Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

Суперсплавы

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 146

° К

S ¦ о н

В[11] г, ° S § 2 Я

Эситель — разга — ойкость

З 3 g

3 So S S «аооя

? к о ? га о О я а

Сталь 5ХНВ в

100—150

1

Исходном состоя­

Нии

Феррохром

600—700

5,2

93 % TiC+7 % Fe

600—700

5,2

Та

550—700

5,0

14 % В+86 % Fe

700—800

6,0

Mo

600—700

5,2

Cr

600—700

5,2

Стойкости для ряда композиционных никелевых покрытий. Значения коэф­фициента трения существенно снижа­ются при введении в состав покрытия даже небольшого количества твердой смазки (около 1 % MoS2).

Химико-термические методы моди­фицирования поверхностных слоев [27, 42, 54, 81, 101, 107] металлов и сплавов сочетают в себе одновременное термическое и химическое воздействия с целью изменения химического соста­ва, структуры и свойств поверхност­ного слоя. Осуществляются оии в ре­зультате диффузионного насыщения металла или сплава неметаллами С, N, В, Si и др. или металлами Al, Cr, Zn и Др. (раздельного и в ряде методов совместного) в определенном темпера­турном интервале в активной (или специально-активируемой) среде.

Для повышения износостойкости и

Долговечности деталей из сталей ши" роко применяется цементация (наугле­роживание), нитроцементация (циаяя — роваиие, карбонитрация) и азотирова­ние. В меньшей степени применяется насыщением бором и кремнием, ‘ также металлами (О, Al и др.). Выбор того или иного способа насыщения к диффундирующего элемента (элем^ тов) осуществляется с учетом требо0 ний, предъявляемых к свойствам моД фицированиой поверхности, вида ПР\ нзводства, размеров обрабатываем

Деталей, требуемой толщины получае­мо слоя н т. п.

В табл. 32 в качестве примера приве­тны значения относительной износо­стойкости сталей 45, 10 и У8 после Различных видов химико-термической ^Работки.

Материалы, устойчивые ^ изнашиванию в условиях ьольших давлений

Ударных нагрузок

Сравнительная абразивная износостойкость 1 отдельных фаз (ЫЬузионных слоев, полученных при различных видах Яймико-термической обработки (р = 1 МПа, г> = 30 м/с) [421

Вид обработки

Сталь

Фазовый состав слоя

Относитель­ная износо­стойкость 8

45

FeB Fe2B

6,75 2,24

Копирование двухфазное /в расплаве карбид бо­ра+ Na2B4O7)

10

FeB Fe2B

5,00 2,07

У8

FeB Fe2B

6,10 1,76

Борирование однофаз­ное (в расплаве карбид кремния + Na2B4O7)

20 У8

Fe2B Fe2B

2,65 2,49

Хромирование

20 У8

Cr2,,Ce - f - Cr7Cs Сг2зСб + Cr7Cs

4,48 5,60

Силицироваиие

10

А'-фаза а-фаза

1,56 0,98

Хромосилицироваине

45 У8

Cr23Ce + Cr7Cj Cr2j1C6 - f - Cr7Cj

5,17

6,75

Алюмосил и цн рование

У8

Fe3 (Al, Si)

1,56

Титаноалитнрованне

У 8

(Fe, Ti) Al - f (Fe, Ti)9 Al

2,17

Ваиадийалитирование

У8

(Fe, V)3 Al

1,68

1 В качестве эталона использовалась закаленная сталь 45.

®ени>И ПоВышеииых нагрузках, и осо - Чзиос При Ударном ее приложении, ^ и повреждения поверхностей 6*

Трения будут определяться не только видом материала и его свойствами, но и специфическими условиями работы: теплонапряженностью, уровнем дина­мических воздействий, агрессивностью среды, наличием абразива и др. При ударном контактировании поверхно­стей различают [14] следующие виды изнашивания: ударио-абразивиое, ударно-гидроабразивное, ударно-уста­лостное и ударно-тепловое.

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 161

Возможность использования АСП в конкретных узлах приборов и ма­шин в значительной мере определя­ется такими свойствами, как водо — поглощение, химическая стойкость в агрессивных средах, коэффициент тер­мического расширения. Наиболее во­достойкими являются АСП на основе сополимеров формальдегида, поликар­боната, фторопласта-4, фторопласта-40, эпоксидных связующих, фурановых смол. АСП характеризуются более низкими значениями коэффициента термического расширения по сравне­нию с исходными полимерами. Для всех АСП характерна достаточно вы­сокая химическая стойкость (наиболь­шей обладают АСП на основе фторо­пласта-4).

