Аспаптын материалдарына коюлган негизги талаптар – катуулук, эскирүүгө, ысыкка, ж.б. Иштелип жаткан буюмдун беттик катмарларына кирүү үчүн жумушчу бөлүгүн кесүүчү бычактар күчтүү эритмелерден жасалышы керек. Катуулугу табигый же сатып алынган болушу мүмкүн.
Мисалы, заводдо жасалган аспаптык болотторду кесүү оңой. Механикалык жана термикалык иштетүүдөн, ошондой эле майдалоодон жана курчутуудан кийин алардын бекемдиги жана катуулугу жогорулайт.
Катуулугу кантип аныкталат?
Мүнөздү ар кандай жолдор менен аныктоого болот. Аспаптык болоттор Роквелл катуулугуна ээ, катуулук сандык белгиге ээ, ошондой эле A, B же C масштабындагы HR тамгасы бар (мисалы, HRC). Курал материалын тандоо иштетилип жаткан металлдын түрүнө жараша болот.
Эң туруктуу иштөө жана аз эскирүүчү бычактаржылуулук менен иштетилген, 63 же 64 болгон HRC менен жетишүүгө болот. Төмөнкү мааниде аспаптык материалдардын касиеттери анчалык деле жогору эмес, ал эми катуулугу жогору болгондо, алар морттуктан улам майдалана баштайт.
Катуулугу HRC 30-35 болгон металлдар 63-64 HRC менен жылуулук иштетилген темир шаймандар менен эң сонун иштетилет. Ошентип, катуулук индикаторлорунун катышы 1:2.
HRC 45-55 менен металлдарды иштетүү үчүн катуу эритмелерге негизделген шаймандарды колдонуу керек. Алардын индекси HRA 87-93 болуп саналат. Синтетикалык негиздеги материалдар катууланган болоттордо колдонулушу мүмкүн.
Инструменттердин бышыктыгы
Кесүү процессинде жумушчу бөлүгүнө 10 кН же андан көп күч колдонулат. Бул инструменттин бузулушуна алып келиши мүмкүн болгон жогорку чыңалууларды жаратат. Мунун алдын алуу үчүн кесүүчү материалдар жогорку коопсуздук факторуна ээ болушу керек.
Күчтүүлүк мүнөздөмөлөрүнүн эң мыкты айкалышы шайман болотторуна ээ. Алардан жасалган жумушчу бөлүк оор жүктөргө эң сонун туруштук берет жана кысуу, буралбоо, ийүү жана созуу функцияларын аткара алат.
Критикалык жылытуу температурасынын аспаптын бычактарына тийгизген таасири
Металлдарды кескенде жылуулук бөлүнүп чыкканда, алардын бычактары, көбүрөөк даражада - беттери ысытууга дуушар болот. Температура критикалык белгиден төмөн болгондо (ар бир материал үчүн анын өзүнүн бар)структурасы жана катуулугу өзгөрбөйт. Эгерде жылытуу температурасы уруксат берилген нормадан жогору болсо, анда катуулуктун деңгээли төмөндөйт. Критикалык температура кызыл катуулук деп аталат.
"Кызыл катуулук" термини эмнени билдирет?
Кызыл катуулук – металлдын 600 °C температурага чейин ысытылганда кочкул кызыл болуп күйүп турган касиети. Бул термин металлдын катуулугун жана эскирүү туруктуулугун сактап турганын билдирет. Анын өзөгүндө бул жогорку температурага туруштук берүү жөндөмү. Ар кандай материалдар үчүн 220дан 1800°Cге чейин чек коюлган.
Кесүүчү шайманды кантип жогорулатууга болот?
Кесүүчү аспаптын аспаптык материалдары температурага туруктуулукту жогорулатуу жана кесүү учурунда бычактан пайда болгон жылуулукту кетирүүнү жакшыртуу менен бирге жогорулатылган функционалдуулугу менен мүнөздөлөт. Жылуулук температураны жогорулатат.
