149
byivanov156633595
 
Вызовы рынка металллоконструкций
byUkrainian Steel Construction Center
 
прокаткка омд
bynovikova1
 
Новые возможности для профессионалов рынка нержавеющих сталей в высоконикелев...
byMetal Supply&Sales Magazine
 
махметова план открытого урока 2 курс
byВспомогательный образовательный сайт
 
махметова слайд открытого урока 2 курс
byВспомогательный образовательный сайт
 
производство гнутых отводов
byЛилия Збаржевская
 
лекция 13
bystudent_kai
 
6953
byivanov1566334322
 
О компании Гласс Стор (обработка стекла)
byDmitry Levin
 
черная металлургия 8класс
byMetOb
 
Kurs lekciy po_predmetu_tehnologiya_proizvodstva_ch_rnyh_met
byAbibe Taki
 

Viewers also liked

DOCX
780198
byИван Иванов
 
PDF
How to Use Awesome Screenshot
byphillinetlatido
 
DOCX
Ensayo josé manuel esteve
byFrancisco_Cruz
 
PPTX
Making the case for god 2
byStephen Palm
 
PDF
6684
byivanov156w2w221q
 
PDF
7020
byivanov156633595
 
PDF
7026
byivanov156633595
 
PDF
2
byИван Иванов
 
PDF
компьютерные технологии, управление,_радиоэлектроника_№2_2008
byИван Иванов
 
PDF
6687
byivanov156w2w221q
 
DOCX
780016
byИван Иванов
 
PPTX
Amy Curran
byAmy Curran
 
PDF
6715
byivanov156w2w221q
 
PDF
28535ip
byivanov156w2w221q
 
PPTX
Drogas y sus consecuencias.
byerisotca
 
780198
byИван Иванов
 
How to Use Awesome Screenshot
byphillinetlatido
 
Ensayo josé manuel esteve
byFrancisco_Cruz
 
Making the case for god 2
byStephen Palm
 
6684
byivanov156w2w221q
 
7020
byivanov156633595
 
7026
byivanov156633595
 
2
byИван Иванов
 
компьютерные технологии, управление,_радиоэлектроника_№2_2008
byИван Иванов
 
6687
byivanov156w2w221q
 
780016
byИван Иванов
 
Amy Curran
byAmy Curran
 
6715
byivanov156w2w221q
 
28535ip
byivanov156w2w221q
 
Drogas y sus consecuencias.
byerisotca
 

Similar to 537

PDF
14241
bynreferat
 
PPT
металлы и их сплавы
byaviamed
 
PPTX
Урок 7
byshumak
 
PDF
14247
bynreferat
 
PPT
металлические материалы
byАнастасия Кирина
 
PPT
металлические материалы
byАнастасия Кирина
 
PDF
549
byivanov156w2w221q
 
PPTX
Дефекты в металлах и сплавах. Виды дефектов.pptx
bykassenovalejla
 
PDF
ГОСТ 16523-93.pdf
byssusercba548
 
PDF
10678
byivanov156635995534
 
PDF
Конструкционные материалы skills Л1(1).pdf
byNwajaguNnaemeka
 
PPTX
значение сплавов в жизни человека
byolgasmorgon2702
 
14241
bynreferat
 
металлы и их сплавы
byaviamed
 
Урок 7
byshumak
 
14247
bynreferat
 
металлические материалы
byАнастасия Кирина
 
металлические материалы
byАнастасия Кирина
 
549
byivanov156w2w221q
 
Дефекты в металлах и сплавах. Виды дефектов.pptx
bykassenovalejla
 
ГОСТ 16523-93.pdf
byssusercba548
 
10678
byivanov156635995534
 
Конструкционные материалы skills Л1(1).pdf
byNwajaguNnaemeka
 
значение сплавов в жизни человека
byolgasmorgon2702
 

More from ivanov156w2w221q

PDF
588
byivanov156w2w221q
 
PDF
596
byivanov156w2w221q
 
PDF
595
byivanov156w2w221q
 
PDF
594
byivanov156w2w221q
 
PDF
593
byivanov156w2w221q
 
PDF
584
byivanov156w2w221q
 
PDF
589
byivanov156w2w221q
 
PDF
592
byivanov156w2w221q
 
PDF
591
byivanov156w2w221q
 
PDF
590
byivanov156w2w221q
 
PDF
585
byivanov156w2w221q
 
PDF
587
byivanov156w2w221q
 
PDF
586
byivanov156w2w221q
 
PDF
582
byivanov156w2w221q
 
PDF
583
byivanov156w2w221q
 
PDF
580
byivanov156w2w221q
 
PDF
581
byivanov156w2w221q
 
PDF
579
byivanov156w2w221q
 
PDF
578
byivanov156w2w221q
 
PDF
512
byivanov156w2w221q
 
588
byivanov156w2w221q
 
596
byivanov156w2w221q
 
595
byivanov156w2w221q
 
594
byivanov156w2w221q
 
593
byivanov156w2w221q
 
584
byivanov156w2w221q
 
589
byivanov156w2w221q
 
592
byivanov156w2w221q
 
591
byivanov156w2w221q
 
590
byivanov156w2w221q
 
585
byivanov156w2w221q
 
587
byivanov156w2w221q
 
586
byivanov156w2w221q
 
582
byivanov156w2w221q
 
583
byivanov156w2w221q
 
580
byivanov156w2w221q
 
581
byivanov156w2w221q
 
579
byivanov156w2w221q
 
578
byivanov156w2w221q
 
512
byivanov156w2w221q
 

537

  • 1.
    НОВОСИБИРСК 2010 ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ СИБИРСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ 621 Щ462 Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Основы технологии производства машин», «Технология машиностроения и производство машин» С.В. ЩЕЛОКОВ, А.А. КУЗЬМЕНЯ
  • 2.
    УДК 621.002.3.001.37 Щ462 Щелоков С.В., Кузьменя А.А. Инструментальные мате- риалы: Метод. указ. к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Основы технологии производства машин», «Тех- нология машиностроения и производство машин». — Новоси- бирск: Изд-во СГУПСа, 2010. — 28 с. В методических указаниях рассматривается классификация, применение и методика выбора инструментальных материалов на предприятиях ремонта и производства изделий транспортного комплекса. Приведены системы обозначения и таблицы соответствия инструменталь- ных материалов отечественного и импортного производства. Предназначены для студентов всех специальностей факультета «Строи- тельные и дорожные машины». Рассмотрены ирекомендованык изданию назаседании кафедры «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин». О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р канд. техн. наук, доц. кафедры «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин» К.А. Медведев Р е ц е н з е н т завкафедрой «Технология машиностроения» ГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет» канд. техн. наук В.В. Коноводов  Щелоков С.В., Кузьменя А.А., 2010  Сибирский государственный университет путей сообщения, 2010
  • 3.