Разработано большое количество АСП разнообразных составов [2, 6, 19, 35, 57, 77, 82,84, 89]. Результаты исследований (значения коэффициента треиия и интенсивности изнашивания), как правило, трудно сопоставимы, так как они в большинстве случаев получены по разным методикам на лабораторных, испытательных маши­нах, различающихся схемами трения, значениями коэффициента взаимного перекрытия, нагрузками, скоростями скольжения.

Наиболее просто и достаточно точно для практики работоспособность АСП оценивается по допустимым значениям произведения pv [р — нагрузка, МПа; V— скорость скольжения, м/с] для заданного ресурса работы.

Так как в большинстве случаев зна­чения коэффициента трения зависят от скорости скольжения, то долговеч­ность можно оценивать по произведе­нию fpv, представляющему собой мощ­ность трения (работу сил трения в еди­ницу времени). Учитывая, что прак­тически вся работа сил трения пре­вращается в теплоту, в некоторых слу­чаях ожидаемую долговечность можно оценивать по произведению pv и возникающей в зоне трения темпера­туре [29, 75].

Наполненные фтор полимеры. Фторо — лласт-4 (политетрафторэтилен) обла­дает «врожденными» антифрикцион­ными свойствами [35, 89]. При тре­нии без смазки по самому себе, ме­таллам и другим твердым телам для него характерны (при малых скоро­стях скольжения) значения коэффи­циента трения порядка нескольких сотых. При повышении температуры коэффициент трения снижается, в диа­пазоне отрицательных температур — растет. Эмпирически полученная за­висимость коэффициента трения фторо — пласта-4 от температуры и скорости скольжения описывается (при тем­пературах от комнатной до +150 0C и скорости скольжения до 1 м/с) фор­мулой / = (824 — 3,1/) у0’3-10-4, где t — температура, 0C; v — скорость схольження, см/с. В отличие от боль­шинства других материалов значения коэффициента трения фторопласта-4 по самому себе н другим материалам с повышением скорости скольжения не снижаются, а растут. Благодаря этом» фторопласт-4 обладает высокими ант? скачковыми и демпфирующими свой, ствами. Но он обладает низкими меха^ ннческой прочностью, износостойко­стью и теплопроводностью и высоким коэффициентом термического расшире — ния. Введение наполнителей во фторо^ пласт, не изменяя коэффициента тре — ния, существенно повышает его изно. состойкость (в сотни и даже тысячи раз) н механические свойства [35].

В нашей стране выпускаются компо­зиционные антифрикционные ма­териалы на основе фторопласта-4 с различными наполнителями (мае. доля %)¦¦ Ф4Г21М7 (21% графита с 7% дисульфида молибдена); Ф4Г20М5С10 (20 % графита, 5 % дисульфида мо­либдена и 10% рубленого стекловолок­на); Ф4К20 (20 % кокса); Ф4ГЗ (3 % графита); Ф4Г10 (10% графита); Ф4С15 (15 % стекловолокна); Ф4К15М5 (15 % кокса и 5% дисуль­фида молибдена) [35, 57, 84 , 89]. Материалы 7В-2А и АФГ-80ВС (ОСТ 48-75—73) содержат в качестве наполнителя графит, а АФГМ (ОСТ 48-75—73) содержит 35 % гра­фита и 15 % дисульфида молибдена [35].

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 85

Коррозионная стойкость латуни ЛАНКМц75—2—2,5—0,5—0,5, соста­ренной после закалки и после холод­ной прокатки, составляет: 0,0758 и 0,0693 г/(м2-сутки) в морской воде соответственно; 0,768 и 1,174 г/(м2-сут­ки) в 1 %-ном растворе HtSO4; 7,43 и 7,60 г/(м2-сутки) в 1 %-ном састворе HWO3; 0,0206 и 0,0206 г/(м2-сутки) в дистиллированной воде; 0,00169 и 0,00113 г/(м2-сутки) в атмосфере (98 % влажности).

