Alət materialları üçün əsas tələblər sərtlik, aşınmaya davamlılıq, istilik və s.-dir. Bu meyarlara uyğunluq kəsməyə imkan verir. Emal edilən məhsulun səth təbəqələrinə nüfuz etmək üçün işçi hissəsini kəsmək üçün bıçaqlar güclü ərintilərdən hazırlanmalıdır. Sərtlik təbii və ya əldə edilə bilər.
Məsələn, zavodda hazırlanmış alət poladlarını kəsmək asandır. Mexanik və termiki emaldan, həmçinin üyüdülmə və itiləmədən sonra onların möhkəmlik və sərtlik səviyyəsi artır.
Sərtlik necə müəyyən edilir?
Xarakteristika müxtəlif yollarla müəyyən edilə bilər. Alət çelikləri Rockwell sərtliyinə malikdir, sərtliyin ədədi təyinatı, həmçinin A, B və ya C miqyası ilə HR hərfi var (məsələn, HRC). Alət materialının seçimi emal olunan metalın növündən asılıdır.
Ən sabit performans və aşağı aşınma bıçaqlarıistiliklə işlənmişdir, 63 və ya 64 HRC ilə əldə edilə bilər. Daha aşağı qiymətdə alət materiallarının xassələri o qədər də yüksək deyil və yüksək sərtlikdə kövrəklik səbəbindən çökməyə başlayır.
HRC 30-35 sərtliyə malik metallar 63-64 HRC ilə istiliklə işlənmiş dəmir alətlərlə mükəmməl işlənir. Beləliklə, sərtlik göstəricilərinin nisbəti 1:2-dir.
HRC 45-55 ilə metalları emal etmək üçün sərt ərintilərə əsaslanan alətlərdən istifadə edilməlidir. Onların indeksi HRA 87-93-dür. Sintetik əsaslı materiallar bərkimiş poladlarda istifadə edilə bilər.
Alət materiallarının gücü
Kəsmə prosesi zamanı işçi hissəyə 10 kN və ya daha çox qüvvə tətbiq edilir. Bu, alətin məhvinə səbəb ola biləcək yüksək gərginliyə səbəb olur. Bunun qarşısını almaq üçün kəsici materiallar yüksək təhlükəsizlik faktoruna malik olmalıdır.
Güc xüsusiyyətlərinin ən yaxşı birləşməsində alət poladları var. Onlardan hazırlanmış işçi hissəsi ağır yüklərə mükəmməl dözür və sıxılma, burulma, əyilmə və dartılma funksiyalarını yerinə yetirə bilər.
Kritik istilik temperaturunun alət bıçaqlarına təsiri
Metalları kəsərkən istilik ayrıldıqda, onların bıçaqları, daha çox - səthlər qızdırılır. Temperatur kritik həddən aşağı olduqda (hər bir material üçün onun öz xüsusiyyətləri var)strukturu və sərtliyi dəyişmir. İstilik temperaturu icazə verilən normadan yüksək olarsa, sərtlik səviyyəsi aşağı düşür. Kritik temperatur qırmızı sərtlik adlanır.
"Qırmızı sərtlik" termini nə deməkdir?
Qırmızı sərtlik metalın 600 °C temperaturda qızdırıldığı zaman tünd qırmızı rəngdə parlama xüsusiyyətidir. Termin metalın öz sərtliyini və aşınma müqavimətini saxladığını nəzərdə tutur. Özündə yüksək temperaturlara tab gətirmək qabiliyyətidir. Müxtəlif materiallar üçün 220 ilə 1800 ° C arasında bir məhdudiyyət var.
Kəsici alətin performansını necə artırmaq olar?
Kəsici alətin alət materialları temperatur müqavimətini artırarkən və kəsmə zamanı bıçaqda yaranan istiliyin çıxarılmasını yaxşılaşdırarkən artan funksionallıq ilə xarakterizə olunur. İstilik temperaturu artırır.