    3 Цель работы: изучитьклассификацию, маркировку, основ- ные свойства и область применения инструментальных материа- лов. Изучить и использовать практически методику выбора инструментальных материалов для определенных условий обра- ботки. 1. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ: КЛАССИФИКАЦИЯ, МАРКИРОВКА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ По характеру работы инструменты можно разделить наизмери- тельные, режущие, штамповые и др. Режущая часть инструментов при работе подвергается изна- шиванию, тепловым воздействиям и силовым нагрузкам. Поэто- му к инструментальным материалам (рабочая часть инструмен- та) предъявляются следующие требования: • высокая твердость и прочность на сжатие; • высокая прочность при изгибе и вязкость; • высокая износостойкость; • высокая термостойкость. Твердость инструмента должна значительно превышать твер- дость материала заготовки. Под воздействием высокой темпера- туры при резании твердость инструмента снижается и может оказаться недостаточной для осуществления резания. От тепло- стойкости зависит допустимая скорость резания. Ударная вяз- кость необходима для инструментов ударного действия. К инструментальным материалам относятся: углеродистые, легированные и быстрорежущие стали, твердые сплавы, минера- локерамика, керметы и сверхтвердые материалы. Классификация и взаимное расположение областей примене- ния инструментальных материаловнаоснове требований, предъяв- ляемых к ним, приведены на рис. 1.
  • 4.
  • 5.
    5 В табл. 1представлены основные характеристики свойств различных инструментальных материалов. Например, сравне- ние показывает, что быстрорежущие стали и твердые сплавы по сравнению с минералокерамическими и сверхтвердыми (КНБ, PKD) инструментальными материалами обладают значительно более высокой прочностью при изгибе при более низких твердо- сти и прочности при сжатии. Таблица 1 Основные характеристики свойств инструментальных материалов 1 для КНБ; 2 для окисной керамики; 3 для PKD 1.1. Углеродистые и легированные инструментальные стали Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435–90) содержат 0,65–1,35 % C. Они маркируются буквой «У» и одной- двумя цифрами: У7-У13, У7А-У13А. Буква У означает, что сталь углеродистая, число показывает содержание углерода в десятых долях процента, буква А означает, что сталь высококачествен- ная, т. е. с пониженным содержанием вредных примесей: серы и фосфора. Пример расшифровки стали марки У10А: сталь углеродистая, инструментальная, высококачественная, содержит  1,0 % угле- рода. Инструментальные материалы Твердый сплав Свойства Быстро- режу- щая сталь Р02- Р40 М10- М40 К03-К40 Минерало- керамика Сверхтвердые инструменталь- ные материалы (КНБ, PKD) Плотность, г/см3 8–9 6–15 3,2–4,5 3,12–3,5 Твердость по Виккерсу, HV30 700–900 1350– 1650 1350– 1700 1300– 1800 1350–2100 35001 Прочность при изгибе, МПа 2500– 4000 800– 1900 1350– 2100 1200– 2200 400–950 500–1100 Прочность при сжатии, МПа 2800– 3800 4600– 5100 4400– 6000 4500– 6200 3500– 55002 76003 Модуль упруго- сти, ГПа 260–300 440– 560 540–580 580–630 300–450 680–840 Тепловое расши- рение, 10–6 К–1 9–12 5,5– 7,5 5,5 5–5,5 3–8 —
  • 6.
    6 Углеродистые инструментальные сталиобладают высокой твердостью, прочностью, хорошо шлифуются при изготовлении инструмента, дешевы и недефицитны. Теплостойкость этих ста- лей составляет 150–250 °С. Окончательная термическая обработка включает закалку и отпуск. Структура закаленной стали состоит из мартенсита с мелкими карбидами. Инструменты из углеродистых сталей могут работать лишь при небольших скоростях резания, до 15–18 м/мин. Такие стали применяются для изготовления слесарного инструмента — зубила, ножницы, молотки, напильники, а также режущего инструмента — метчики, сверла и развертки для обработки мягких материалов. Легированные инструментальные стали (ГОСТ 5950–2000) обычно содержат 0,9–1,4 % С. Суммарное содержание легирую- щих элементов (Cr, W, Mn, Si, V и др.) не превышает 5 %. Все стали этой группы производят высококачественными. Высокая твердость и износостойкость определяются содержа- нием углерода. Легирование используется, главным образом, для повышения прокаливаемости, а также для сохранения мел- кого зерна, прочности и вязкости. Стали данной группы маркируются цифрами и буквами. В начале марки цифра показывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Отсутствие цифры означает, что содер- жание углерода составляет около 1 %. Буквы за цифрами — соответствующий легирующий элемент, цифра за буквой — среднее содержание этого элемента в целых процентах. Отсут- ствие цифры означает, что данного элемента содержится  1 %. При маркировке используют следующие буквенные обозначе- ния легирующих элементов: В — вольфрам, Г — марганец, К — кобальт, М — молибден, Н — никель, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, Х — хром. Пример расшифровки стали марки ХВГ: сталь инструмен- тальная, легированная, высококачественная, содержит  1 % углерода,  1 % хрома,  1 % вольфрама,  1 % марганца. Окончательная термическая обработка — закалка и отпуск. Структура закаленной стали — легированный мартенсит, карби-
  • 7.
