Материаловедение

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

По структуре после отжига быстрорежущие стали относятся к ледебуритно-му классу. В литом виде они имеют ле-
...
Ковка стали-ответственная операция. При недостаточной проковке возникает карбидная ликвация - местное скопление карбидов в виде участков неразрушенной эвтектики. Карбидная ликвация снижает стойкость инструмента и увеличивает его хрупкость. Деформированную сталь для снижения твердости (до HB 2070 — 2550) подвергают изотермическому отжигу. Структура отожженных сталей состоит из сорбитообразного перлита, вторичных и более крупных первичных карбидов. Общее количество карбидов в стали Р18 составляет примерно 28%,
...
новным карбидом стали Р18 является сложный карбид вольфрама переменного состава Fe3W3C (М6С), который растворяет в себе часть ванадия и хрома. В остальных сталях кроме М6С и небольшого количества карбида (Fe, Сг)23С6 присутствует карбид VC(MC).
...
Высокие эксплуатационные свойства инструменты из быстрорежущих сталей приобретают после закалки и трехкратного отпуска (рис. 18.1). Из-за низкой теплопроводности быстрорежущие стали при закалке нагревают медленно с прогревами при 450 и 850 °С, применяя соляные ванны для уменьшения окисления и обезуглероживания. Особенность закалки быстрорежущих сталей—высокая температура нагрева (см. табл. 18.1). Она необходима для обеспечения теплостойкости получения после закалки высоколегированного мартенсита в результате перехода в раствор максимального количества специальных карбидов.
...
Степень легирования аустенита (мартенсита) увеличивается с повышением температуры нагрева (рис. 18.2). При температуре 1300°С достигается предельное насыщение аустенита-в
...
Материалы для режущих и измерительных инструментов 365
...
900 1000 1100 izoot°c Рис. 18.2. Изменение химического состава аустенита (мартенсита) в стали Р18 в зависимости от температуры нагрева при закалке
...
Режущие свойства некоторых видов инструментов (фасонные резцы, сверла, фрезы, протяжки и др.) дополнительно улучшают созданием на неперетачи-ваемых поверхностях тонкого слоя (10-50 мкм) нитридов или карбонитри-дов. Такой слой характеризуется высокой твердостью (ЯР 10000 и более) и износостойкостью. Его получают газовым или ионным азотированием, которое проводят непродолжительное время (20-30 мин) при температуре, не превышающей температуру отпуска (470-550 °С). Используют также и другие способы: низкотемпературное цианирование, карбонитрацию, напыление нитридов титана.
...
Новым технологическим направлением повышения качества инструмента является его производство из распыленных порошков. Благодаря сильному измельчению карбидов и равномерному их распределению в спеченной стали стойкость инструмента увеличивается в 1,5-2 раза.
...
Спеченные твердые сплавы. К ним относятся материалы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, соединенных металлической связкой.
...
Сложные по форме инструменты для уменьшения деформаций подвергают ступенчатой закалке с выдержкой в горячих средах при температуре 500-550°С.
...
Твердые сплавы изготовляют методом порошковой металлургии. Порошки карбидов смешивают с порошком кобальта, выполняющего роль связки, прессуют и спекают при 1400-1550°С. При спекании кобальт растворяет часть карбидов и плавится. В результате получается плотный материал 1, структура которого на 80-95% состоит из карбидных частиц, соединенных связкой. Увеличение содержания связки вызывает снижение твердости, но повышение прочности и вязкости. Твердые сплавы производят в виде пластин, которыми оснащают резцы, сверла, фрезы и другие режущие инструменты. Такие инструменты сочетают высокую твердость НЯА
...
Твердые сплавы характеризуются также высоким модулем упругости (до 6,8 • 105 МПа) и пределом прочности на сжатие (до 6000 МПа). Недостатки-сложность изготовления фасонных изделий, высокая хрупкость.
...
Первую (вольфрамовую) группу составляют сплавы системы \VC-Co. Они маркируются буквами ВК и цифрой, показывающей содержание кобальта в процентах (табл. 18.2). Карбидная фаза состоит из зерен \¥С. При одинаковом содержании кобальта сплавы этой группы в отличие от двух других групп характеризуются наибольшей прочностью, но более низкой твердостью. Теплостойки до 800°С.
...
Материалы для режущих и измерительных инструментов
...
достью, чем \УС. Структура карбидной основы зависит от соотношения карбидов в шихте. В сплаве Т30К4 образуется одна карбидная фаза-твердый раствор ГП, XV) С, который придает ему наиболее высокие режущие свойства, но пониженную прочность. В остальных сплавах этой группы количество \УС превышает его предельную растворимость в ТлС, поэтому карбиды вольфрама присутствуют в виде избыточных кристаллов.