Bıçaqdan cihazın dərinliyinə nə qədər çox istilik çıxarılsa, onun təmas səthindəki temperatur bir o qədər aşağı olar. İstilik keçiriciliyinin səviyyəsi tərkibdən və istiləşmədən asılıdır.
Məsələn, poladda volfram və vanadium kimi elementlərin tərkibi onun istilik keçiriciliyinin azalmasına, titan, kob alt və molibden qarışığı isə artmasına səbəb olur.
Sürüşmə sürtünmə əmsalı nə ilə müəyyən edilir?
Sürüşmə sürtünmə əmsalı təmasda olan cüt materialların tərkibindən və fiziki xassələrindən, həmçinin səthlərdəki gərginlik dəyərindən,sürtünməyə və sürüşməyə məruz qalır. Əmsal materialın aşınma müqavimətinə təsir edir.
Alətin emal edilmiş materialla qarşılıqlı əlaqəsi daimi hərəkətli təmasla davam edir.
Bu halda instrumental materiallar necə davranır? Onların növləri eyni dərəcədə köhnəlir.
Onlar aşağıdakılarla xarakterizə olunur:
- təmasda olduğu metalı silmək imkanı;
- aşınmaya, yəni başqa materialın aşınmasına qarşı müqavimət göstərmək qabiliyyəti.
Bıçaq aşınması hər zaman olur. Bunun nəticəsində qurğular öz xassələrini itirir və onların iş səthinin forması da dəyişir.
Aşınma müqaviməti kəsmə şəraitindən asılı olaraq dəyişə bilər.
Alət poladları hansı qruplara bölünür?
Əsas instrumental materiallar aşağıdakı kateqoriyalara bölünə bilər:
- kermet (bərk ərintilər);
- kermetlər və ya mineral keramika;
- sintetik materiala əsaslanan bor nitridi;
- sintetik almazlar;
- Karbon əsaslı alət poladları.
Alət dəmiri karbon, ərinti və yüksək sürət ola bilər.
Karbon əsaslı alət poladları
Alətlərin hazırlanmasında karbonlu materiallardan istifadə olunmağa başlandı. Onların kəsmə sürəti yavaşdır.
Alət poladları necə işarələnir? Materiallar hərflə (məsələn, "U" karbon deməkdir), həmçinin rəqəmlə (karbon tərkibinin faizinin onda bir hissəsinin göstəriciləri) təyin olunur. İşarənin sonunda "A" hərfinin olması poladın yüksək keyfiyyətini göstərir (kükürd və fosfor kimi maddələrin tərkibi 0,03%-dən çox deyil).
Karbon materialı 62-65 HRC sərtliyə və aşağı temperatur müqavimətinə malikdir.
U9 və U10A dərəcəli alət materialları mişarların istehsalında istifadə olunur, U11, U11A və U12 seriyaları isə əl kranları və digər alətlər üçün nəzərdə tutulub.
U10A, U13A seriyalı poladların temperatura davamlılıq səviyyəsi 220 °C-dir, ona görə də belə materiallardan hazırlanmış alətləri 8-10 m/dəq kəsmə sürətində istifadə etmək tövsiyə olunur.
Alaşımlı dəmir
Alaşımlı alət materialı manqan qarışığı ilə xrom, xrom-silisium, volfram və xrom-volfram ola bilər. Belə seriyalar rəqəmlərlə göstərilir və onların hərf işarələri də var. Birinci sol rəqəm, elementin tərkibi 1% -dən azdırsa, onda karbon tərkibinin əmsalını göstərir. Sağdakı rəqəmlər orta ərinti tərkibini faizlə ifadə edir.
Alət materialı dərəcəli X kranlar və kalıplar hazırlamaq üçün uyğundur. B1 polad kiçik qazma, kran və reamers hazırlamaq üçün uyğundur.
Alaşımlı maddələrin temperatur müqavimət səviyyəsi 350-400 °C-dir, ona görə də kəsmə sürəti ilə müqayisədə bir yarım dəfə yüksəkdir.karbon ərintisi.
