ФАКУЛЬТЕТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Кафедра « Технология

ФАКУЛЬТЕТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Кафедра « Технология машиностроения »

ЛЕКЦИЯ № 2 Вопросы 1. Конструкционные металлы, обрабатываемые резанием. 2. Инструментальные материалы. Литература 1. Резание материалов/Г. И. Грановский, В. Г. Грановский –М. : Высшая школа -1985, с. 5. . 9, 11… 30/. 2. Основы теории резания металлов/В. Ф. Бобров- М. : Машиностроение-1975, С. 11… 30/

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ Азот А Молибден М Углерод У Ниобий Б Никель Н Ванадий Ф Вольфрам В Фосфор П Хром Х Марганец Г Бор Р Цирконий Ц Медь Д Кремний С Алюминий Ю Селен Е Титан Т

ГРУППИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Конструкционные металлы Углеродистые Низколегированные конструкционные стали Высоколегированные Специальные конструкционные жаро - и кислотостойкие стали сплавы Чугуны

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ Хромистые конструкционные 20 Х, 40 Х, … Хромоникелевые 20 ХН, 40 ХН, … Хромокремнемарганцовистые 20 ХГСА, 30 ХГСА, … Хромоникелевольфрамовые 30 ХНВА … Хромоникелемолибденовые 40 ХНМА …

ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ Мартенситного Мартенситно - Ферритного Аустенитно- Аустенитного класса ферритного класса мартенситного ферритного класса Х 5, Х 5 М Х 6 СЮ 1 Х 12 СЮ Х 20 Н 14 С 2 Х 12 Н 22 Т 3 МР 2 Х 13 Н 4 Г 9 Х 5 ФВ 1 Х 11 МФ Х 14, Х 17 1 Х 21 Н 5 Т 4 Х 18 Н 25 С 2 Х 15 Н 9 Ю Х 6 СМ 1 Х 12 ВНМФ Х 28 Х 23 Н 13 Х 25 Н 20 С 2 Х 17 Н 7 Ю 1 Х 8 ВФ 15 Х 12 ВМФ Х 18 СЮ Х 16 Н 15 М 3 Б 2 Х 17 Н 2 4 Х 9 С 2 2 Х 12 ВМБФР Х 25 Т 1 Х 14 Н 18 В 2 БР 4 Х 10 С 2 М 1 Х 12 В 2 МФ 1 Х 12 Н 2 ВМФ 1 Х 13 2 Х 13, 3 Х 13 9 Х 18 1 Х 17 Н 2

Жаро – и кислотостойкие сплавы На железоникелевой На никелевой основе ( 60 -80 % никеля ) ( 35 -38 % никеля )

Чугуны Мягкие Среднетвёрдые Твердые НВ 140… 160 НВ 160… 180 НВ 180… 220

Обрабатываемость металлов резанием Легкообрабатываемые Средней обрабатываемости Латуни, бронзы, деформируемые Углеродистые и низколегирован- сплавы алюминия, мягкие чугуны ные конструкционные стали, силумины, чугуны средней твёрдости Ниже средней Труднообрабатываемые обрабатываемости Высоколегированные конструкционные стали нержавеющие конструкционные аустенитного класса, жаро- стали (кроме аустенитного кислотостойкие специальные класса), твердые чугуны никелеферритовые и никелевые сплавы, тугоплавкие сплавы.

Требования к обработке резанием Требование Факторы, влияющие на выполнение Высокое качество и 1. Физическая природа и точность обработанных структурное состояние металла поверхностей обрабатываемой заготовки. Высокая 2. Свойства материала режущей производительность части инструмента, его конструкция и качество труда исполнения. Экономичность 3. Эксплуатационные условия проведения процесса резания.

Показатели обрабатываемости металлов резанием Сила резания Эффективная Выделяющая- Качество мощность ся теплота поверхностей Наличие или Энергозатраты на срезание Интенсивность отсутствие единицы массы стружки изнашивания склонности к инструмента наростообразованию Усадка стружки Вид, форма и размеры стружки

Требования к инструментальным материалам 1. Твёрдость 2. Прочность 3. Температуростойкость (теплостойкость, красностойкость) 4. Теплопроводность 5. Износостойкость

Инструментальные материалы Углеродистые и низколегированные Быстрорежущие стали инструментальные стали Твёрдые сплавы Минералокерамика (металлокерамика) Сверхтвердые инструментальные материалы (СТМ)

Углеродистые и низколегированные инструментальные стали Практическое Группа Марка использование Напильники, надфили, У 7, ножовочные полотна Углеродистые У 7 А…У 13, (углеродистые). У 13 А 9 ХФ, 11 ХФ, Режущий инструмент, 13 Х, В 2 Ф, работающий с малыми скоростями резания – Низколегированные ХВ 4, ХВСГ, мелкоразмерные свёрла, зенкеры, развёртки, ХВГ, метчики и круглые плашки. 9 ХС