Коррозионная стойкость мягкой ла­туни ЛЖМц59—1—1 составляет: 0,22 г/(м2-сутки) под действием мор­ской воды; 1,77 г/(м2-сутки) в 10 % — ном растворе H2SO4; 0,58 г/(м2-сутки) в 2 %-ном растворе щелочи.

Коррозионная стойкость латуни ЛМц58—2 составляет 0,40 г./(м2-сутки) в морской воде; 0,70 г/(м2-сутки) в сухом паре при 250 °С; 1,59 г/(м2-сут­ки) в 10 %-ном растворе H2SO1;


35. Плоский прокат из латуни [М, 17, 18, 23]


6> %

А„, МПа

Полуфабрикат (размеры, мм)

Полосы прямоугольные латунные (ГОСТ 6688—75)

Прессованные (5X20-^25X 60);

Л63

294

30

ЛЖМц59— 1—1

431

31

ЛМц58—2

421

25

Л062—1

343

25

ЛС59—1

372

Тянутые (ЗХ 6-МOX 18)

Ii

ЛС59—1

4

Листы и полосы латунные (ГОСТ 931—78)

Ii

Горячекатаные листы (Прн толщине 5,6-т-21, 22, 25: 600 X

Щ

X 1500 и 1000X2000):

Л63

294

30

Л062—1

343

20

ЛС59—1

363

IS ;

Холоднокатаные листы (при толщинах 0,4; 0,5; 1,2; 1,3; 1,35;

^

Il

1,4; 1,5; 1,6; 1,65; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,75; 3,0; 3,5; 4,0н-7,5;

Il

8,0; 9,0; 10,0; 11,0; 12,0: 600X1500; 800X2000; 1000X2000)

Jg

Холоднокатаные полосы (при толщине 0,4—10,0, ширина 40—

Ц

500)

43

Л90:

Мягкая

235

35

Полутвердая

294

10

Твердая

353

Пруток

Деформация

24 1095

860 350

24 28

Отжиг

1205 1315

245 .147

35 35


Г


FV 48-05-Г-139—71 выпускаются сплавы я-ала с содержанием вольфрама 4— I о/ [66]. Сведения по жаропрочно — я носят ограниченный характер. Жаропрочные медные сплавы. К жа — прочным сплавам на основе меди ‘"зависимости от области применения воГут предъявляться различные, часто *пудно совместимые в одном материале, ^ебования. Например, высокая жа-„ /„стойкость, электро — и теплопровод­ность, износостойкость при высоких температурах. Однако, независимо от назначения, эти сплавы характери­зуются общими принципами выбора состава. Это, как правило, сплавы меди, легированные небольшими при­садками тугоплавких компонентов. Жа­ропрочные медные сплавы по составу или типу обработки подразделяют на две группы: упрочняемые деформацией и дисперсионно-твердеющие сплавы. Причем сплавы второй группы суще­ственно превосходят по свойствам спла­вы первой группы, особенно когда между закалкой и старением они под­вергаются холодной деформации. К первой группе относятся сплавы си­стем Cu—Ag, Cu—Cd, Cu—Mg и др. Ко второй группе относятся сплавы на основе систем Cu—Cr, Cu—Zr, Cu-Be.

Режимы обработки, свойства и обла­сти применения сплавов приведены в табл. 91, 92. Большинство жаропроч­ных медных сплавов — это сплавы на основе системы Cu—Cr. Хромовые бронзы не склонны к коррозии под напряжением и к «водородной болез­ни». Жаростойкость их в среднем на 15—20 % выше жаростойкости меди. Коррозионная стойкость в большин­стве случаев аналогична меди. Обра­батываемость резанием большинства ромовых бронз составляет в среднем обрабатываемости латуни

5′ рАДИАЦИОННО-СТОЙКИЕ

Сериалы

Радиационные дефекты и свойства ЧасТеРиалов. Прн облучении потоками й0;и« (нейтронов, протонов, электро — > альфа-частиц, осколков деления)

И жестким электромагнитным (гамма — и рентгеновским) излучением в мате­риалах образуются структурные по­вреждения, называемые радиацион­ными дефектами. Переданная мате­риалу твердых тел энергия частиц или излучения частично расходуется на разрыв межатомных связей. Для образования, например, простейшего радиационного дефекта — пары Френ­келя (вакансии и междоузельного ато­ма) необходима энергия, превышающая пороговую, составляющая 14—35 эВ. При облучении материалов частицами с энергией порядка мегаэлектронволь­та смещаемым атомам передается энер­гия, на порядки более высокая по сравнению с пороговой. Смещаемый атом ускоряется, а его кинетическая энергия расходуется на ионизацию атомов, расположенных вдоль траек­тории движения. В результате обра­зуется каскад радиационных дефек­тов.