Yüksək lehimli poladlar nə üçün istifadə olunur?
Müxtəlif sürətli kəsici alət materialları qazma, havşa və kranların istehsalında istifadə olunur. Onlar həm hərflərlə, həm də rəqəmlərlə etiketlənir. Materialların mühüm tərkib hissələri volfram, molibden, xrom və vanadiumdur.
HSS iki kateqoriyaya bölünür: normal və yüksək performans.
Normal performanslı poladlar
Normal performans səviyyəsinə malik dəmir kateqoriyasına R18, R9, R9F5 markaları və 620 ° C-də ən azı HRC 58 sərtliyini saxlayan R6MZ, R6M5 seriyalı molibden qarışığı olan volfram ərintiləri daxildir.. Karbonlu və aşağı alaşımlı poladlar, boz çuqun və əlvan ərintilər üçün uyğundur.
Yüksək performanslı poladlar
Bu kateqoriyaya R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2 sinifləri daxildir. HRC 64-ü 630 ilə 640 °C arasında saxlaya bilirlər. Bu kateqoriyaya çox sərt alət materialları daxildir. O, emal edilməsi çətin olan dəmir və ərintilər, həmçinin titan üçün nəzərdə tutulub.
Hardmetals
Belə materiallar bunlardır:
- kermet;
- mineral keramika.
Plitələrin forması mexanikanın xüsusiyyətlərindən asılıdır. Bu alətlər yüksək sürətli materialla müqayisədə yüksək kəsmə sürətində işləyir.
Metal keramika
Kermet karbidləri bunlardır:
- volfram;
- volfram titan;
- titan və tantal daxil edilmiş volfram.
VK seriyasına volfram və titan daxildir. Bu komponentlərə əsaslanan alətlər aşınma müqavimətini artırdı, lakin onların təsir müqaviməti səviyyəsi aşağıdır. Bu əsasda olan cihazlar çuqun emalı üçün istifadə olunur.
Volfram-titan-kob alt ərintisi bütün dəmir növlərinə aiddir.
Volfram, titan, tantal və kob altın sintezi xüsusi hallarda digər materialların təsirsiz olduğu hallarda istifadə olunur.
Karbid növləri yüksək temperatur müqaviməti ilə xarakterizə olunur. Volframdan hazırlanmış materiallar HRC 83-90, volfram isə titan ilə - HRC 87-92 ilə 800-dən 950 ° C-ə qədər olan temperaturda öz xüsusiyyətlərini qoruya bilər, bu da yüksək kəsmə sürətlərində (500 m/dəq-dən) işləməyə imkan verir. alüminium emalı zamanı 2700 m/dəq).
Pas və yüksək temperatura davamlı hissələrin emal edilməsi üçün OM incə ərinti seriyasından olan alətlərdən istifadə olunur. VK6-OM dərəcəsi bitirmə üçün, VK10-OM və VK15-OM isə yarımfiniş və kobud iş üçün uyğundur.
BK10-XOM və BK15-XOM seriyasının super sərt alət materialları "çətin" hissələrlə işləyərkən daha da səmərəlidir. Onlar tantal karbidini xrom karbidlə əvəz edərək, hətta yüksək temperaturlara məruz qaldıqda belə onları daha davamlı edir.
Möhkəm lövhənin möhkəmlik səviyyəsini artırmaq üçün onu qoruyucu filmlə örtməyə müraciət edirlər. Çox nazik bir təbəqədə tətbiq olunan titan karbid, nitrid və karbonit istifadə olunur. Qalınlığı 5 ilə 10 mikron arasındadır. Nəticədə incə dənəli titan karbid təbəqəsi əmələ gəlir. Bu əlavələr, kəsmə sürətini 30% artıraraq, örtülməmiş əlavələrdən üç dəfə çox alət istifadə müddətinə malikdir.
Bəzi hallarda volfram, titan, tantal və kob alt əlavə edilməklə alüminium oksiddən alınan keramet materiallardan istifadə olunur.
