Статьи | Металлолом — Part 25

Для характеристики областей при­менения различных марок твердых сплавов принята также международ­ная классификация, в соответствии с которой все сплавы делятся на груп­пы в зависимости от обрабатываемого материала. Внутри группы сплавы подразделяются по конкретным усло­виям применения (табл. 25). Сплавы для обработки резанием материалов,

23. Условия получения покрытий из газовой фазы иа инструменте из твердых сплавов [17]

Материал покры­тия	Рабочий газ	Химическая реакция	Температу­ра, 0C
TiC TiN Ti (С, N) TiBa	CH4, TiCl4 TiCl4, H2, Na TiCl4, CH4, Na TiCl4, BCl8, Н,	TiCl4 + CH4 TiC + 4НС1 2TiCl4 + N2 + 2H2 -»- 2TiN + 8НС1 2TiCl4 + 2СН4 + N2 -»- 2Ti (С, N) + 8HCl TiCl4 – f 2ВС13 + 5Н2 -»- -^-TiB2 + IOHCl	980—1050 1100—1250 1000—1300 1000—1300

24. Область применения твердых сплавов для обработки материалов резанием [17]

Сплав	Применение
Вкз	Чистовое точеиие с малым сечением среза, окончательное наре­зание резьбы, развертывание отверстий и другие аналогичные виды обработки серого чугуна, цветных металлов и их спс&вов, неметаллических материалов (резины, фибры, пластмассы, стек­ла, стеклопластиков и т. д.). Резка листового стекла
BK3-M	Чистовая обработка (точение, растачивание, нарезание резьбы, развертывание) твердых, легированных и отбеленных чугунов, цементованных и закаленных сталей, а также неметаллических материалов
ВК4	Черновое точение при неравномерном сечёиии среза, черновое и чистовое фрезерование, рассверливание и растачинаиие нор­мальных и глубоких отверстий, черновое зенкерование при об­работке чугуна, цветных металлов и сплавов, тнтана и его спла­вов
ВК6-ОМ	Чистовая и получистовая обработка твердых, легированных и отбеленных чугунов, закаленных сталей и некоторых марок коррозионно-стойких высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов, особенно сплавов на основе титаиа, вольфрама и мо­либдена (точение, растачивание, развертывание, нарезание резьбы, шабрение)

Продолжение табл. 24′

Применение

Получистовая обработка жаропрочных сталей н сплавов, корро­зионно-стойких сталей аустенитного класса, специальных твердых чугунов, закаленного чугуна, твердой бронзы, сплавов легких металлов, неметаллических материалов, пластмасс, бумаги, стекла. Обработка закаленных сталей, а также незакаленных углеродистых и легированных сталей при тонких сечениях среза на весьма малых скоростях резания

Чистовое и получистовое точение, растачивание, фрезерование и сверление серого и ковкого чугуиа, а также отбеленного чугуиа. Непрерывное точение с небольшими сечениями среза стальных отлнвок, высокопрочных, коррозионно-стойких сталей, в том числе закаленных. Обработка сплавов цветных металлов и неко­торых марок титановых сплавов при резании с малыми и сред­ними сечениями среза

Черновое н получерновое точение, предварительное нарезание резьбы токарными резцами, получистовое фрезерование сплош­ных поверхностей, рассверливание н растачивание отверстий, зенкероваиие серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов

Рекомендуется [15, 23] применять следующие защитные материалы:

Для сталей, закаливаемых от темпе­ратур ниже 900 0C — измельченный, просеянный н просушенный древесный уголь (засыпают от 1/3 до 1/2 объема ящика, свободного от деталей); отра­ботавший (при температуре не ниже 9300C) карбюризатор; смесь свежей н пережженной чугунной стружки (без масел н цветной стружкн);

Для сталей, закаливаемых от темпе­ратур выше 9000C, бумага (2—3 слоя) и сухой древесный уголь; карбюриза­тор, предварительно отработавший при температуре, превышающей темпера­туру закалки на 500C.

Для уменьшения коробления при нагреве (особенно в ваннах) применяют промежуточный нагрев: однократный при 650—680°С (700—750°С) илн 840— 870°С и двукратный — в обоих темпе­ратурных интервалах. При медлен­ном нагреве под закалку (в ящиках с защитным материалом) промежуточ­ный нагрев не обязателен.