Частицы и излучения могут приво­дить к химическим и ядерным реак­циям (включая реакции деления) в ма­териале тел, а также появлению Ов структуре материалов самих бомбарди­рующих частиц (ионное внедрение), что вызывает появление примесей в ма» териале, и являются второй причиной возникновения радиационных дефек­тов.

Физические процессы, приводящие к образованию радиационных дефек­тов, составляют научную основу ра­диационного материаловедения, изуча» ющего совокупность методов, позв№ ляющих:

Создать материалы (конструкцион­ные, полимерные, полупроводниковые и др.), устойчивые к воздействию ядерных излучений;

Придать материалам требуемые свой­ства путем их дозированного облуче­ния.

Радиационные дефекты способны изменять объемные и поверхностные свойства материалов. Характер изме­нения свойств зависит от длины про­бега частицы или излучения. К по­верхностным дефектам приводят облу­чения электрозаряженными частицами, излучениями низких энергий; к объем­ным дефектам — облучение быстрыми нейтронами,


Радиаиижно-етвйкие матервалта

447

Материалы, з«ст»йчиаые к температуре » рабочей среде

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 68


24. Механические свойства КЧ, не предусмотренные ГОСТ 1215—79 [9, 20]

Чугун

При растяжении

При сжатии

При кручении

E — 10-з, МПа

OQ 2* МПа-

О_„ МП

Ос. MI

И

%

Тв, МПа

T_i, МПа

КЧ 30—6

155

190

70

90—120

0,23

10—18

34 0

ПО

КЧ 33—8

160

210

" 80

90—120

0,25

10—18

345

120

КЧ 35—10

166

220

80

90—120

0,27

10—18

¦ 350

130

КЧ 37—12

170

230

85

90—120

0,29

10—18

370

130

Перлитный

176—185

300—500

110—140

140—180

0,28—0,29

3,5—6,0

460—720

180—210


^—SW 1 Л-. W

310 330 340 350 900—1200

КДж/мг

О_1, МПа

120 120

130 130

140 140

160 140

50—160 180—220

При изгибе

Чугун

При

Срезе

Ф, %, при вибрации с на­грузкой, равной 1/300 2

Тв, МПа ср

G-IO-’, МПа

КЧ 30—6

270

/

63

13—15

КЧ 33—8

290

64

13—15

КЧ 35—10

300

65

13—15

КЧ 37—12

300

70 ^

13—15

Перлитный

360—500

68—75

10—13


Микроструктура

Предельные режимы работы

Термическая обработка вала

Чугун

НВ.10-1, МПа

Графит

Металлическая основа

Закаленный. н искусственно со­старенный

310

260

18

14

260

Профиль прессо­ванный

То же

20

90

320

280

21

12

25

280

0,3

AB

Лист не — плакиро — ванный

Закаленный и естественно со­старенный

0,5—10,5

250

160

23

Профиль

Закаленный и искусственно со­старенный

20

71

27

100

350

290

13

290

0,35

Штамповка

То же

До 150 кг

310

260

10

270

АК6

Штамповка

То же

Св. 30 кг

72

Вдоль 447

378

12,5

0,19

1,1

¦ —

Поперек 427

357

11,2

0,14

1,1

По вы­соте 400

8,5

0,08

0,3

АК8

Пруток

То же

150—200

— ,

450

400

8

Профиль

То же

30—50

490

450

-

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 401

Низкоуглеродистые низколегиро­ванные сплавы молибдена — это спла — вы с содержанием углерода 0,004— 0 05 %, титана или циркония в пре­делах 0,07—0,5%. В эту группу могут быть включены сплавы Mo — 0,5Ti, TZM1 ЦМ — 2А, BM — 1 и BM — 2 (табл, 89), Эти сплавы харак­теризуются хорошими технологиче­скими свойствами. Из них нзготовляюи ленты, полосы и другие полуфабрикаты в соответствии с техническими усло­виями [66].

