materiales de las herramientas principales: tipos, marcas, propiedades, características, materiales de fabricación

Los requisitos básicos para los materiales para herramientas -. dureza disponibilidad, resistencia a la abrasión, al calor y otras cumplimiento de estos criterios permite el corte. Para llevar a cabo la introducción de las capas superficiales del producto a ser tratado cuchilla para el corte de las piezas de trabajo deben estar hechos de aleaciones fuertes. La dureza puede ser natural o adquirida.

Por ejemplo, acero para herramientas prefabricados cortar fácilmente. Después del tratamiento los medios mecánicos y térmicos y de pulir y acabado, el nivel de dureza y resistencia aumenta.

¿Cómo es la dureza?

Característica se puede definir de diferentes maneras. Aceros para herramientas tener una dureza de dureza Rockwell tiene una designación numérica, así como HR alfabética con la escala A, B o C, (por ejemplo, HRC). La selección de un material de la herramienta depende del tipo de metal que se está trabajando.

El nivel más estable de la operación y de bajo desgaste de la cuchilla que pasaba el tratamiento térmico se puede conseguir para el exponente HRC 63 o 64. En un inferiores propiedades de índice de material de la herramienta no es tan alta, y alta dureza, comienzan a desmoronarse debido a la fragilidad.

Metales que tienen una dureza de HRC 30-35, se tratan bien con herramientas de hierro, tratado térmicamente con una medida de HRC 63-64. Así, la relación de los indicadores de dureza es de 1: 2.

Por unos metales tratan con HRC 45-55 debe ser herramientas que se basan en metales duros aplicado. Es un indicador de su HRA 87-93. Materiales a base de materiales sintéticos se pueden usar en el tratamiento de los aceros sometidos a endurecimiento.

materiales para herramientas de durabilidad

En el proceso de corte de la mano de obra del impacto B10 kN y arriba. Que provoca la alta tensión, que puede conllevar la destrucción del instrumento. Para evitar esto, los materiales para el corte deben tener un alto coeficiente de resistencia.

La mejor combinación de fuerza son de acero para herramientas. Trabajo parte hecha de su excelente resistencia a la carga pesada y puede funcionar en la compresión, torsión, flexión y de estiramiento.

La temperatura de calentamiento crítico impacto en la hoja de herramienta

Cuando el calor emitido durante el corte de metales expuestos a su cuchilla de calentamiento, en mayor medida – la superficie. Cuando la temperatura está por debajo de la marca de índice crítico (para cada material es su propia) la estructura y la dureza no cambia. Si la temperatura de calentamiento se vuelve superior a la tasa permitida, el nivel de dureza cae. temperatura crítica llama la dureza rojo.

Lo que significa el término "dureza roja"?

Se denomina propiedad dureza rojo del metal cuando se calienta a una temperatura de 600 ° C resplandor rojo oscuro. El término implica preservación de la dureza del metal y resistencia al desgaste. En su esencia es la capacidad de soportar altas temperaturas. Para diferentes materiales, hay un límite de 220 a 1800 ° C.

Debido a lo que se puede mejorar el rendimiento de las herramientas de corte?

materiales para herramientas de la herramienta de corte se caracteriza por una alta funcionalidad en mayor resistencia a la temperatura y mejora de calor de escape generado en la cuchilla durante el corte. El calor ayuda a aumentar la temperatura.

Cuanto más calor a un lado de la cuchilla más profundamente en el dispositivo, menor es la temperatura en su superficie de contacto. nivel de conductividad térmica depende de la composición y calefacción.

Por ejemplo, en el acero elementos tales como tungsteno y vanadio provoca una reducción de su conductividad térmica, y una impureza de titanio, cobalto, molibdeno y provoca que se eleve.

De la que el coeficiente de fricción de deslizamiento depende?

Indicador coeficiente de fricción de deslizamiento depende de la composición y las propiedades físicas de los pares de contacto de los materiales, así como el valor de la tensión en las superficies sometidas a fricción y el deslizamiento. Factor afecta a la resistencia al desgaste del material.

Interacción de herramienta con el material sometido a tratamiento se lleva a cabo a una contacto de rodadura constante.

Cómo comportarse en el caso de los materiales para herramientas? Tipos de desgaste por igual.

Se caracterizan por:

• capacidad de borrar el metal con el que está en contacto;
• la capacidad de mostrar resistencia al desgaste, que es resistir la abrasión otro material.

desgaste de la cuchilla se produce constantemente. Como resultado de este dispositivo pierde sus propiedades, así como el cambio de la forma de la superficie de trabajo.

llevar el índice de resistencia puede variar dependiendo de las condiciones en que tiene lugar el corte.