    7 ды и остаточныйаустенит. Теплостойкость этих сталей не превышает 250–350 °С. Низколегированные стали Х, В2Ф, 13Х и др. применяют для слесарных инструментов (плашек, разверток, метчиков, шабе- ров, зубил и др.). Среднелегированные стали ХВСГ, 9ХС, ХВГ и др. служат для изготовления разверток, фасонных резцов, сверл малого диамет- ра, концевых фрез, протяжек, метчиков и других инструментов, работающих при скоростях резания до 25 м/мин. 1.2. Быстрорежущие стали Инструменты из быстрорежущих сталей имеют высокую тепло- стойкость (550–650 °С), что позволяет им работать со скоростями резания в 3–4 раза большими (до 100 м/мин), чем инструмен- там, изготовленным из углеродистых и легированных сталей. Быстрорежущие стали (ГОСТ 19265–73) содержат 0,7– 1,5 % C, до 18 % W и др. элементы. В обозначении марок стоит буква Р (от англ. слова «Rapid»), что в переводе означает «быстрый»; цифры за этой буквой показывают среднее содержа- ние вольфрама. Вольфрам является основным легирующим элементом, так как обеспечивает высокую теплостойкость. До- бавление ванадия обеспечивает достаточную износостойкость инструмента при температуре до 650 °С. Твердость быстрорежу- щих сталей составляет не менее 63–65 HRC. Пример расшифровки стали Р18: сталь быстрорежущая, высококачественная, содержит 18 % вольфрама. Области применения быстрорежущих сталей приведены в табл. 2. Таблица 2 Области применения быстрорежущих сталей Марка быстроре- жущей стали Обрабатываемый материал и условия обработки Р18, Р6М5 Легированные конструкционные стали Р9К5, Р6М5Ф3 Чистовая и получистовая обработка углеродистых и легирован- ных конструкционных сталей Р6М5К5 Чистовая и получистовая обработка улучшенных легированных и нержавеющих сталей Р12Ф3 Чистовая обработка вязкой аустенитной стали и материалов, обладающих абразивными свойствами
  • 8.
    8 Высококачественные быстрорежущие стали(HSS) широко применяются для изготовления спиральных сверл, зенкеров, разверток, фрез и ножовочных полотен. Быстрорежущая сталь часто используется также для изготовления фасонных токарных резцов и прорезных резцов. Условия эксплуатации: • низкие скорости резания; • как правило, требуется охлаждение режущей кромки; • более низкая износостойкость по сравнению с твердыми сплавами; • высокая жаропрочность и прочность при изгибе. Обычно сокращение HSS применяется для обозначения быс- трорежущей стали. Высоколегированные быстрорежущие стали имеют обозначение HSS-E. Улучшения качества можно добиться методом порошковой металлургии (порошковые стали). При этом производится распыление жидкой стали через форсунки, после чего мелкие капли расплавленного металла быстро затвер- девают (порошок). При этом не образуются крупные первичные карбиды. Для изготовления отливок порошок плотно спрессовы- вается под действием высокого давления и высокой температуры (горячий изостатический метод). В результате получается мел- козернистая структура с очень хорошими механическими свой- ствами, существенно повышающая износостойкость. Кроме того, порошковая сталь SPM содержит значительно больше легирую- щих добавок. Благодаря этому SPM характеризуется превосход- ными показателями по твердости и вязкости (рис. 2 и 3). а) б) Рис. 2. Структура высококачественных быстрорежущих сталей: а — структура стали, полученной методом порошковой металлургии: мелкие карбиды, образующие однородную структуру; б — структура стали обыкновенного качества: крупные карбиды, образующие строчечную структуру
  • 9.
    9 1.3. Штамповые стали Штамповыестали применяют для изготовления инструмен- та, работающего при обработке металлов давлением (штампы, пуансоны, матрицы, валики и т.д.). Эти стали подразделяются на стали для штампов холодного деформирования и стали для штампов горячего деформирования. К сталям для штампов холодного деформирования относятся такие, как У10, У12, Х, 9ХС, Х12М, Х12Ф, 4ХС4, 5ХГМ и др. Стали для штампов горячего деформирования: 5ХНМ, 5ХНТ, 3Х2В8, 4Х5В2ФС, 6ХВ2С и др. 1.4. Твердые сплавы Твердые сплавыпредставляют собойсплавыкарбидовтугоплав- ких металлов с кобальтом, являющимся своеобразной связкой. Твердые сплавы обладают высокой твердостью, износостойкос- тью и теплостойкостью до 1000 °С. При этом они имеют меньшую ударную вязкость и теплопроводность по сравнению с быстроре- жущими сталями. Твердые сплавы выпускают в виде пластинок различных форм и размеров, получаемых методом порошковой металлургии. Промышленностью выпускаются три группы вольфрамовых твердых сплавов (ГОСТ 3882–74): ВК — вольфрамовые, ТК — титановольфрамовые и ТТК — титанотанталовольфрамовые. Однокарбидные сплавы производят на базе карбида вольфра- ма и называют вольфрамовыми (группа ВК). В марках ВК2, ..., ВК30 буква К означает кобальт Co, цифра показывает его содержание в процентах, остальное — карбид вольфрама WC. Рис. 3. Сравнение прочности при изгибе высококачественных сталей ,
  • 10.
    10 Пример расшифровки сплаваВК20: 20 % Co + 80 % WC. Сплавы этой группы наиболее прочные. С увеличением содержания кобальта повышается сопротивление сплава удар- ным нагрузкам, но уменьшается его износостойкость. Применя- ются однокарбидные сплавы для обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов, а также неметаллических материалов точением, фрезерованием и т. п.Предельная теплостойкость этих материалов определяется началом интенсивного окисления кар- бидов, т.е. температурой 950–1000 °С. Двухкарбидные твердые сплавы содержат карбиды вольфра- ма и титана и называются титановольфрамовыми (группа ТВК или ТК). В марках Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4 цифры после буквы Т показывают процентное содержание карбида титана TiC, буква К — кобальт Co, цифра после буквы К — содержание кобальта, остальное — карбид вольфрама WC. Пример расшифровки сплава Т5К10: 5 % TiC + 10 % Co + + 85 % WC. Сплавы этой группы более износостойки и менее прочны, чем сплавы группы ВК. Применяются при обработке углеродистых и легированных конструкционных сталей точением, фрезерова- нием и т.п. Предельная теплостойкость этих материалов определяется началом интенсивного окисления карбидов, т.е. температурой 1100–1150 °С. Трехкарбидные твердые сплавы по сравнению со сплавами группы ТК включают карбиды тантала и называются титанотан- таловольфрамовыми (группа ТТК). В марках ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9 цифра перед буквой К показывает суммарное содержа- ние карбидов титана и тантала, после буквы К — содержание Co, остальное — карбид вольфрама WC. Пример расшифровки сплава ТТ8К6: 8 % (TiC + TaC) + + 6 % Co + 86 % WC. Сплавы этой группы имеют высокую прочность и применяют- ся при обработке жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов. Особомелкозернистая структура (ОМ) способствует повыше- нию износостойкости материала без существенного снижения его прочности. Сплавы ВК6-ОМ, ВК10-ОМ, ВК15-ОМ имеют ос-