Более высокой жаропрочностью об­ладают сплавы второй группы — низ­колегированные высокоуглеродистые сплавы молибдена. Представителями этой группы являются сплавы TZG и BM — 3. По сравнению со сплавами первой группы в них повышено содер­жание углерода до 0,25—0,5 %. Не­сколько увеличено содержание титана и циркония (до 0,5 %). Упрочнение достигается в основном благодаря про­цессам карбидообразования, Приме­нение высокоуглеродистых сплавов ос­ложняется их плохой технологично­стью, высокой температурой перехода в хрупкое состояние.

Высоколегированные молибденовые сплавы — третья группа сплавов —^


87. Предел прочности (в МПа) сплавов вольфрама при различных температурах испытания [41)

. Состав сплава (мае. доля)

В отож­женном состоя­нии

Деформирован иый

20 0C

20 0C

1500 0C

1800 0G

W -

30 % Re

1400

2720

341

143

W _

25% Re

1190

2710

300

159

W -

50 % Re

950

1780

152

60

W -

40% Re

840

1530

136

62

W _

20 % Mo — 40 % Re

1250

1850

210

118

W -

15 % Mo — 29 % Re

980

1290

260

93

W _

24 % Mo — 31 % Re

900

ИЗО

240

86

W —

34 % Mo — 33 % Re

920

1290

216

93

Предел прочности (в МПа) вольфрамовых сплавов, получаемых методом порошковой металлургии [30)

Мае. доля добавок

Полу­фабрикат

1650 0C

1930 0G

2200 0G

2420 0C

F> % Mo 1% ThO2 * t1iO2

Й% Re + 2% ThO2

Проволока

Листы »

»

140

260 200 250

45 190 180

35 90 120

13 70


T

442

443

Жаропрочнее материала

Материалы, устойчивые к температуре и рабочей среде


89. Предел ярочности некоторых отечественных и зарубежных сплавов на основе молибдена (66]

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 362

Ж

(7! со

Й

Ж

Со

Я

CM

Ч

Се U

X! со

Ч* CJ —I

Ю jOQ "вО ОЭ ОЭ со 00 N. 00 со —<

•8

CO

2 8

«я

О «

Со s S

S

«3

5

1> ю о ю ю ю

И

Со

H

CM

О>

Ж

Ж

Ж

СО

S

СО

00

X

X

X

CM

¦Ч"

00

CM

»—I

О

‘—1

H

О

5

00

Х

CJ


•s

§

« g

И о

Я S

8

К а м

VO

О

M о

I g

3

А о а о с

CL

CJ 00 00

Ю

Со |>

S3

СО

8

00 00 из

О

С

3

О! s s

T>

Й

S сг>

СО

S

Tn

S i

N а»

8 ь.

Со о>

Я а в-

V S

S о.

С

©

Cj

CQ

Cj

Ж

©

Cj

CQ CM

Ж

А. ©

CM

Е

Со

Ж

¦ef

Я

Со

И ©

К

©

Й

К

CQ

CM

Я

S

—< " —1 со

X о

X

00

X

S

X

Со

О

<и I

« S

А ю I-

И H

Kn

G?

О

«I s

Si

H

«о

S

00 о

СГ

AI О

."/Mtfw ‘пэ~я

0I

О

Со о"

.(Oi

О

S

Ь 05 О О S

Il


14. Механические свойства (не менее) толсто листовой теплостойкой стали, термообработанной в соответствии с рекомендациями ГОСТ 7350—77

Сталь

AB

Ot

К %

Сталь

CTt

«., %

МПа

МПа

20X13

509

372

20

12Х18Н9Т

530

216

38

12X13

490

340

21

12Х18Н10Т

530

236

38

14Х17Н2

По согласованию

12Х18Н12Т

530

236

38

15. Механические свойства (не менее) тонколвстовой теплостойкой стали, термообработанной в соответствии с рекомендациями ГОСТ 5582—75

Сталь

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 558

Используют два метода определе­ния шлнфуемости стали. Механиче­ский метод заключается в определе­нии отношения объема металла, сня­того в единицу времени, к объему одновременно изношенного абразива.

Структурный метод характеризует шлифуемость по количеству остаточ­ного аустенита в шлифованном слое. Чем хуже шлифуемость, тем выше температура его разогрева, тем больше в слое аустенита.