¿Qué grupos están divididos acero para herramientas?

Los principales materiales de las herramientas se pueden dividir en las siguientes categorías:

• cermet (metales duros);
• cermet, cerámica o minerales;
• nitruro de boro basado en material sintético;
• diamantes de base sintética;
• acero para herramientas sobre la base de carbono.

hierro Instrumental puede ser carbono, aleado y HSS.

aceros de herramientas basados en carbono

sustancias carbonosas se utilizan para la fabricación de herramientas. Su velocidad de corte es baja.

Como herramienta de acero marcada? Los materiales se indican con la letra (por ejemplo, "U" significa carbono), así como el número (Figuras décimas de un contenido de carbono por ciento). La presencia de la letra "A" al final de marcado indicativo de un acero de alta calidad (contenido de sustancias tales como azufre y fósforo, no más de 0,03%).

Se caracteriza el material carbonoso con un índice de dureza de HRC 62-65 y la resistencia a baja temperatura.

Sellos y materiales para herramientas U9 U10A se utilizan en la fabricación de palas, y una serie U11, U12 y U11A diseñados para grifos de mano, y otros. Herramientas.

El nivel de resistencia a U10A serie aceros de temperatura, U13a es 220 ° C, por lo que se aconseja al instrumento de tales materiales para usar en las velocidades de corte de 8-10 m / min.

hierro aleado

Herramienta de material dopado puede ser cromo, hromokremnistym, tungsteno y hromovolframovym, dopado con manganeso. Estas series se identifican por números, y tienen que marca el literal. El primero más a la izquierda dígito indica la proporción de carbono en décimas si el contenido del elemento es menor que 1%. Las cifras de la derecha representan el promedio del componente de dopaje como un porcentaje.

material de la herramienta Brand X adecuado para la producción de grifos y muere. Acero B1 es aplicable para la fabricación de un tamaño pequeño, brocas, machos y fresas.

El nivel de resistencia a la temperatura de material dopado es 350-400 ° C, por lo tanto, la velocidad de corte y media veces mayor que la de la aleación de carbono.

¿Por qué utilizar aceros de alta aleación?

Varios materiales para herramientas de corte rápido utilizados en la fabricación de brocas, escariadores y grifos. Están marcados con las letras y los números. Los componentes importantes de los materiales son de tungsteno, molibdeno, cromo y vanadio.

Los aceros de alta velocidad se dividen en dos categorías: normal y con un alto nivel de rendimiento.

normal desempeño de acero

La categoría de hierro con niveles normales de rendimiento se puede atribuir P18 grado, P9, R9F5 y aleaciones de tungsteno dopado con molibdeno serie R6MZ R6M5 que retienen una dureza no inferior a 58 HRC a 620 ° C. Material adecuado para aceros obrabatyvaniya con carbono y categorías de baja aleación, fundición gris y aleaciones no ferrosos.

De acero con un rendimiento mejorado

Esta categoría puede incluir la marca R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Ellos son capaces de retener índice HRC 64 a una temperatura de 630-640 ° C. Esta categoría incluye las herramientas de material superduro. Está diseñado para hierro y aleaciones que son procesados con dificultad, así como para titanio.

aleaciones duras

Tales materiales son:

• cermet;
• cerámica mineral.

La forma de las placas depende de las propiedades mecánica. Tales instrumentos funcionan a HSS en comparación con imágenes de alta velocidad de corte.

cermet

aleaciones de metal sólido son:

• tungsteno;
• tungsteno con contenido de titanio;
• tungsteno con inclusión de titanio y tantalio.

serie VC comprende tungsteno y titanio. Instrumentos basados en estos componentes tienen una alta resistencia al desgaste, pero el nivel de resistencia de impacto que son bajos. Adaptaciones sobre esa base se utiliza para obrabatyvaniya hierro.

La aleación de tungsteno, titanio y cobalto es aplicable a todos los tipos de hierro.

Síntesis de tungsteno, titanio, tantalio y el cobalto se utiliza en casos especiales en los que otros materiales son ineficaces.

aleaciones duras se caracterizan por su alta resistencia a la temperatura. Materiales de tungsteno puede mantener su propiedad indicación con HRC 83-90, y tungsteno con titanio – HRC 87-92 a una temperatura de 800 a 950 ° C, lo que permite el funcionamiento a altas velocidades de corte (500 m / min a 2700 m / min a aluminio obrabatyvanii).