Бычактан аппараттын тереңдигине канчалык көп жылуулук чыгарылса, анын контакт бетиндеги температура ошончолук төмөн болот. Жылуулук өткөрүмдүүлүк деңгээли курамына жана жылытууга жараша болот.
Мисалы, болоттун курамында вольфрам жана ванадий сыяктуу элементтердин болушу анын жылуулук өткөрүмдүүлүгүнүн төмөндөшүнө, ал эми титан, кобальт жана молибдендин аралашмасы анын көбөйүшүнө алып келет.
Сылгылуу сүрүлүү коэффициенти эмне менен аныкталат?
Сыймылдуу сүрүлүү коэффициенти материалдардын жанаша турган жуптарынын курамына жана физикалык касиеттерине, ошондой эле беттердеги чыңалуунун маанисине,сүрүлүүгө жана тайгалоого дуушар болот. Коэффициент материалдын эскирүү туруктуулугуна таасирин тийгизет.
Аспаптын иштетилген материал менен өз ара аракети тынымсыз кыймылдуу контакт менен ишке ашат.
Бул учурда аспаптык материалдар өзүн кандай алып жүрөт? Алардын түрлөрү бирдей эскиришет.
Алар төмөнкүлөр менен мүнөздөлөт:
- байланышкан металлды өчүрүү мүмкүнчүлүгү;
- эсилүүгө, башкача айтканда, башка материалдын сүрүлүшүнө туруштук берүү жөндөмү.
Бычактын эскириши ар дайым болот. Мунун натыйжасында аппараттар касиеттерин жоготуп, жумушчу бетинин формасы да өзгөрөт.
Кийүүгө туруктуулук кесүү шарттарына жараша өзгөрүшү мүмкүн.
Инструменталдык болоттор кандай топторго бөлүнөт?
Негизги аспаптык материалдарды төмөнкү категорияларга бөлүүгө болот:
- кермет (катуу эритмелер);
- кермет же минералдык керамика;
- синтетикалык материалдын негизинде бор нитриди;
- синтетикалык алмаз;
- Көмүртектин негизиндеги аспаптык болоттор.
Аспап үтүк көмүртек, эритме жана жогорку ылдамдыкта болушу мүмкүн.
Көмүртектин негизиндеги аспаптык болоттор
Аспаптарды жасоо үчүн көмүртектүү материалдар колдонула баштады. Алардын кесүү ылдамдыгы жай.
Аспаптык болоттор кантип белгиленет? Материалдар тамга менен белгиленет (мисалы, "U" көмүртек дегенди билдирет), ошондой эле сан (көмүртектин мазмунунун ондон бир бөлүгүнүн көрсөткүчтөрү) менен белгиленет. Маркалоонун аягында "А" тамгасынын болушу болоттун жогорку сапатын көрсөтөт (күкүрт жана фосфор сыяктуу заттардын курамы 0,03%дан ашпайт).
Көмүртек материалынын катуулугу 62-65 HRC жана төмөнкү температурага туруктуу.
U9 жана U10A класстагы шайман материалдары арааларды өндүрүүдө колдонулат, ал эми U11, U11A жана U12 сериялары кол таптагычтар жана башка шаймандар үчүн иштелип чыккан.
U10A, U13A сериясындагы болоттордун температурага туруктуулук деңгээли 220 °C, ошондуктан мындай материалдардан жасалган аспаптарды 8-10 м/мин кесүү ылдамдыгында колдонуу сунушталат.
Легирленген темир
Легирленген аспап материалы хром, хром-кремний, вольфрам жана хром-вольфрам болушу мүмкүн, марганецтин аралашмасы менен. Мындай катар сандар менен көрсөтүлөт жана аларда тамга белгилери да бар. Биринчи сол көрсөткүч, эгерде элементтин мазмуну 1% дан аз болсо, көмүртектин ондук коэффициентин көрсөтөт. Оң жактагы сандар орточо эритме мазмунун пайыз катары билдирет.
Аспап материалынын X классы крандарды жана штамптарды жасоого ылайыктуу. B1 болоту кичинекей бургулоолорду, крандарды жана рейктерди жасоого ылайыктуу.