  • 11.
    11 новную массу зеренразмером менее 1 мкм. ГОСТ 3882–74 предусматривает применение мелкозернистых (М) и крупнозер- нистых (В) вольфрамокобальтовых сплавов ВК3-М, ВК6-В и др (рис. 4). Рис. 4. Микроструктура твердых сплавов различных марок: а — крупнозернистые, ISO = K20; б — мелкозернистые, ISO = K10; в — с высоким содержанием связующего металла, ISO = P40; г — с низким содержанием связующего металла, ISO = P10 а) б) в) г) Безвольфрамовые твердые сплавы ТМ1, ТМ3, ТН-30, КТН-16 и др. производят на основе карбидов или других соединений титана с добавками молибдена, никеля и других тугоплавких соединений. Пример расшифровки сплава ТН-30: 30 % Ni + 70 % TiC. Каждая марка твердого сплава может эффективно применять- ся лишь в конкретных условиях. Отечественная промышлен- ность производит твердые сплавы для широкого спектра условий обработки (табл. 3). В ряде случаев режущие пластины сплавов покрывают тонким (5–10 мкм) слоем износостойкого материала (карбида, нитрида, карбонитрида титана и др.), что повышает стойкость пластин в 2–3 раза и позволяет вести обработку со скоростями резания до 800–1000 м/мин.
  • 12.
  • 13.
    13 1.5. Минералокерамика Минералокерамика созданана основе окиси алюминия (99 %) с добавлением легирующих элементов. К ней относятся марки ЦМ-332, ВШ-75,ВО-13 и др. Материал ЦМ-332 широко приме- няется для чистовых и финишных операций при обработке стальных и чугунных заготовок. Улучшение свойств минерало- керамики достигается уменьшением размеров зерен структуры и добавлением карбидов тугоплавких материалов (вольфрама, титана), связующих элементов (никеля и др.). Минералокерамика оксидно-карбидного типа марки В-3 обла- дает прочностью при изгибе в 2,5 раза выше, чем у ЦМ-332 при той же твердости, теплостойкостью около 1200 °С, что позволяет вести обработку при скорости резания до 1500 м/мин. Область применения некоторых видов минералокерамики приведена в табл. 3. Керметы — твердые сплавы, содержащие карбид титана (TiC, TiCN). Они представляют собой соединение из частиц керамики в металлическом связующем (КЕРамика-МЕТалл). К основным свойствам керметов относятся: • высокая устойчивость к износу задней поверхности режущей части и к износу по передней поверхности; • высокая химическая стабильность и высокая твердость при повышенной температуре; • устойчивость к образованию наростов на режущей кромке; • устойчивость к износу в результате окисления. Благодаря высокому сопротивлению износу они отличаются исключительной стойкостью и обеспечивают высокую точность размеров и превосходное качество с точки зрения чистоты обработки поверхности. Применяются керметы в условиях высо- ких скоростей резания, низких величин подачи и при равномер- ной глубине резания. В идеале условия обработки для оптималь- ного использования свойств керметов должны быть относительно стабильными, т.е. наилучшим образом они подходят для чисто- вой обработки. Однако по сравнению с областью применения твердых сплавов на основе вольфрама с покрытием сегмент, в котором широко применяются керметы, довольно ограничен. Тем не менее они являются хорошей альтернативой при выпол- нении определенных чистовых операций, в частности, при обра-
  • 14.
    14 ботке «смазывающих» материалов.Благодаря покрытию с ис- пользованием керметов повышается твердость поверхности и тем самым сопротивляемость истиранию, а также снижается вероят- ность образования наростов на режущей кромке. 1.6. Сверхтвердые материалы Алмазы. Резцы из природных алмазов массой 0,21–0,85 карата закрепляют механическим способом или напайкой в переходных державках диаметром до 10 мм и длиной до 50 мм. Их применяют для чистового точения деталей из цветных метал- лов и сплавов, пластмасс и др. неметаллических материалов. Синтетические алмазы применяют для обработки твердых сплавов, высококремнистых материалов, стеклопластиков и дру- гих пластмасс. Синтетические алмазы типа карбонадо и баллас (марки АСПК и АСБ) по своим свойствам соответствуют природ- ным алмазам тех же сортов. Обработку ведут со скоростями резания 200–300 м/мин. Алмаз теплостоек до 800 °С (при большем нагреве он графи- тизируется). Область применения алмазных инструментов огра- ничивается высокой адгезией к железу, что является причиной его низкой износостойкости при точении сталей и чугунов. Поликристаллический кубический нитрид бора (PKB или КНБ). Поликристаллы кубического нитрида бора (КНБ), изве- стные под названием эльбор-Р, композит, исмит, боразон, кубо- нит и гексанит-Р, применяют для изготовления режущей части резцов (рис. 5). Выпускается в трех различных конструктивных формах: в качестве цельной сменной много- гранной пластины; в качестве слоя, нанесенного напылением на твердо- сплавную основу; в качестве режу- щего элемента, напаянного на твер- досплавную основу. Обладая хими- ческой инертностью к углероду и железу, КНБ успешно используется при обработке сталей и чугунов. КНБ по твердости приближается к алмазу и примерно вдвое превосхо- дит его по теплостойкости (1600 °С). Рис. 5. Микроструктура кубического нитрида бора (КНБ)
  • 15.
