Быстрорежущие инструментальные стали - Реферат

Быстрорежущая сталь должна обладать высоким сопротивлением разрушению , твердостью (в холодном и горячем состояниях) и красностойкостью .1 приведены кривые, характеризующие твердость углеродистой и быстрорежущей инструментальных сталей при повышенных температурах испытаний. Однако, в процессе работы режущего инструмента, происходит интенсивное выделение тепла . Вследствие повышения температуры режущей кромки начинается отпуск материала инструмента и снижается его твердость. Для этой стали недопустим режим резания, при котором инструмент нагревался бы выше 200 °C.Если горячая твердость характеризует то, какую температуру сталь может выдержать, то красностойкость характеризует, сколько времени сталь будет выдерживать такую температуру. Первая характеристика показывает, какую твердость будет иметь сталь после отпуска при определенной температуре в течение заданного времени (см. Второй способ охарактеризовать красностойкость основан на том, что интенсивность снижении горячей твердости можно измерить не только при высокой температуре, но и при комнатной так как кривые снижения твердости при высокой температуре и комнатной идут эквидистантно, а измерить твердость при комнатной температуре, разумеется, гораздо проще, чем при высокой.Кроме «горячих» свойств от материала для режущего инструмента требуются и высокие механические свойства; под этим подразумевается сопротивление хрупкому разрушению, так как при высокой твердости (> 60 HRC) разрушение всегда происходит по хрупкому механизму.Известно, что при отпуске из мартенсита в углеродистой стали выделяются мельчайшие частицы карбида . Пока выделившиеся карбиды еще находятся в мельчайшем дисперсном рассеянии (то есть на первой стадии выделения при отпуске до 200 °C), твердость заметно не снижается. Чтобы сталь устойчиво сохраняла твердость при нагреве, нужно ее легировать такими элементами, которые затрудняли бы процесс коагуляции карбидов.быстрорежущий легированный сталь термообработка В советских и российских марочниках сталей марки быстрорежущих сталей обычно имеют особую систему обозначений и начинаются с буквы «Р» (рапид - скорость).Для обточки деталей из дерева, цветных металлов, мягкой стали резцы из обычной твердой стали были вполне пригодны, но при обработке стальных деталей резец быстро разогревался, скоро изнашивался и деталь нельзя было обтачивать со скоростью больше 5 м/мин[3] . Мюшетт получил сталь, содержащую 1,85 % углерода, 9 % вольфрама и 2,5 % марганца. Она содержала 2,15 % углерода, 0,38 % марганца, 5,44 % вольфрама и 0,4 % хрома. Она не теряла режущей способности при нагревании до 300 °C и позволяла в полтора раза увеличить скорость резания металла - 7,5 м/мин. Резцы из этой стали допускали скорость резания до 18 м/мин.Марка стали Углерод Хром Вольфрам Ванадий Кобальт Молибден Азот НиобийБыстрорежущие стали изготавливают как классическим способом (разливка стали в слитки, прокатка и проковка ), так и методами порошковой металлургии (распыление струи жидкой стали азотом )[1] . Высокую твердость и теплостойкость при удовлетворительной прочности и вязкости инструменты из быстрорежущих сталей приобретают после закалки и многократного отпуска. При нагреве под закалку необходимо обеспечить максимальное растворение в аустените труднорастворимых карбидов вольфрама, молибдена и ванадия. Такая структура увеличивает прокаливаемость и позволяет получить после закалки высоколегированный мартенсит с высокой теплостойкостью. Режим термической обработки инструмента из быстрорежущей стали Р18 приведен на рис.Грамотный выбор марки стали для конкретного инструмента в зависимости от условий его работы и обрабатываемого материала дает возможность максимально использовать ресурсы свойств выбранной стали и, как следствие, рационально расходовать легирующие материалы, а также определять необходимость тех или иных покрытий, наплавки и других способов поверхностного упрочения. 6. представлены рекомендуемые области применения наиболее распространенных марок быстрорежущих сталей в зависимости от типов обрабатываемых материалов и видов обработки. Такой подход к выбору инструментальных сталей любого назначения способствует повышению как производительности, так и экономичности производства. Применение порошковых быстрорежущих сталей для изготовления инструмента не отличается от полученных по традиционной технологии. Рекомендуемые примеры их применения и сравнения по шлифуемости и стойкости с обычными быстрорежущими сталями приведены в табл.

Содержание

Введение

1. Характеристики быстрорежущих сталей

1.1 Горячая твердость

1.2 Красностойкость

1.3 Сопротивление разрушению

2. Принципы легирования быстрорежущих сталей

3. Маркировка быстрорежущих сталей

4. Из истории создания и развития быстрорежущих сталей

5. Химический состав быстрорежущих сталей

6. Изготовление и обработка быстрорежущих сталей

6.1 Термообработка

6.2 Порошковая технология

7. Применение

Литература

Быстрорежущие стали - легированные стали , предназначенные, главным образом, для изготовления металлорежущего инструмента , работающего при высоких скоростях резания.

Быстрорежущая сталь должна обладать высоким сопротивлением разрушению , твердостью (в холодном и горячем состояниях) и красностойкостью .

Высоким сопротивлением разрушению и твердостью в холодном состоянии обладают и углеродистые инструментальные стали . Однако инструмент из них не в состоянии обеспечить высокоскоростные режимы резания . Легирование быстрорежущих сталей вольфрамом , молибденом , ванадием и кобальтом обеспечивает горячую твердость и красностойкость стали.

Гуляев А. П. Металловедение . Учебник для втузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 544 с.

Технология конструкционных материалов. под ред. д-ра техн. наук проф. А. М. Дальского. Москва, изд. «Машиностроение» 1958.

Размещено на .ru