Быстрорежущие стали Практическое Группа Марка использование Вольфрамовые Р 9, Р 12, Р 18 Вольфрамомолибденовые Р 6 М 3, Р 6 М 5, Р 8 М 3 Вольфрамованадиевые Все виды и Р 9 Ф 5, Р 12 Ф 3, Р 2 М 3 Ф 8 типоразмеры Вольфрамокобальтовые Р 18 Ф 2 К 5, Р 6 М 5 К 5, Р 9 К 5, инструментов для Р 9 К 10, Р 9 М 4 К 8 Ф, удовлетворения потребностей 10 Р 6 М 5 Ф 2 К 8 механообрабаты- С повышенным вающих цехов. содержанием углерода 10 Р 8 М 3, 10 Р 6 М 5 С пониженным В 11 М 7 К 23, В 14 М 7 К 25, содержанием углерода 3 В 20 К 20 Х 4 Ф Маловольфрамовые и Р 2 М 5, Р 3 М 3 Ф 4 К 25, безвольфрамовые Р 2 М 3 Ф 8, А 11 Р 3 М 3 Ф 2, 11 М 5 Ф

Твёрдые сплавы Подгруппа Марка Использование Вольфрамовые ВК 3, ВК 3 -М, ВК 4, ВК 6, (ВК) ВК 6 -М, ВК 6 -ОМ, ВК 8 Титановоль- Т 5 К 10, Т 14 К 8, Большая номенклатура пластинок различных стандартных форм и фрамовые Т 15 К 6, Т 30 К 4, размеров. Ими оснащаются все виды токарных резцов и значите- (ТК) Т 60 К 6 льная часть фрез. Их устанавли - вают на зенкерах, развёртках, протяжках, зуборезных и Титанотантало- резьбонаре-зных инструментах. вольфрамовые ТТ 7 К 12, ТТ 8 К 6, ТТ 20 К 9 Для высоко производительной обработки специальных (ТТК) конструкционных материалов. Мелкозернистые свёрла, зенкеры, развёртки и фрезы целиком изготавливают из твёрдых сплавов. Безвольфра- ТМ-1, ТМ-3, ТН-20, КНТ- мовые 16, ТС 20 ХН

Соответствие марок твердых сплавов международной классификации Группа Маркировочный Марка Материал заготовки применения цвет Т 30 К 4 Т 15 К 6 Т 14 К 8 Сталь, ковкий чугун со Р Синий ТТ 20 К 9 сливной стружкой Т 5 К 10, ТТ 10 К 8 Б Т 5 К 12, ТТ 7 К 12 ВК 6 -ОМ, ВК 6 -М Сталь, марганцовистая ТТ 8 К 6, ВК 6 -М сталь, легированный ТТ 10 К 8 -Б М Желтый чугун, аустенитная ВК 10 -ОМ, ВК 10 -М, ВК 8 сталь, ковкий чугун, ТТ 7 К 12, ВК 10 -ОМ автоматная сталь ВК 3, ВК 3 -М Чугун, ковкий чугун с ВК 6 -ОМ, ВК 6 -М ломаной стружкой, ТТ 8 К 6, ВК 4 Красный закаленная сталь, ВК 6, ВК 4 ВК 8, ВК 4 цветные металлы, ВК 15, ВК 8 пластмассы, древесина

Физико-механические свойства режущей минералокерамики Предел Плотность, прочности при Марка г/см. куб. , Твердость, HRA изгибе, не мене МПа, не мене ЦМ-332 3, 85 90… 92 295… 350 ВО-13 3, 95 90… 92 450… 500 В 3 4, 50 92… 94 560… 600 ВОК-60 4, 20 92… 94 560… 600 ВОК-63 4, 20 92… 93 635… 700 Кортинит 4, 30 92… 94 500… 650 ОНТ-20 Силинит-Р - 94… 96 500… 700

Сверхтвердые инструментальные материалы Материалы Наименование Баллас Алмазы Карбонадо Композит 01 Эльбор-Р Композит 02 Белбор Материалы на Композит 03 Исмит основе нитрида бора (композиты) Композит 05 Композит 09 ПТНБ Композит 10 Гексанит

Температуростойкость инструментальных материалов Название Температура град. С Углеродистая сталь 220 Низколегированная сталь 240 Быстрорежущие стали 620… 640 Синтетический алмаз 650 Твёрдые сплавы подгруппы ВК 950… 1100 Твёрдые сплавы подгруппы ТК 1100… 1250 Минералокерамика 1500 Нитрид бора 1800

Основные свойства инструментальных материалов Предел прочности, Тепло- Твердость ГПа стой- Инструментальный кость, материал при град С HRC HRA изгибе сжатии Углеродистая и низколегированная 2, 8… 3, 8 3, 5… 3, 8 220… 240 62… 65 - сталь Быстрорежущая сталь 2, 1… 3, 4 4, 0 240… 620 62… 65 - Твердые сплавы 0, 8… 1, 9 4, 0… 5, 0 950… 1250 - 87… 91 Минералокерамика 0, 4… 0, 7 - 1300 - 91… 93 Алмазы - 650 - 100 Композиты - 1800 - 78… 95