    15 Инструментальный материал КНБможет приобретать разные свойства за счет изменения размера кристаллов, содержания и типа связки. Низкое содержание КНБ в комбинации с керамичес- кой связкой обеспечивает более высокую износостойкость и химическую стабильность. При финишной обработке таким инструментом заготовок из чугуна и закаленных сталей высокой твердости достигается шероховатость поверхности, аналогичная шлифованию. Область применения данных материалов приведена в табл. 4. Таблица 4 2. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА 2.1. Механическое, химико-термическое и физическое упрочнения Для повышения стойкости режущего инструмента применяют механическое упрочнение; химико-термическую обработку (азо- тирование, цементацию и т. д.); физическое упрочнение (лазер- ную обработку, ионную имплантацию, электроискровое и ульт- развуковое упрочнение). При механическом упрочнении, например дробеструйной или вибрационной обработке, образуется наклепанный слой со сжи- мающими остаточными напряжениями. Изменяется структура поверхностного слоя, уменьшается шероховатость поверхности, залечиваются концентраторы напряжений. Повышаются предел Марка сплава (материала) Обрабатываемый материал ВШ-75, ВОК-60, ЦМ-332, ВО-13, В-3 Серый и ковкий чугун (НВ 163-270) ВОК-60, ВОК-63 Отбеленный чугун (НВ 400-650) ВО-13, ВШ-75, ВОК-60 Сталь конструкционная (НВ 229) ВШ-75, ВОК-60 Сталь улучшенная (НВ 229-380) ВОК-60, В-3 Сталь закаленная (HRC 36-64) Силинит-Р Сплавы на основе никеля, получистовое точение и фре- зерование чугунов Эльбор-Р Чистовое точение без ударных нагрузок, торцевое фрезе- рование деталей из закаленных сталей, чугунов и спла- вов ВК Гексанит-Р Чистовое и получистовое точение при тяжелых условиях обработки (ударные нагрузки)
  • 16.
    16 прочности, ударная вязкость,трещиностойкость и предел уста- лости. Химико-термическая обработка заключается в насыщении поверхностного слоя азотом, углеродом или бором. Азотирова- ние и цементация обычно производятся плазмой электрического газового разряда. Стойкость инструмента из быстрорежущей стали Р18 повышается  в 1,5–3 раза. При лазерной обработке формируется особомелкозернистая или псевдоаморфная структура повышенной твердости; при бомбардировке поверхности ионами, имеющими высокую энер- гию (ионная имплантация), происходит внедрение ионов и атомов легирующего элемента. 2.2. Износостойкие покрытия Покрытия режущей кромки инструмента оказывают суще- ственное влияние на процесс обработки. Правильный выбор покрытия с учетом характера работ позволяет добиться следую- щих преимуществ: • повышение стойкости; • уменьшение сил резания; • повышение скоростей резания и подачи; • повышение качества поверхности; • оптимизация условий сухой обработки; • улучшение результатов обработки твердых материалов с числом твердости до 68 HRC. Существуют как химические, так и физические методы нане- сения покрытий из высокопрочных соединений (рис. 6). К ним относятся: • CVD (Chemical Vapor Deposition); • PVD (Physical Vapor Deposition). Метод CVD (химическое осаждение из газовой фазы) широко используется для нанесения покрытий, например, на твердые сплавы. Он с успехом используется для получения многослой- ных покрытий, так как в газовой фазе легко можно добиться их различного состава. Многослойные покрытия могут наноситься на поверхность в разных комбинациях, в различной последова- тельности и могут иметь разную толщину. Усовершенствованным методом высокотемпературного химического осаждения из газо-
  • 17.
    17 вой фазы (HT-CVD)в настоящее время наносится покрытие на большую часть твердосплавных инструментов. Высокотемпера- турные покрытия отличаются очень хорошей адгезией к основно- му металлу. Твердые сплавы с покрытием, нанесенным класси- ческим методом HT-CVD, характеризуются высокой износостой- костью благодаря относительно большой толщине покрытия из высокопрочных соединений (до 12 мкм при токарной обработке и 6 мкм при фрезеровании). Однако недостаток состоит в том, что прочность твердосплавных изделий с покрытием снижается по сравнению с основными металлами без покрытия. Тепловое воздействие на инструментальный материал при нанесении по- крытия методом среднетемпературного химического осаждения из газовой фазы (MT-CVD) ниже по причине менее высокой температуры нанесения покрытия при одновременно более высо- кой интенсивности осаждения. Опасность обезуглероживания и, таким образом, возникновения хрупких фаз снижается при использовании в качестве основного металла твердых сплавов. Твердые сплавы с покрытием MT-CVD благодаря превосходным свойствам вязкости используются преимущественно при фрезе- ровании. Рис. 6. Методы нанесения покрытий Давление,Мбар Температура нанесения покрытия, °С
  • 18.
    18 При нанесении покрытияметодом плазменного осаждения из газовой фазы (P-CVD) осаждение мелкозернистого покрытия происходит при более низких температурах по сравнению с методами HT-CVD и MT-CVD. Поскольку одних этих темпера- тур недостаточно для образования высокопрочных соединений, дополнительное питание процесса энергией осуществляется за счет находящейся в пульсирующем режиме плазмы тлеющего разряда низкого давления. Благодаря этому химические реакции возможны также при пониженных температурах. За счет сниже- ния температуры свойства твердого сплава в процессе нанесения покрытия остаются почти неизменными. Свойства твердых спла- вов с покрытием P-CVD особенно положительно отражаются на производительности при обработке резанием сталей повышенной прочности в режиме прерывистого реза. Преимущество метода PVD (физическое осаждение в вакууме) по сравнению с методом CVD состоит в осаждении тугоплавких веществ при низких температурах и, следовательно, в щадящем режиме воздействия на основной металл (прочность основного металла при изгибе остается почти неизменной благодаря низким температурам нанесения покрытия). Другим преимуществом является неболь- шая толщина слоя. Это позволяет сохранять относительно