Время выдержки в камерных печах принимают нз расчета 50—70 с на 1 мм толщины илн подбирают эксперимен­тально.

Время выдержки в соляных ваннах на 1 мм толщины инструмента: 18— 24 с — при нагреве в интервале 650— 850 0C и при окончательном нагреве в интервале 820—950°С; 15—20 с — при окончательном нагреве в интер­вале 1000—1150 0C сталей с меньшим чем 1,5% суммарным содержанием вольфрама, молибдена и ванадия; 20— 30 с — с содержанием их 1,5—3,0%; 30—50 с — с содержанием их бо­лее 3 %.

Продолжительность выдержки при отпуске устанавливается по табл. 58. Загрузку для отпуска проводят в печь с температурой не выше 300—400°С с целью уменьшения коробления. Кре­пежную часть инструмента дополни­тельно отпускают при 600—700 0C для повышения сопротивления цикличе­ским и ударным нагрузкам.

Стали повышенной вязкости и уме­ренной теплостойкости (5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНВС, 5ХГМ, 4ХМФС, 4ХМНФС, ЗХ2МНФ, 5Х2МНФ) отно­сят к доэвтектоидной или эвтектоидной группе. Применяют их в основном для молотовых штампов, а также для изготовления крупных штампов, кон­тейнеров, бандажей и матриц.

Содержание карбидообразующих элементов в сталях минимально (до 7— 9 мае. долей, %), что исключает воз­никновение карбидной неоднород­ности даже в крупных сечениях. Основ­ная карбидная фаза — цементит. В не­больших количествах (до 3 %) могут образовываться более термостойкие карбиды M23Ce, MpC, MC, вызывающие вторичное твердение. Поэтому тепло­стойкость сталей невысокая. Стали 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНВС, 5ХГМ сохра­няют предел текучести до 1000 МПа при нагреве до 350—375°С, а стали 4ХМФС, 4ХМНФС, ЗХ2МНФ, 5Х2МНФ до 400—425 0C вследствие образования карбидов M23Ce, MeC, MC.

Если теплостойкость сталей после окончательной термической обра­ботки оценивать температурой до­полнительного отпуска в течение 4 ч, вызывающего разупрочнение (HRC 35), то по возрастанию теплостойкости ия можно расположить в следующий ряд: 5ХНМ(590°С), 5ХНВ (6004С),5ХНВС (610 0C), 4ХМФС (650 0C), 5Х2МНФ (670 0C).

Максимально допустимый размер штампа из выбранной стали опреде­ляется ее прокаливаемостью и удар­ной вязкостью. Стали 5ХНВ и 4ХМФС используют для штампов с наименьшей стороной до 200—300 мм; стали 5ХНВС н 5ХГМ — для средних штампов с наименьшей стороной до 300—400 мм; сталь 5ХНМ и 5Х2МНФ — для круп­ных штампов сечением до 500 мм со сложной гравюрой; сталь ЗХ2МНФ —¦ для наиболее крупных штампов с наи­меньшей стороной до 400—700 мм. Твердость стали 5XHM в середине блока размером ЗООХ ЗООХ 400 мм лишь на HRC 1—2 ниже, чем у поверхности. Твердость стали 4ХМФС в заготовке диаметром 250—280 мм сохраняется только до глубины 50—70 мм и в сере­дине падает на HRC 5—6.

52. Влииние температуры испытаний на механические свойства сталей для ударных инструментов [5, 10]

450	44	1470	1600	10	36	0,45
	500	37	1300	1440	10	30	0,30
	550	32	1180	1300	11	20	0,42
6ХЗМФС (1000 °С; HRC 59)	150	58	_	_	_	__	0,25
200	57	—	—;	_	__	0,30
	250	56	—	—	—	—	0,35
	300	55	—	—	—	—	0,35
	350	54	—	—	—	—	0,35
	400	52	—	—	_	__	0,32
	450	51
	500	50	—	—	—	—	0,30