Неправильно выполненное шлифо­вание, при котором в шлифованном слое из-за высоких температур обра­зовалось большое количество аусте­нита, приводит к значительному сни­жению стойкости ииструмеита.

Шлифуемость сталей определяется главным образом количеством кар­бидов ванадня VC в структуре стали. Наиболее низкую шлифуемость имеют быстрорежущие стали с повышенным содержанием ванадия. Шлифуемость быстрорежущих сталей можно суще­ственно повысить, если их получать методами порошковой металлургии.

Способы улучшения поверхностного слоя. Качество инструмента в значи­тельной мере определяется свойствами поверхностного слоя. В процессе тер­мической обработки или в результате шлифования при несоблюдении тех­нологических режимов свойства по­верхностного слоя могут существенно снижаться (в частности, вследствие обезуглероживания или чрезмерного иагрева прн шлифовании).

Наиболее эффективно свойства по­верхностного слоя могут быть по­вышены в результате химико-терми — ческой обработки, поскольку возра­стают твердость, теплостойкость, стой­кость против коррозии, в ряде слу­чаев уменьшается коэффициент тре­ния,

Химико-термнческая обработка це­лесообразна для инструментов, сох­раняющих улучшенный слой после переточки полностью (резьбовые и червячные фрезы, долбяки, протяжки, фасонные резцы, метчики и др.) или частично (сверла, зенкеры).

Выбор способа химико-термической обработки обусловлен не только тре­бованиями, предъявляемыми к поверх­ностному слою, но и температурой, прн которой выполняется эта обра­ботка, и теплостойкостью стали. Наи­более универсальными и эффективными методами упрочнения поверхностного слоя инструментов нз быстрорежущих сталей является жидкое цианирование, карбонитрация, ионное азотирование и вакуумно-плазменное нанесение из­носостойких покрытий. Основные спо­собы хнмико-термической обработки, применяемые в качестзе заключитель­ной операции для повышения стой­кости инструментов из быстрорежущих сталей, приведены в табл. 18.

В том случае, если инструмент после шлифования не подвергается химико — термической обработке, его целесо­образно дополнительно отпускать. От­пуск снимает напряжения, способст­вует превращению аустенита, образо­вавшегося в поверхностном слое при шлифовании, и поэтому повышает стойкость инструмента. Температура отпуска 350—400 0C1 выдержка 30— 60 мин.

Примерное назначение быстрорежу­щих сталей приведено в табл. 19,

Твердые сплавы. Спеченные твердые сплавы представляют собой гетеро­генные материалы, состоящие из зе­рен высокотвердых тугоплавких со-


18. Способы химико-термической обработки быстрорежущих сталей

Способ химико — термической обработки

Условия обработки

Свойства слоя или назначение обработки

Газовое азотирование

При 520—580 0C и степени

Диссоциации аммиака 25—30 % (при 520—540 0C) и 35—40 % (при 560—570 °С) с выдержкой 0,5—2 ч

Твердость HV 11—12 ГПа, толщина 0,02—0,03 мм

Ионное азотирование

При 350—400 0C в специальных установках в полностью дис­социированном аммиаке или смеси азота с водородом

Твердость HV 11—12,5 ГПа

Вакуумно- плазменное нанесение из­носостойких покрытий

После ионной очистки на по­верхность инструмента мето­дом ионной бомбардировки на­носят слон нитридов титана или других металлов

Для повышения износостой­кости рабочей поверхности инструмента вследствие вы­сокой твердости этих соеди­нений (HV 25—45 ГПа, тол­щина слоя 5—20 мкм)

Карбонитрация

X

Токарные, строгальные и долбежные резцы, работающие при небольших скоростях резания; зубила, гладкие цилиндрические калибры и калибгрные кольца

9 XC

Сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы; машин­ные штемпели; клейма; деревообрабатывающий инструмент

12X1

Измерительные инструменты (плнтки, калибры, шаблоны)

9ХВГ

Резьбовые калибры сложной формы, штампы для холодного реформирования сложной формы, которые при закалке не должны подвергаться значительным объемным изменениям и короблению


Продолжение табл. Ig


Сталь Назначение

ХВГ Режущие и измерительные инструменты, в том числе крупных

Сечений, для которых повышенное коробление при закалке недо — пустимо (протяжки, длинные метчики и развертки, плашки, резьбовые калибры; деревообрабатывающий инструмент; ножи для бумажной промышленности; холодновысадочные матрицы и пуансоны)