ост- рую режущую кромку в процессе резания (небольшой радиус закругления режущей кромки), что особенно важно для чистовой и прецизионной обработки. Наряду с различными традиционными покрытиями, напри- мер, TiN или TiAlN, все более широко применяются сверхтвер- дые углеродистые покрытия, обладающие уникальными свой- ствами, обеспечивающимиснижение интенсивности износа, умень- шение трения и ослабление коррозии. Преимущество покрытий DLC (Diamond Like Carbon) по сравнению с традиционными покрытиями на основе TiN заключается в том, что при их нанесении резко снижается вероятность термического схватыва- ния с обрабатываемым материалом. Несмотря на то, что по своей структуре данные покрытия ближе к графиту, они обладают свойствами, характерными для алмаза. При высочайшей микро- твердости — от 1500 до 3000 Н/мм2 покрытия DLC вполне упруги (предел упругости ок. 1,5 %). Они могут наноситься,
  • 19.
    19 образуя прочный слой,методом осаждения из газовой фазы с использованием углеродистой плазмы почти на все металлы и сплавы, легкие металлы, твердые сплавы, а также на неметалли- ческие материалы (кремний, стекло, керамику, пластмассу и т. д.). Покрытия позволяют добиться существенного повышения стойкости изделия и, кроме того, при изготовлении инструмента заменить материалы более высокого качества менее твердыми, имеющими покрытие (например, покрытия DLC на вязкой инструментальной стали заменяют хрупкие твердые сплавы). Необходимо отметить, что в любом случае оптимальный с точки зрения уровня издержек инструментальный материал можно выбрать только посредством тщательного анализа конк- ретных условий эксплуатации инструмента и граничных условий. 3. КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ ПО МЕЖДУНАРОДНОМУ СТАНДАРТУ ИСО И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ Приопределенииобластейприменения твердыхсплавовобычно используют рекомендации международной организации стандар- тов ИСО (ISO), которые предусматривают их использование с учетом обрабатываемых материалов и типа стружки, типа обра- ботки (чистовая, получистовая, легкая черновая и черновая), условий обработки (хорошие, нормальные и тяжелые), а также видов обработки (точение, растачивание, фрезерование и др.). По ISO 513 предусматривается деление всех обрабатываемых материалов на три основные группы: Р (обозначаются синим цветом), М (желтым) и К (красным). В группу Р входят стали и стальное литье, при обработке которых получают сливную стружку. В группу М входят нержавеющие стали, титановые и жаропрочные сплавы, при обработке которых получают стружку надлома и сливную. В группу К входят чугуны, цветные металлы и их сплавы, материалы с высокой поверхностной твердостью, при обработке которых получают стружку надлома и элемент- ную (табл. 5).
  • 20.
    20 Таблица 5 Классификация обрабатываемыхматериалов по группам резания Каждая группа применения инструментальных материалов делится на подгруппы, причем с увеличением индекса подгруппы от 01 до 40 (50) условия обработки становятся более жесткими, начиная от чистового резания и заканчивая черновым с ударами. Такое обстоятельство удобно для подбора рекомендуемых марок твердых сплавов по свойствам. Чем больше индекс подгруппы применения, тем ниже требуемая износостойкость твердого спла- ва и допустимая скорость резания, но выше прочность (ударная вязкость) и допустимая подача и глубина резания (табл. 6). Таблица 6 Подгруппы применения твердых сплавов Обозна- чение Обрабатываемый материал. Тип снимаемой стружки Вид обработки. Условия применения Р01 Сталь. Сливная стружка Чистовое точение, растачивание, развертывание (высокие точность обработки и качество поверхности изделия) Р10 Сталь. Сливная стружка Точение, в том числе по копиру, нареза- ние резьбы, фрезерование, рассверлива- ние, растачивание Р20 Сталь, ковкий чугун и цветные металлы. Сливная стружка Точение, в том числе по копиру, фрезе- рование, чистовое строгание Группа по ISO Обрабатываемый материал Марка материала Стали: углеродистые 08кп, 10, А12, Ст3, Ст45, А40Г, 60, У7А легированные 20Х, 12ХН13А, 38Х2Н2МА, ШХ15ГС высоколегированные и инструментальные 7ХФ, 9ХС, ХВГ, Р6М5 Р Стальное литье 20Л, У8Л, 35ХГСЛ, 5Х14НДЛ, Г13 Нержавеющие стали 12Х13, 12Х18Н10Т, 11Х11Н2В2МФ Титановые сплавы ВТ1-00, ВТ5, ВТ14М Жаропрочные ХН32Т, ХН67ВТМЮЛ Чугуны СЧ10, СЧ45, ВЧ35, ВЧ100, КЧ37-12, КЧ50-5 Цветные металлы АМГ2, Д16,АЛ3, ЛС63-1, Л96, ЛО70-1К Материалы с высокой поверхностной твердостью Закаленная сталь HRC 45-60, ЧХ16
  • 21.
    21 Продолжение табл. 6 Обозна- чение Обрабатываемыйматериал. Тип снимаемой стружки Вид обработки. Условия применения Р25 Сталь нелегированная, низко- и среднелегированная Фрезерование, в том числе глубоких пазов, другие виды обработки, при кото- рых у сплава должно быть высокое со- противление тепловым и механическим нагрузкам Р30 Сталь, ковкий чугун. Сливная стружка Черновое точение, фрезерование, стро- гание. Работа в неблагоприятных усло- виях* Р40 Сталь с включениями песка и раковинами. Сливная стружка и стружка надлома Черновое точение, строгание. Работа в особо неблагоприятных условиях* Р50 Сталь со средней или низкой прочностью, с включениями песка и раковинами. Сливная стружка и стружка надлома Точение, строгание, долбление при осо- бо высоких требованиях к прочности твердого сплава в связи с неблагоприят- ными условиями резания* . Для инстру- мента сложной формы М10 Сталь, в том числе аустенитная, жаропрочная, труднообрабаты- ваемая, сплавы, серый, ковкий и легированный чугуны. Сливная стружка и стружка надлома Точение, фрезерование М20 Сталь, в том числе жаропрочная, труднообрабатываемая, сплавы, серый и ковкий чугуны. Сливная стружка и стружка надлома Точение, фрезерование М30 Аустенитная сталь, жаропрочные, труднообрабатываемые стали и сплавы, серый и ковкий чугуны. Сливная стружка и стружка над- лома Точение, фрезерование, строгание, рабо- та в неблагоприятных условиях М40 Низкоуглеродистая сталь с низ- кой прочностью, автоматная сталь и другие металлы и сплавы. Сливная стружка и стружка над- лома Точение, фасонное точение, отрезка преимущественно на станках-автоматах К01 Серый чугун, преимущественно высокой твердости, алюминие- вые сплавы с большим содер- жанием кремния, закаленная сталь, абразивные пластмассы, керамика, стекло. Стружка над- лома Чистовое точение, растачивание, фрезе- рование, шабрение
