Инструментальные материалы

Все инструментальные материалы подразделяют на следующие группы:

- Инструментальные стали

В зависимости от химического состава инструментальные стали делятся на углеродистые и легированные.

Углеродистые инструментальные стали (У7, У8, У9, У10…) применяют для изготовления режущих инструментов, работающих при малых скоростях резания. Буква У в марке показывает, что сталь углеродистая, а цифра указывает среднее содержание углерода в десятых долях процента. Буква А в конце марки означает, что сталь высококачественная.

Легированные инструментальные стали применяют для инструментов, работающих при небольших скоростях резания до температур 200…260˚ С. Это низколегированные стали Х, ХГ, ХВГ, 9ХС.

Высоколегированные инструментальные стали называются быстрорежущими. Они предназначены для изготовления инструментов с высокой теплостойкостью. Основным легирующим элементом является вольфрам. Быстрорежущие стали обозначаются буквой Р, после которой стоит число, указывающее процентное содержание вольфрама. Затем следуют буквы, обозначающие легирующий элемент; цифры после букв – примерное содержание легирующего элемента в процентах. Например, Р6М5 - быстрорежущая сталь содержит 6% вольфрама, 5% молибдена.

- Твердые сплавы выпускаются в виде пластинок различных форм и размеров, получаемых методом порошковой металлургии. Исходными материалами являются порошки карбидов тугоплавких металлов, связанных металлическим кобальтом. Различают вольфрамовые - ВК, титановольфрамовые - ТК и титанотанталовольфрамовые - ТТК твердые сплавы.

В обозначении твердых сплавов используются буквы: В – карбид вольфрама, К – кобальт, первая буква Т – карбид титана, вторая буква Т – карбид тантала. Цифры после букв указывают примерное содержание компонентов в процентах. Остальное в сплаве – карбид вольфрама. Буквы в конце марки означают: М – мелкозернистую структуру, В – крупнозернистую структуру, ОМ – особо мелкозернистую структуру. Например, Т15К6 – титановольфрамовый твердый сплав содержит 15% карбида титана, 6% кобальта, остальное – карбид вольфрама.

Характерными признаками, определяющими режущие свойства твердых сплавов, являются высокая твердость, износостойкость и красностойкость до 1000˚ С.

При выборе твердых сплавов необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

· вольфрамовые твердые сплавы применяют преимущественно для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов;

· титановольфрамовые сплавы предназначены для обработки сталей;

· титанотанталовольфрамовые сплавы применяются для обработки стальных поковок и отливок при неблагоприятных условиях работы;

· для тонкого и чистового точения с малым сечением стружки следует выбирать сплавы с меньшим количеством кобальта и мелкозернистой структурой;

· черновая и чистовая обработки при непрерывном резании выполняются в основном сплавами со средним содержанием кобальта;

· при тяжелых условиях резания и черновой обработке с ударной нагрузкой следует применять сплавы с большим содержанием кобальта и крупнозернистой структурой.

- Керамические инструментальные материалы

Основой керамики является корунд – минерал кристаллического строения оксида алюминия (технический глинозем). Различают оксидную и оксидно-карбидную керамику. Оксидная керамика – микролит марки ЦМ332 изготавливается в виде пластинок белого цвета. Микролит превосходит твердые сплавы по твердости и красностойкости (1300˚ С). Применяют для получистового и чистового точения при жесткой технологической системе и безударной нагрузке.

Оксидно-карбидная керамика марки В3 изготавливается в виде многогранных неперетачиваемых пластинок черного цвета и применяется при обработке сталей и высокопрочных чугунов.

-Природные алмазы и сверхтвердые материалы

Для изготовления режущих инструментов применяют как природные (А), так и синтетические алмазы (АС). АСБ – баллас, АСПК – карбонадо.

Синтетические сверхтвердые материалы изготавливаются на основе кубического нитрида бора. Такие материалы называются композиционными (композитами) – эльбор, бельбор, гексанит.