Durante partes convite que tienen resistencia a la oxidación y alta temperatura, aplicar las herramientas de una serie de aleaciones de OM de grano fino. Marcos VK6-OM es adecuado para el acabado de un lujo, y VK10-VK15-OM y OM – para medianas y áspera.

Una mayor eficiencia en el trabajo con las partes "difíciles" tienen los materiales para herramientas superduro Serie BK10-XOM y VK15-HOM. Ellos tántalo carburo, carburo de cromo sustituido, haciéndolos más durable incluso cuando se expone a alta temperatura.

Para aumentar el nivel de resistencia de la placa sólida, recurriendo a recubrimiento con una película protectora. carburo aplicable, nitruro de titanio, y carbonilo, que se aplica una capa muy fina. El espesor es de 5 a 10 micras. El resultado es una capa fina de carburo de titanio. El nivel de placas de resistencia en tres veces mayor que las placas no recubiertas, lo que aumenta la velocidad de corte en un 30%.

En algunos casos, los materiales de cermet que resultan de la adición de óxido de aluminio con tungsteno, titanio, tantalio y cobalto.

cerámicas minerales

Para herramientas utilizadas cerámica minerales CM-332 de corte. S resistencia inherente a temperatura elevada. índice de dureza HRC que oscila desde 89 hasta 95 a 1200 ° C. También use material de resistencia tiene, que permite el procesamiento de acero, hierro fundido y aleaciones ferrosas a altas velocidades de corte.

Para hacer herramientas de corte, cermet utilizado como serie B. Se basa en óxido y carburo. La introducción de carburo de mineral de cerámica metal y molibdeno y cromo, ayuda a optimizar las propiedades físicas y mecánicas del cermet y elimina su fragilidad. Aumento de la velocidad de corte. Medio para terminar de procesar cermet basado dispositivo se utiliza para el gris de hierro fundido, acero duro y un número de metales no ferrosos procesados. El proceso se lleva a cabo a una velocidad de 435 a 1000 m / min. Cerámica de corte es resistente a los efectos de la temperatura. Su dureza de 90-95 HRC es a 950-1100 ° C.

Para obrabatyvaniya enfriamiento brusco de hierro transcurrido, un hierro fundido duradero, así como la fibra de vidrio del instrumento, la parte de corte que se produce a partir de sólidos que contienen nitruro de boro y diamantes usados. dureza Indicador de CBN (nitruro de boro) es aproximadamente la misma que la del diamante. Su resistencia a la temperatura dos veces mayor que la de este último. Elbor bastante inerte a los materiales de hierro. policristales nivel de resistencia a la tracción cuando se comprime es 4-5 GPa (400-500 kgf / mm ^2), y cuando se dobla – 0,7 GPa (70 kgf / mm ^2). La resistencia a la temperatura es hasta el límite de 1350 a 1450 ° C.

También de la nota es una serie Ballas a base de diamante sintético ASB y series Carbonado ISPC. La actividad química de este último con el material carbonoso es mayor. Es por ello que se utiliza en el afilado de las piezas hechas de aleaciones de metales no ferrosos con un alto contenido de silicio, VK10 sólidos, VK30 y superficies no metálicas.

cortadores de índice de resistencia carbonade – 20-50 veces más que el nivel de resistencia de aleaciones duras.

¿Qué aleaciones se han generalizado en la industria?

A nivel mundial, los materiales para herramientas disponibles. Formas que se utilizan en Rusia, los Estados Unidos y en Europa, en su mayor parte no contienen tungsteno. Pertenecen a una serie de KNT016 y TN020. Estos modelos se han convertido en una de marcas sustitutos T15K6, T14K8 y BK8. Se utilizan para un regalo para las estructuras de acero, acero inoxidable y materiales para herramientas.

Nuevos requisitos para los materiales de las herramientas debido a la deficiencia de tungsteno y cobalto. Es debido a este factor que los métodos alternativos de obtener nuevas aleaciones duras que no contienen tungsteno constantemente se están desarrollando en los EE.UU., Europa y Rusia.

Por ejemplo, los materiales de herramienta de fabricación empresa estadounidense serie Adamas carburo Co Titan 50, 60, 80, 100 comprenden un carburo, titanio y molibdeno. El aumento del número indica el grado de la fortaleza del material. Características de los materiales para herramientas de este problema implica un alto nivel de fuerza. Por ejemplo, la serie de Titan100 tiene una resistencia de 1000 MPa. Es un competidor de la cerámica.