  • 22.
    22 Окончание табл. 6 * Неблагоприятныеусловия — работа с переменной глубиной резания, с прерывистой подачей, с ударами, вибрациями, с наличием литейной корки и абразивных включений в обрабатываемом материале. Таким образом, малые индексы соответствуют чистовым опе- рациям, когда от твердых сплавов требуется высокая износостой- кость и теплостойкость, а большие индексы соответствуют черно- вым операциям, т.е. когда твердый сплав должен обладать высокой прочностью. В связи с этим каждая марка имеет свою предпочтительную область применения, в которой она обеспечи- вает максимальные работоспособность сплава и производитель- ность обработки. Скорость резания, непрерывность обработки, жесткость сис- темы СПИД (станок—приспособление—инструмент—деталь), способ получения заготовки (состояние обрабатываемой поверх- ности) позволяют определить условия обработки и сформулиро- вать требования к основным свойствам твердого сплава. Условия обработки могут быть легкие, средние и тяжелые. Обозна- чение Обрабатываемый материал. Тип снимаемой стружки Вид обработки. Условия применения К05 Легированные чугуны, закален- ные стали, коррозионно-стой- кие, высокопрочные и жаро- прочные стали и сплавы. Стружка надлома Чистовое и получистовое точение, рас- тачивание, развертывание, нарезание резьбы К10 Серый и ковкий чугуны пре- имущественно повышенной твердости, закаленная сталь, алюминиевые и медные сплавы, пластмассы, стекло, керамика. Стружка надлома Точение, растачивание, фрезерование, сверление, шабрение К20 Серый чугун, цветные металлы, абразивная прессованная древе- сина, пластмассы. Стружка надлома Точение, фрезерование, строгание, свер- ление, растачивание К30 Серый чугун низкой твердости и прочности, сталь низкой прочности, древесина, цветные металлы, пластмассы, плотная древесина. Стружка надлома Точение, фрезерование, строгание, свер- ление, работа в неблагоприятных усло- виях* . Допустимы большие передние углы заточки инструмента К40 Цветные металлы, древесина, пластмассы. Стружка надлома Точение, фрезерование, строгание. До- пустимы большие передние углы заточ- ки инструмента
  • 23.
    23 Легкие условия —высокие скорости, непрерывное резание, предварительно обработанные заготовки, высокая жесткость технологической системы СПИД. Требования к твердому сплаву — высокая износостойкость. Средние — умеренные скорости резания, контурное точение, поковки и отливки, достаточно жесткая система СПИД. Требо- вания к твердому сплаву — хорошая прочность в сочетании с достаточно высокой износостойкостью. Тяжелые — невысокие скорости, прерывистое резание, тол- стая корка на литье или поковках, нежесткая система СПИД. Требования к твердому сплаву — высокая прочность. Кроме подгрупп применения необходимо знать тип обработки (чистовая, получистовая, легкая черновая и черновая), который позволяет ориентироваться в величинах глубины резания t, мм, и подачи S, мм/об. Типы обработки приведены в табл. 7. Таблица 7 Типы обработки   Область применения твердых сплавов представлена в табл. 8. Таблица 8 Определение области применения твердого сплава   Из табл. 8 видно, что область использования марки твердого сплава будет зависеть от обрабатываемого материала, условий и типа обработки. Тип обработки Условия обработки ISO Чистовая Получистовая Легкая черновая Черновая Р Р01-Р10 Р10-Р25 Р25-Р30 Р30-Р35 М М10-М15 М15-М20 М20-М25 М25-М30Легкие К К01-К05 К05-К10 К10-К15 К15-К20 Р Р10-Р25 Р25-Р30 Р30-Р40 Р40-Р50 М М15-М20 М20-М25 М25-М30 М30-М35Средние К К05-К10 К10-К15 К15-К20 К20-К25 Р Р30-Р35 Р35-Р40 Р40-Р45 Р45-Р50 М М20-М25 М25-М30 М30-М35 М35-М40Тяжелые К К10-К15 К15-К20 К20-К25 К25-К30 Тип обработкиПараметр режима резания Чистовая Получистовая Легкая черновая Черновая Глубина t, мм 0,25–2,0 0,5–3,0 2,0–6,0 5,0–10,0 Подача S, мм/об 0,05–0,15 0,1–0,3 0,2–0,5 0,4–1,8
  • 24.
    24 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1.Согласно номеру варианта по табл. 9 выбрать марки инструментальных материалов, указать их наименование, хими- ческий состав, свойства и область применения. 2. Для заданного обрабатываемого материала (см. табл. 9), вида и условий обработки выбрать две-три марки инструменталь- ных материалов и обосновать свой выбор. 3. Для заданного обрабатываемого материала (см. табл. 9), вида и условий обработки выбрать группу резания по ISO и обосновать свой выбор. Таблица 9 Обрабатываемый материал Но- мер вари- анта Марки инструментальных материалов Марка материала Термиче- ская обра- ботка1 Вид обра- ботки2 Условия обработ- ки3 1 У7, 9ХВГ, М6Ф1, Р18, ВК3, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ЦМ-332 Сталь 20 Нет Чер. Т 2 У9А, Х12М, М6Ф3, Р6М5, ВК6, Т15К6, ТТ8К6, ТН-30, ВШ-75 Сталь 45 Нет Чер. С 3 У12, 5Х2МНФ, М5Ф1С, Р6М5Ф3, ВК8, Т14К8 , ТТ10К8Б, ТН-40, ЦН-30 Сталь 40Х Нет П С 4 У8ГА, 4Х3ВМФ, М5Ф1С4, Р18К5Ф2, ВК10, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ВШ-75 Сталь 45 Нет П С 5 У9, ХВСГФ, М6Ф1С2, Р9К5, ВК15, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, ВОК-60 Сталь 40ХГН Да Чис. Л 6 У7А, 4Х5В2ФС, М6Ф1С, Р12, ВК20, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, В-3 Сталь 50 Да Чис. Л 7 У10, 9Х5В2Ф, М6Ф1, Р6М5, ВК3-М, Т15К6, Т8К6, ТН- 30, ЦМ-332 Ст5 Нет Чер. Т 8 У12А, 8Х6НФТ, М6Ф3, Р2АМ9К5, ВК6-М, Т14К8, ТТ10К8Б, ТН-40, ВОК-60 АД31 Нет П С 9 У7, 9Г2Ф, М5Ф1С, Р6М5, ВК6-ОМ, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ЦН-30 Ст4 Нет Чер. С