ХВСГ Инструмент для ручной работы (плашки, сверла, развертки,’ гребенки, штемпели, клейма); холодновысадочные матрицы и пуансоны; деревообрабатывающий инструмент; ножи для бумажной промышленности

Х6ВФ Дереворежущий фрезерный инструмент, ручные ножовочные полотна, резьбонакатной инструмент, матрицы и пуансоны хо-, лодного деформирования


Быстрорежущие стали — наиболее карактерньге для режущих инструмен­тов. Они сочетают высокую теплостой­кость (600—650 0C в зависимости от еостава и обработки) с высокими твер­достью (до HRC 68—70), износостой­костью при повышенных температурах и повышенным сопротивлением ила- стнческон деформации. Быстрорежу­щие стали позволяют повысить ско­рость резания в 2—4 раза по сравне­нию со скоростями, применяемыми при обработке инструментами из углероди­стых и легированных инструменталь­ных сталей.

Быстрорежущие стали широко при­меняют для режущих инструментов, работающих в условиях значитель­ного нагружения и нагрева рабочих кромок. Инструмент из быстрорежу­щих сталей обладает достаточно высо­кой стабильностью свойств, что особо важно в условиях гибкого автоматизи­рованного производства.

Работоспособность инструментов простой формы с массивной режущей кромкой при непрерывном точении лимитируется вторичной твердостью, !теплостойкостью и износостойкостью, Для инструментов сложной формы, юнколезвийных, а также для инстру­ментов, используемых при прерыви­стом точении, большее значение при­обретают прочность и вязкость быстро­режущей стали. Повышение того илн иного свойства, достигаемое в резуль­тате изменения химического состава стали, а также режимов закалки и от­пуска, часто сопровождается сниже­нием других показателей. Например, при повышении вторичной твердости и теплостойкости наблюдается, кая правило, снижение прочности и вяз­кости стали.

Высокие режущие свойства быстро­режущих сталей обеспечиваются ле­гированием сильными карбидообра — зующими элементами (вольфрамом, мо­либденом, ванадием), элементами, по­вышающими температуру (а -*¦ ^-пре­вращения (кобальтом, алюминием), я применением специальной термической обработки, заключающейся в закалке с высоких температур (1200—1300°С) и отпуске, вызывающем дисперсион­ное твердение.

Для быстрорежущих сталей основ­ным является карбид M6C.

Для получения высоких теплостой­кости и твердости достаточно большая доля распадающегося карбида должна быть переведена пр» закалке в TBepflljltl раствор (аустеиит, мартенсит), чТ° яасышает его углеродом, вольфрамом, молибденом, ванадием, хромом.

Последующий отпуск при темпера­турах 550—560 0G повышает твердость до максимальных значений вследствие выделения дисперсных карбидов н распада остаточного аустенига.

В зависимости от химического со­става, а следовательно, и уровня ос­новных свойств быстрорежущие стали подразделяют на стали нормальной и повышенной теплостойкости (произво­дительности). Если содержание вана­дия не превышает 2%, их относят к быстрорежущим сталям нормальной теплостойкости (производительности). Это стали P18, Р9, Р6М5.

Быстрорежущие стали с более вы­соким содержанием ванадия, а также дополнительно легированные кобальтом относят к сталям повышенной тепло­стойкости (Р12ФЗ, Р6М5ФЗ, Р18К5Ф2, Р9К5, Р6М5К5, Р9М4К8 и др.).

По сравнению со сталями нормаль­ной производительности высокована­диевые стали повышенной производи­тельности обладают в основном повы­шенной износостойкостью из-за на­личия высокотвердого карбида типа MC, а кобальтсодержащие стали — более высокими вторичной твердостью, теплостойкостью и теплопроводно­стью.

К группе быстрорежущих сталей повышенной производительности сле­дует отнести и быстрорежущие диспер — сионно-твердеющие сплавы с интер — металлидным упрочнением. Их высо­кая теплостойкость и режуише свой­ства обеспечиваются высокими тем­пературами а-*-у превращения и уп­рочнением вследствие выделения прн отпуске ннтерметаллидов, имеющих более высокую устойчивость к коагу­ляции при нагреве, чем карбиды {7]. Наибольшее распространение получил сплав BUM7K23 (ЭП831).