Легирленген заттардын температурага туруктуулук деңгээли 350-400 °C, ошондуктан кесүү ылдамдыгы бир жарым эсе тезирээккөмүртек эритмеси.
Жогорку легирленген болоттор эмне үчүн колдонулат?
Башкыларды, контурларды жана крандарды жасоодо тез кесүүчү куралдардын ар кандай материалдары колдонулат. Алар тамгалар жана сандар менен белгиленет. Материалдардын маанилүү компоненттери вольфрам, молибден, хром жана ванадий болуп саналат.
HSS эки категорияга бөлүнөт: нормалдуу жана жогорку өндүрүмдүүлүк.
Кадимки сапаттагы болоттор
Нормалдуу деңгээлдеги темирдин категориясына R18, R9, R9F5 маркалары жана R6MZ, R6M5 сериясындагы молибдендин аралашмасы бар вольфрам эритмелери кирет, алар 620°Сте HRC 58ден кем эмес катуулукту сактайт.. Көмүртектүү жана аз легирленген болотторго, боз чоюнга жана түстүү эритмелерге ылайыктуу.
Жогорку натыйжалуу болоттор
Бул категорияга R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2 класстары кирет. Алар 630дан 640°Сге чейинки температурада HRC 64ти сактай алышат. Бул категорияга өтө катуу шайман материалдары кирет. Ал иштетүү кыйын болгон темир жана эритмелер, ошондой эле титан үчүн арналган.
Hardmetals
Мындай материалдар:
- цермет;
- минералдык керамика.
Плиталардын формасы механиканын касиеттерине жараша болот. Бул куралдар жогорку ылдамдыктагы материалга салыштырмалуу жогорку кесүү ылдамдыгында иштешет.
Металл керамика
Кермет карбиддери:
- волфрам;
- волфрам титан;
- титан жана тантал кошулган вольфрам.
VK сериясына вольфрам жана титан кирет. Бул компоненттерге негизделген аспаптар эскирүү туруктуулугун жогорулатты, бирок алардын соккуга туруштук берүү деңгээли төмөн. Бул негиздеги түзмөктөр чоюнду иштетүү үчүн колдонулат.
Вольфрам-титан-кобальт эритмеси темирдин бардык түрлөрүнө жарактуу.
Вольфрам, титан, тантал жана кобальт синтези башка материалдар эффективдүү болбогон өзгөчө учурларда колдонулат.
Карбид сорттору температурага туруктуулуктун жогорку деңгээли менен мүнөздөлөт. Вольфрамдан жасалган материалдар HRC 83-90 менен, ал эми титан менен вольфрам - HRC 87-92 менен 800дөн 950°Сге чейинки температурада өз касиеттерин сактай алат, бул жогорку кесүү ылдамдыгында (500 м/мин) иштөөгө мүмкүндүк берет. алюминийди иштетүүдө 2700 м/мин чейин).
Датка жана жогорку температурага туруктуу тетиктерди иштетүү үчүн OM майда эритме сериясындагы шаймандар колдонулат. VK6-OM сорту жасалгалоо үчүн ылайыктуу, ал эми VK10-OM жана VK15-OM жарым жартылай фабрикат жана орой иштетүү үчүн ылайыктуу.
БК10-XOM жана BK15-XOM сериясындагы өтө катуу шайман материалдары "оор" тетиктер менен иштөөдө андан да натыйжалуу. Алар тантал карбидин хром карбиди менен алмаштырып, аларды жогорку температурага дуушар болгондо дагы бышык кылат.
Катуу плитанын бекемдигин жогорулатуу үчүн, аны коргоочу пленка менен каптоого кайрылышат. Титан карбиди, нитрид жана карбонит колдонулат, алар өтө жука катмарда колдонулат. Калыңдыгы 5 микрондон 10 микронго чейин. Натыйжада майда бүртүкчөлүү титан карбидинин катмары пайда болот. Бул кыстармалардын кесүү ылдамдыгын 30% жогорулатып, капталбаган кыстармаларга караганда үч эсе көп кызмат кылат.