  • 25.
    25 Продолжение табл. 9 Обрабатываемый материал Но- мер вари- анта Маркиинструментальных материалов Марка материала Термиче- ская обра- ботка1 Вид обра- ботки2 Условия обработ- ки3 10 У9А, Х6ВФ, М5Ф1С4, Р6М5Ф3, ВК6-В, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, ВШ-75 Сталь 50ХГН Да Чис. С 11 У8, 9ХС, М6Ф1С2, 11Р3АМ3Ф2, ВК8-В, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ВОК-60 Сталь 30ХГН Да Чис. Л 12 У10А, 6Х4М2ФС, М6Ф1С, Р12, ВК8-ОМ, Т15К6, ТТ8К6, ТН-30 Сталь 40ХС Нет Чис. Л 13 У13, Х12Ф1, М6Ф1, Р6М5К5, ВК10-ХОМ, Т14К8, ТТ10К8, ТН-40, ВОК-60 Сталь 30ХГС Да Чис. С 14 У7А, 6ХВГ, М6Ф3, Р2АМ9К5, ВК4-В, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, силинит-Р ВК6 Нет Чис. Л 15 У10, ХГС, М5Ф1С, Р18К5Ф2, ВК11-В, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, ВО-13, гексанит-Р Сталь 50 Нет П С 16 У8А, Х12ВМ, М5Ф1С4, Р12Ф3, ВК10-М, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ЦМ-332 Сталь 60Г Нет Чис. Л 17 У11, 9ХФ, М6Ф1, Р9К5, ВК11-В, Т15К6, ТТ8К6, ТН- 30, ВШ-75 Сталь 20Х12 Нет Чер. С 18 У13А, 9ХФМ, М6Ф1С2, Р6М5К5, ВК20-КС, Т14К8, ТТ10К8Б, ТН-40, ЦН-30 Сталь 9Х18 Да Чис С 19 У8, 11ХФ, М6Ф1С, Р2АМ9К5, ВК3, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ВШ-75 СЧ 32 Нет Чис. Л 20 У10А, 3Х2МНФ, М6Ф3, Р6М5, ВК6, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, ВОК-60 КЧ 30-6 Нет Чер. Т 21 У9, ХВГ, М5Ф1С4, 9М4К8, ВК8, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ВО-13 СЧ 40 Нет Чер. Т
  • 26.
    26 Окончание табл. 9 1 Подтермической обработкой материала подразумевается процесс закал- ки. 2 Под видом обработки подразумевается процесс точения. Условные обозначения видов обработки: Чер. — черновая обработка, Чис. — чистовая обработка, П — получистовая обработка. 3 Условия обработки: Л — легкие, С — средние, Т — тяжелые. Обрабатываемый материал Но- мер вари- анта Марки инструментальных материалов Марка материала Термиче- ская обра- ботка1 Вид обра- ботки2 Условия обработ- ки3 22 У11А, Х12ВМФ, М6Ф1С2, Р6М5Ф3, ВК10, Т15К6, ТТ8К6, ТН-30, эльбор-Р КЧ-50-4 Нет Чис. Л 23 У8Г, ХВ4Ф, М6Ф1С, 11Р3АМ3Ф2 , ВК15, Т14К8, ТТ10К8Б, ТН-40, силинит-Р АМг5 Нет Чис. С 24 У8А, 4ХМФС, М6Ф3, Р18К5Ф2, ВК20, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ЦМ-332 Сталь 15ХГН Да Чис С 25 У11, Х12МФ, М6Ф1, Р9К5, ВК3-М, Т5К12, ТТ8К7, ТН- 25, В-3 ВК6 Нет Чис. Л 26 У8А, 9ХС, Р6М5, Т15К6, М6Ф1, ТТ7К12, ТН30, ЦМ-332, ВОК-63 Сталь 60Г Нет Чер. Т 27 У13, Х12МФ, М6Ф1, Р9К5, ВК3-М, Т5К12, ТТ8К7, ТН-25, В-3 Ст3 Нет Чер. Т 28 У8, 11ХФ, М6Ф1С, Р2АМ9К5, ВК3, Т5К10, ТТ20К9, КТН-16, ВШ-75 Сталь 45 Да Чис. Л 29 У12А, 8Х6НФТ, М6Ф3, Р2АМ9К5, ВК6-М, Т14К8, ТТ10К8Б, ТН-40, ЦМ-332 Сталь 15Х Нет П Т 30 У7, 9ХВГ, М6Ф1, Р18, ВК3, Т30К4, ТТ7К12, ТН-20, ЦМ-332 КЧ-40-4 Нет Чис. Л
  • 27.
    27 Список рекомендуемой литературы 1.Горчакова С.А., Килин В.А., Тарасов В.В. Обработка резанием: Учеб. пособие. Владивосток: Мор. гос. ун-т., 2006. 88 с. 2. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справоч- ник. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 480 с. 3. Коган Б.И. Резание материалов: Учеб. пособие. Кемерово, 2000. 233 с. 4. Справочник инструментальщика / Под ред. И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение, 1987. 846 с. 5. GARANT: Справ. по обработке резанием. Германия, Мюнхен: Hoffmann Group, 2008. 857 с.
  • 28.
    Оглавление 1. Инструментальные материалы:Классификация, маркировка и область применения .............................................................................................. 3 1.1. Углеродистые и легированные инструментальные стали .......................... 5 1.2. Быстрорежущие стали ......................................................................... 7 1.3. Штамповые стали ............................................................................... 9 1.4. Твердые сплавы.................................................................................. 9 1.5. Минералокерамика ............................................................................ 13 1.6. Сверхтвердые материалы.................................................................... 14 2. Методы повышения износостойкости режущего инструмента ......................... 15 2.1 Механическое, химико-термическое и физическое упрочнения .................. 15 2.2. Износостойкие покрытия .................................................................... 16 3. Классификация современных твердых сплавов по международному стандарту ИСО и определение условий их применения ............................... 19 Порядок выполнения работы ......................................................................... 24 Список рекомендуемой литературы ................................................................ 27 Учебное издание Щелоков Сергей Вячеславович Кузьменя Алексей Александрович ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Основы технологии производства машин», «Технология машиностроения и производство машин» Редактор Л.В. Лебедева Компьютерная верстка Ю.В. Борцова Изд. лиц. ЛР № 021277 от 06.04.98. Подписано в печать 24.11.10. 1,75 печ. л. 1,8 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 2240 Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения 630049, Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191 Тел./факс: (383) 328-03-81. Е-mail: press@stu.ru