...
Сплавы второй группы характеризуются более высокой, чем у сплавов первой группы, теплостойкостью (900-1000 °С), которая повышается по мере увеличения количества карбида титана. Их наиболее широко применяют для высокоскоростного резания сталей.
...
Третью группу (титанотанталоволь-фрамовую) образуют сплавы системы ЪС~ТаО—\VC~Co. Цифра в марке после букв ТТ (см. табл. 18.2) обозначает суммарное содержание (в процентах) карбидов ТЮ + ТаС, а после буквы К-количество кобальта в процентах. Структура карбидной основы представляет собой твердый раствор ГП, Та, XV) С и избыток \\?С. От предыдущей группы эти сплавы отличаются большей прочностью и лучшей сопротивляемостью вибрациям и выкрашиванию. Они применяются при наиболее тяжелых условиях резания (черновая обработка стальных слитков, отливок, поковок).
...
Сверхтвердые материалы. Их широко применяют для оснащения (вставками) лезвийных инструментов (резцы, сверла, торцовые фрезы). Такие инструменты используют для чистовой размерной обработки при высоких скоростях резания (100—200 м/мин и более).
...
надо) поликристаллического строения, которые по сравнению с монокристаллами отличаются меньшей хрупкостью и стоимостью. Алмаз теплостоек до 800° С (при большем нагреве он графи-тизируется). Относительно небольшая теплостойкость компенсируется высокой теплопроводностью алмаза, снижающей разогрев режущей кромки инструментов при высоких скоростях резания.
...
Область применения алмазных инструментов ограничивается высокой адгезией к железу, что является причиной его низкой износостойкости при точении сталей и чугунов. Алмазным инструментом обрабатывают цветные металлы и их сплавы, а также пластмассы, керамику, обеспечивая при этом низкую шероховатость поверхности.
...
Большей универсальностью обладают инструменты из поликристаллического нитрида бора с кубической решеткой (|3-Вг>1), называемого кубическим нитридом бора (КНБ). КНБ получают спеканием микропорошков нитрида бора (с гексагональной, кубической решеткой или вюрцитоподобного) при высоких температурах и давлениях или прямым синтезом из нитрида бора с гексагональной решеткой (а-В]Ч). В зависимости от технологии получения КНБ выпускают под названием: эльбор, эль-бор-Р, боразон.
...
Нитрид бора (0-Вг>1) имеет такую же, как алмаз, кристаллическую решетку и близкие с ним свойства. По твердости КНБ (НУ
...
Основные свойства, которыми должны обладать стали этого назначения,-высокая износостойкость, постоянство размеров и формы в течение длительного срока службы. К дополнительным требованиям относятся возможность получения низкой шероховатости поверхности и малой деформации при термической обработке. Наиболее широко применяют заэвтектоидные низколегированные стали X, ХГ, ХВГ, 9ХС, обрабатываемые на высокую твердость (НЯС
...
ства остаточного аустенита закалку проводят с более низкой температуры. Кроме того, инструменты высокой точности подвергают обработке холодом при температуре -50-:—80 °С. Отпуск проводят при 120-140 °С в течение 24-48 ч. Более высокий нагрев не применяют из-за снижения износостойкости.
...
Инструменты повышенной точности подвергают неоднократному чередованию обработки холодом и кратковременного (2-3 ч) отпуска.
...
Плоские инструменты (скобы, линейки, шаблоны и т. п.) нередко изготовляют из листовых сталей 15, 20, 15Х, 20Х, 12ХНЗА, подвергаемых цементации, или из сталей 50 и 55, закаливаемых с поверхности с нагревом ТВЧ. Поскольку неравновесная структура в этих сталях образуется только в поверхностном слое, происходящие в нем объемные изменения мало отражаются на размерах всего инструмента.
...
Материалы для режущих и измерительных инструментов
...
Основные свойства, которыми должны обладать стали для штампов и других инструментов холодной обработки давлением, — высокие твердость, износостойкость, прочность, сочетающиеся с удовлетворительной вязкостью. При больших скоростях деформирования, вызывающих разогрев рабочей кромки инструментов до 450 °С, от сталей требуется достаточная теплостойкость. Для штампов со сложной гравюрой важно обеспечить минимальные объемные изменения при закалке.
...