Сталь	Температура испытаний, 0C	00,2	°в	Б		KCU, МДж/м*
		МПа	(	/о

Закалка от 880 0C, масло + отпуск 250 pC, 2 ч

-60 I — -20ч-+150 I —

Изотермическая закалка от 880 0C при 250 0C

—60 —20

0,21 0,25

6XG

0,11 0,12 0,35 0,50 0,55

+ 20 + 60 + 100ч-+200

Закалка от 880 °С, масло + отпуск 450 eC, 2 ч

Тонколистовая сталь (ГОСТ 21427.1—83) (для листа толщиной 0,35 мм)

400	2500
3411	1,75 ‘	___	___	__	¦_ .	1,75
3412	1,50	—	—	__	.__	1,80
3413	. 1,30	—	—	1,58	—	1,85
3414	1,10	— –	—	1,60	—	1,80
3415	1,03	—.	_	1,61	– _	1,90
3404	—	1,60	—	1,60	__—	—
3405	—	1,50	—	1,61		—
3406	—	1,43	—	1,62	.—	—
3407	___	1,36	_	1,68	—	– —
3408	—	1,30	—	1,71	—	—

Стальная лента (ГОСТ 21427.4—78) (для ленты толщиной 0,15 мм)

3421		—	23,0	__	1,30
3422	—	—	20,0	_	1,40
3423	—	—	19,0	__	1,55
3424	_	—	18,0	__	1,55
3425	—	—	17,0	¦—	1,65

50. Свойства и другие параметры прецизионных магиитомягких сплавов (ГОСТ 10160-75)

Сплав.	HB	«в	CTt	W С	Б	Ч>	Е,	О Я
	МПа		«Ч	С	/о	«С	~ Я АО

Группа 1. Сплавы с наивысшей магнитной проницаемостью в слабых полях

79НМ	2100/1200	1050/500	1000/150	210	3/50		430
80НХС	2400/1300	950/550	900/150	_	4/40	15	330
83НФ	—	950/550	-/150	220	_	_	360
81HMA	2600/1600	1300/650	1250/250	210	2/50	—	260

Стали с высоким сопротивлением смятию и высокой теплостойкостью (8Х4В2МФС2 и 11Х4В2МФЗС2) отно­сятся к мартенситному классу и деде – буритной группе. Эти стали комплекс­но-легированные и имеют по сравне­нию со сталями высокой износостой­кости пониженное содержание угле­рода и хрома (см. табл. 34). Поэтому количество карбидной фазы (и особенно крупных избыточных карбидов) в них меньше (10—18%), а степень дисперсности выше. Это обеспечивает получение высоких механических свойств и лучшей технологичности. По износостойкости сталь 8Х4В2МФС2 близка к сталям Х12МФ и Х12Ф1, а сталь ПХ4В2МФЗС2 превосходит их,

Термическую обработку сталей проводят обычно на вторичную твер­дость для получения хорошей тепло­стойкости (520—540 0C), об уровне которой можно судить по изменению твердости при отпуске (табл. 43). Необходимость использования высо­ких температур закалки связана с вы­сокой термостойкостью карбидов MeC и MC1 растворяющихся выше 1050 0C. После закалки в структуре сохраняется 6—12 % карбидов, что позволяет получить зерно аустенита 10—12. Количество остаточного аустенита после закалки 20—30 % .

При отпуске на вторичную твердость количество карбидов (очень дисперс­ных) увеличивается до 12—18 %, а ко-

О о

OO CM

4

580	55,0	—	0,30
Однократный отпуск 1	Ч
170	60,2	3200	0,35
200	58,8	3600	0,40
250	57,7	3600	0,60
300	56,7	3670	0,65
350	56,4	3700	0,60
400	57,0	3500	0,45
450	58,5	3100	0,30
Трехкратный отпуск по	1 ч
500	61,0	3300	0,22
520	62,0	3400	0,24
540	60,2	3600	0,26
560	58,6	3700	—
580	56,3	—	—

О о	О	О
О о	LO	IO
— о		CM
CM CM	CM	CM

¦А

О

TT

О 00 IO из

О о

О

I

О

CO

4S и ^

‘ » S

Я й) та

Ч Lft

< са о ?

Q=S

О о

C-

I

о о о

TH 00 СО СО

О

CO

СО Tt»

Xi