Кээ бир учурларда алюминий оксидинен вольфрам, титан, тантал жана кобальт кошулган кермет материалдары колдонулат.
Минералдык керамика
Минералдык керамика TsM-332 кесүүчү аспаптар үчүн колдонулат. Ал жогорку температурага туруктуулукка ээ. HRC катуулук индекси 1200 °Cде 89дан 95ке чейин. Ошондой эле, материал болот, чоюн жана түстүү эритмелерди жогорку кесүү ылдамдыкта иштетүүгө мүмкүндүк берген эскирүү туруктуулугу менен мүнөздөлөт.
Кесүүчү шаймандарды жасоо үчүн В сериясындагы кермет да колдонулат. Ал оксид жана карбид негизинде түзүлгөн. Минералдык керамика составына металл карбидин, ошондой эле молибден менен хромду киргизүү керметтин физикалык жана механикалык касиеттерин оптималдаштырууга жардам берет жана анын морттугун жок кылат. Кесүү ылдамдыгы жогорулайт. Кермет негизиндеги аспап менен жарым-жартылай иштетүү жана жасалгалоо боз ийкемдүү темирге, иштетүү кыйын болотко жана бир катар түстүү металлдарга ылайыктуу. Процесс 435-1000 м/мин ылдамдыкта жүргүзүлөт. Кесүүчү керамика температурага туруктуу. Анын катуулугу HRC болуп саналат90-95 950-1100 °С.
Катталган темирди, бышык чоюнду, ошондой эле айнектин айнегин иштетүү үчүн кесүүчү бөлүгү бор нитриди жана алмаз бар катуу заттардан жасалган аспап колдонулат. Элбордун катуулук индекси (бор нитриди) алмаздыкы менен бирдей. Анын температурага туруктуулугу экинчисинен эки эсе көп. Элбор темир материалдарга инерттүүлүгү менен айырмаланат. Кысылганда анын поликристаллдарынын бекемдик чеги 4-5 ГПа (400-500 кгс/мм2), ал эми ийилгенде - 0,7 ГПа (70 кгс/мм 2)). Температурага туруктуулугу 1350-1450 °Cге чейин.
Ошондой эле ASB сериясынын синтетикалык негиздеги алмаз балласы жана ASPK сериясынын карбонадосу көңүл бурууга арзыйт. Акыркысынын көмүртектүү материалдарга карата химиялык активдүүлүгү жогору. Ошондуктан ал түстүү металлдардан жасалган тетиктерди, курамында кремний бар эритмелерди, VK10, VK30 катуу материалдарын, ошондой эле металл эмес беттерди курчутууда колдонулат.
Карбонатты кескичтердин аспаптын иштөө мөөнөтү катуу эритмелердикинен 20-50 эсе көп.
Өнөр жайда кайсы эритмелер колдонулат?
Инструменталдык материалдар дүйнө жүзү боюнча чыгарылат. Россияда, АКШда жана Европада колдонулган түрлөрү, негизинен, вольфрамды камтыбайт. Алар KNT016 жана TN020 серияларына таандык. Бул моделдер T15K6, T14K8 жана VK8 бренддерин алмаштыруу болуп калды. Алар конструкциялар, дат баспас болоттон жасалган жана аспаптык материалдар үчүн болотторду иштетүү үчүн колдонулат.
Вольфрамдын жетишсиздигинен улам шайман материалдарына жаңы талаптар жанакобальт. Дал ушул фактордон улам АКШда, Европа өлкөлөрүндө жана Россияда вольфрам жок жаңы катуу эритмелерди алуунун альтернативалуу ыкмалары тынымсыз иштелип чыгууда.
Мисалы, Американын Adamas Carbide Co компаниясы чыгарган Titan 50, 60, 80, 100 сериясындагы шайман материалдарында карбид, титан жана молибден бар. Сандын көбөйүшү материалдын бекемдик даражасын көрсөтөт. Бул чыгаруунун курал материалдарынын мүнөздөмөсү күчтүн жогорку деңгээлин билдирет. Мисалы, Titan100 сериясы 1000 МПа күчкө ээ. Ал керамика боюнча атаандаш.