Низколегированные стали X, 9ХС, ХВГ, ХВСГ, так же как и углеродистые У10, У11, У12, используют преимущественно для вытяжных и высадочных штампов, которые из-за несквозной прокаливаемости имеют твердый износостойкий слой и вязкую сердцевину, позволяющую работать при небольших ударных нагрузках.
...
Вытяжные штампы, подвергающиеся интенсивному износу без динамических нагрузок, после неполной закалки отпускают при 150-180 °С на твердость HRC
...
Высокохромистые стали Х12, Х12М, Х12Ф1 (см. табл. 18.1) обладают высокой износостойкостью и глубокой про-каливаемостью (150-200 мм и более). Их широко применяют для изготовления крупных инструментов сложной
...
формы: вырубных, обрезных, чеканочных штампов повышенной точности, штампов выдавливания, калибровочных волочильных досок, накатных роликов и др. Эти стали близки к быстрорежущим: по структуре после отжига относятся к ледебуритному классу, после нормализации-к
...
Структура и свойства высокохромистых сталей в сильной степени зависят от температуры закалки, так как с ее повышением увеличивается растворимость карбидов, концентрация углерода и хрома в аустените. Это приводит к резкому снижению интервала температур мартенситного превращения. Изменение твердости стали Х12Ф1 (рис. 19.1) характеризуется кривой с максимумом. Повышение твердости при нагреве до 1075 °С вызвано увеличением твердости мартенсита, снижение твердости при закалке с более высокой температуры - интенсивным увеличением в структуре остаточного аустенита. Сохранение остаточного аустенита обусловливает небольшие объемные изменения при закалке.
...
в 2 раза), более пригодна для штампов с тонкой гравюрой и резьбонакатных роликов. При закалке сталь Х6ВФ более склонна к росту зерна, поэтому обрабатывается только на первичную твердость.
...
Хромокремнистые стали 4ХС, 6ХС и дополнительно легированные вольфрамом (2,0-2,7%) 4ХВ2С, 5ХВ2С, 6ХВ2С образуют группу сталей повышенной вязкости, используемых для изготовления инструментов, подвергающихся ударам (зубила, гибочные штампы, обжимные матрицы и др.). Повышение вязкости сталей достигается снижением содержания углерода (до 0,4-0,6%) и увеличением температуры отпуска. Стали 4ХС и 6ХС отпускают на твердость HRC
...
Стали для штампов горячей обработки давлением работают в тяжелых условиях, испытывая интенсивное ударное нагружение, периодический нагрев и охлаждение поверхности. От них требуется сложный комплекс эксплуатационных и технологических свойств. Кроме достаточной прочности, износостойкости, вязкости и прокаливаемости (для крупных штампов) эти стали должны обладать также теплостойкостью, ока-линостойкостью и разгаростойкостью. Под разгаростойкостью понимают устойчивость к образованию поверхностных трещин, вызываемых объемны-
...
(1020-1075 °С, см. табл. 18.1), когда количество остаточного аустенита невелико, затем подвергают низкому отпуску (150-170 °С), сохраняющему высокую твердость (HRC
...
Закалку на вторичную твердость применяют для повышения теплостойкости и проводят с более высоких температур (1100-1170 °С). Она приводит к пониженной твердости (HRC
...
Стали для инструментов обработки металлов давлением
...
ми изменениями в поверхностном слое при резкой смене температур. Это свойство обеспечивается снижением содержания углерода в стали, которое сопровождается повышением пластичности, вязкости, а также теплопроводности, уменьшающей разогрев поверхностного слоя и термические напряжения в нем.
...
В соответствии с указанными требованиями для штампов горячей обработки давлением применяют легированные стали, содержащие 0,3-0,6% С, которые после закалки подвергают отпуску при 550 680 °С на структуру троостита или троостосорбита. Среди них следует выделить несколько групп, обладающих в наибольшей степени теми свойствами, которые необходимы для определенных условий эксплуатации.
...
Стали для молотовых штампов. Молотовые штампы имеют большие размеры, работают с ударными нагрузками при относительно невысоком нагреве поверхности (400-500 °С). Для изготовления этих штампов используют низколегированные стали высокой прокаливаемое™ с повышенной ударной вязкостью и разгаростойкостью (см. табл. 18.1). Среди легирующих элементов они содержат молибден или вольфрам, необходимые для предупреждения отпускной хрупкости второго рода, которую в больших сечениях нельзя устранить быстрым охлаждением.
...
Сталь 5ХНМ-лучшая в этой группе. Из-за высокой прокаливаемое™ ее применяют для изготовления крупных (наибольшая сторона призматических заготовок 400—500 мм) штампов сложной формы. После закалки и отоуска при 550 °С ее механические свойства при температуре 20 °С составляют ств = 1200 ■¥ 1300 МПа; 8=
...