Mineral keramika
TsM-332 mineral keramika kəsici alətlər üçün istifadə olunur. Yüksək temperatur müqavimətinə malikdir. HRC sərtlik indeksi 1200 °C-də 89-dan 95-ə qədərdir. Həmçinin, material yüksək kəsmə sürətində polad, çuqun və əlvan ərintilərin emalına imkan verən aşınma müqaviməti ilə xarakterizə olunur.
Kəsici alətlərin hazırlanması üçün B seriyalı kerametdən də istifadə olunur. Onun əsası oksid və karbiddir. Metal karbidin, həmçinin molibden və xromun mineral keramika tərkibinə daxil edilməsi kerametin fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərini optimallaşdırmağa kömək edir və kövrəkliyini aradan qaldırır. Kəsmə sürəti artır. Sermet əsaslı alətlə yarımfabrikat və bitirmə boz elastik dəmir, çətin emal olunan polad və bir sıra əlvan metallar üçün uyğundur. Proses 435-1000 m/dəq sürətlə aparılır. Kesici keramika temperatura davamlıdır. Onun sərtliyi HRC-dir950-1100 °С-də 90-95.
Bərkmiş dəmir, davamlı çuqun, eləcə də şüşə lifin emalı üçün kəsici hissəsi bor nitridi və almaz olan bərk maddələrdən hazırlanmış alətdən istifadə olunur. Elborun sərtlik indeksi (bor nitridi) almazın sərtliyi ilə təxminən eynidir. Onun temperatura qarşı müqaviməti sonuncudan iki dəfə çoxdur. Elbor dəmir materiallara qarşı təsirsizliyi ilə seçilir. Sıxılmada onun polikristallarının güc həddi 4-5 GPa (400-500 kqf/mm2), əyilmədə isə 0,7 GPa (70 kqf/mm 2) təşkil edir.). Temperatur müqaviməti 1350-1450 °C-ə qədərdir.
ASB seriyasının sintetik əsaslı almaz ballaları və ASPK seriyasının karbonadoları da diqqətəlayiqdir. Sonuncunun karbon tərkibli materiallara qarşı kimyəvi aktivliyi daha yüksəkdir. Buna görə də o, əlvan metallardan, yüksək silikon tərkibli ərintilərdən, sərt materiallardan VK10, VK30, eləcə də qeyri-metal səthlərdən hazırlanmış hissələri itiləyən zaman istifadə olunur.
Karbonad kəsicilərin alət ömrü sərt ərintilərdən 20-50 dəfə çoxdur.
Sənayedə hansı ərintilər istifadə olunur?
İnstrumental materiallar bütün dünyada buraxılır. Rusiyada, ABŞ-da və Avropada istifadə edilən növlərdə, əksər hallarda volfram yoxdur. Onlar KNT016 və TN020 seriyalarına aiddir. Bu modellər T15K6, T14K8 və VK8 markalarının əvəzedicisi oldu. Onlar konstruksiyalar, paslanmayan polad və alət materialları üçün poladların emalı üçün istifadə olunur.
Volfram çatışmazlığı səbəbindən alət materialları üçün yeni tələblər vəkob alt. Məhz bu amillə əlaqədar olaraq ABŞ, Avropa ölkələri və Rusiyada tərkibində volfram olmayan yeni bərk ərintilərin alınması üçün alternativ üsullar daim işlənir.
Məsələn, Amerikanın Adamas Carbide Co şirkəti tərəfindən istehsal olunan Titan 50, 60, 80, 100 seriyalı alət materiallarında karbid, titan və molibden var. Nömrənin artırılması materialın möhkəmlik dərəcəsini göstərir. Bu buraxılışın alət materiallarının xüsusiyyəti yüksək güc səviyyəsini nəzərdə tutur. Məsələn, Titan100 seriyası 1000 MPa gücə malikdir. O, keramika üzrə rəqibdir.