Сталь 5ХНВ по стойкости равноценна стали 5ХНМ, но имеет более низкую прокаливаемое™, так как вольфрам повышает ее слабее, чем молибден. Сталь 5ХНВ применяют для изготовления небольших (сторона заготовок ~200 мм) и средних штампов.
...
Термическая обработка этих сталей из-за больших размеров штампов или заготовок призматической формы представляет собой ответственную операцию. После изотермического отжига и механической обработки их нагревают под закалку до 820-880 °С, применяя засыпки и обмазки для предохранения от окисления и обезуглероживания, так как время нагрева может составлять 20-25 ч. Для снижения термических напряжений небольшие штампы охлаждают на воздухе, остальные после под-стуживания до 750-780 °С в масле по способу прерывистой закалки'. Полностью неостывшие штампы переносят в печь для отпуска.
...
Небольшие штампы, в которых деформируемый металл быстро подстывает и упрочняется, отпускают при 480-520 °С, добиваясь повышенной твердости (HRC
...
Стали для штампов горизонтально-ковочных машин и прессов. Штампы горячей высадки, протяжки и прессования испытывают при работе высокие давления без больших ударных нагрузок, имеют меньшие размеры, чем молотовые штампы, но нагреваются до более высоких температур. Для сталей этого назначения наиболее важные свойства-теплостойкость и разгаро-стойкость. При тяжелых условиях работы применяют комплексно-легированные стали: ЗХ2В8Ф, 4Х2В5МФ, 4Х5В2ФС и др. (см. табл. 18.1), которые по составу и видам превращений при термической обработке сходны с быстрорежущими сталями. В отличие от последних они содержат меньше избыточных карбидов типа М23С6 и М6С и являются заэвтектоидными. Для повышения теплостойкости их закаливают с высоких температур (1025-1125 °С). Отпуск в интервале температур 500-580 °С вызывает, как и в быстрорежущих сталях, дисперсионное твердение мартенсита и явление вторичной твердости.
...
Для повышения вязкости отпуск ведут при более высоких температурах (600-650°С) на структуру троостита и твердость HRC
...
Стали ЗХ2В8Ф, 4Х2В5МФ с высоким содержанием вольфрама характеризуются повышенной теплостойкостью. Они сохраняют твердость HRC^
...
Стали 4Х5МФС, 4Х5В2ФС, 4Х4ВМФС с небольшими добавками вольфрама (молибдена) отличаются повышенной разгаростойкостью благодаря более высокой вязкости. Они теплостойки до 600 "С. Хром (4-5%) придает им хорошую окалиностойкость и повышенную износостойкость при нагреве. Эти стали предназначены для изготовления инструментов с высокой устойчивостью к резкой смене температур, в частности для инструментов высокоскоростной штамповки.
...
Рассмотренные стали используют также для изготовления пресс-форм литья под давлением, работающих в тяжелых условиях, связанных с периодическим нагревом и охлаждением поверхности и воздействием расплавленного металла. Для изготовления пресс-форм литья медных сплавов (<„.,% 1000 "С) применяют стали повышенной теплостойкости; для литья алюминиевых и
...
Стали для инструментов обработки металлов давлением
...
Материалы, применяемые в машино- и приборостроении
...
Анизотропия 9 — магнитно-упругая 320 Антиферромагнетик 304 Антифрикционность 194 Аррениуса зависимость 30 Атом межузельный 26 Аустенит 55
...
Редактор О. И. Скворцова Художественный редактор Е. А. Ильин Оформление художника Е. А. Ильина Технический редактор Л. А. Макарова Корректоры А. П. Сизова и Л. Е. Сонюшкина
...
Сдано в набор 10.07.85. Подписано в печать 27.01.86. Т-04850. Формат 70x100і/,,. Бумага офсетная. Гарнитура тайме. Печать офсетная. Усл. печ. л. 30,96. Усл. кр.-отт. 82,56. Уч.-изд. л. 32,0. Тираж 100000 экз. Заказ 13. Цена 1 р. 60 к.
...
Ордена Октябрьской Революции, ордена Трудового Красного Знамени Ленинградское производственно-техническое объединение «Печатный Двор» им. А.
...

Азотирование и карбонитрирование
Оcновы сварки судовых конструкций
Материаловедение
Російсько-український словник зварювальної термінології. Українсько-російський словник зварювальної термінології.
Металловедение для сварщиков (сварка сталей)
Машиностроение. Энциклопедия Оборудование для сварки

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Материаловедение