Ограничения, налагаемые на использование отдельных марок ИСУ
Nbsp; Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования « Сибирский государственный индустриальный университет » Кафедра материаловедения, литейного и сварочного производства «Инструментальная сталь» Выполнил: ст. гр. ЗГД-13 Котович Р.М проверил: Усольцев Александр Александрович Новокузнецк 2016
Инструментальные стали и сплавы
Инструментальные стали предназначены для изготовления режущего, измерительного инструмента и штампов холодного и горячего деформирования. В процессе эксплуатации все виды инструмента, особенно металлорежущий и штампы, подвергаются истиранию, испытывают высокие давления, а также повышенные напряжения, чаще всего, изгиба или кручения. Для обеспечения износостойкости инструментальным сталям должна быть присуща высокая твердость, а для сохранения формы инструмента, предупреждения его поломок и выкрошивания рабочих кромок – высокая прочность при удовлетворительной вязкости. К важному свойству инструментальных сталей, подвергающихся при резании или деформировании существенному нагреву, относятся теплостойкость (красностойкость), т.е. устойчивость против отпуска.
|
|
|
По предложению Ю.А. Геллера, все инструментальные стали делят на три группы: не обладающие теплостойкостью (углеродистые и легированные стали, содержащие до 3-4% легирующих элементов); полутеплостойкие (содержащие более 0,6-0,7% С и 4-18% Сr) и теплостойкие стали (высоколегированные стали, содержащие Cr, W, V, Mo, Co, ледебуритного класса, получившие название быстрорежущие). Кроме служебных свойств, для инструментальных сталей большое значение имеют технологические свойства: прокаливаемость, малые объемные изменения при закалке, обрабатываемость давлением, резанием, шлифуемость. В промышленности применяют большое число инструментальных сталей как углеродистых, так и легированных. Особую группу образуют твердые сплавы, обладающие высокой износостойкостью.
Стали для измерительного инструмента
Стали для измерительного инструмента должны обладать высокой твердостью, износостойкостью, небольшим коэффициентом теплового расширения и сохранять постоянство размеров и формы в течение длительного срока службы. Обычно применяют высокоуглеродистые (заэвтектоидные низколегированные) хромистые стали X (1,0–1,1% С и 1,3–1,6% Сr), ХГ (1,3–1,5% С, 0,45–0,7% Мn, 1,3–1,6% Сr), ХВГ, 9ХС. Измерительный инструмент из стали X и ХГ проходит закалку с возможно более низкой температуры, обычно 840–850° С, для получения минимального количества остаточного аустенита.
|
|
|
В закаленной высокоуглеродистой стали при нормальной комнатной температуре в течение длительного времени самопроизвольно протекает процесс старения, который заключается в частичном распаде мартенсита и превращении некоторого количества остаточного аустенита в мартенсит. Старение вызывает небольшое изменение объема в линейных размерах изделия, недопустимое для измерительных инструментов высоких классов точности.
Для предупреждения старения измерительные инструменты продолжительное время (12–60 ч) подвергают отпуску при температуре 120–140°С. Твердость после указанной обработки составляет HRC 62–64. Иногда после закалки производят обработку холодом при температуре -50¸-80°С для более полного превращения остаточного аустенита.
Измерительные скобы, шайбы, линейки и другие плоские и длинные инструменты изготовляют из листовой стали марок 15, 15Х, 20Х, 12ХН3А и для получения рабочей поверхности с высокой твердостью и износостойкостью подвергают цементации (стали 15, 20) и закалке; поверхностной закалке ТВЧ – стали 50, 55; для крупного инструмента сложной формы применяют азотируемую сталь 35ХМЮА.
|
|
|
Углеродистые инструментальные стали.
Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ1435-99) .ИСУ подразделяется по ряду показателей. Например, по: химическому составу на: качественную (процентное содержание фосфора/серы составляет 0,035/0,03%); высококачественную (процентное содержание фосфора/серы составляет 0,03/0,02%). Назначению: быстрорежущая (обозначается буквой «Р»); электротехническая («Э»); шарикоподшипниковая («Ш»). По способу дальнейшей обработки и т. п. Наиболее широко применяется ИСУ, которая представляет сталь, процентное содержание углерода в которой ограничено рамками 0,65-1,35. После того как завершается её термообработка (закалка инструментальной стали), показатели прочности и твёрдости данного материала значительно возрастают. В настоящее время торговля предлагает 16 марок ИСУ, каждая из которых имеет собственное буквенно-цифровое обозначение. Буквы, входящие в маркировку ИСУ, обозначают: У – углеродистая сталь; А – обозначает принадлежность сплава к группе высококачественных (проставляется всегда в конце маркировки); Г – сплав имеет повышенное содержание такого элемента, как марганец; цифра, проставленная после «У», показывает процентное (в десятых долях) содержание в ИСУ углерода.
|
|
|
Всего применяется 7 марок углеродистых сталей У7, У8, …..У13. Из-за низкой прокаливаемости (10-12 мм) углеродистые стали пригодны для инструмента сечением до 25 мм. С увеличением количества углерода в стали вязкость падает, а твердость (из-за увеличения количества цементита) растет. Поэтому инструмент, испытывающий ударные нагрузки, изготавливается из сталей У7, У8, У9 при HRC = 48 – 55, а режущий инструмент, не испытывающий ударных нагрузок из стали У10, У11, У12, У13 при HRC = 62 – 64.
Применение углеродистой инструментальной стали (ГОСТ1435-99).
| № п.п. | Марка | Назначение |
| 1. | У7, У8 | Инструмент для обработки дерева: топоры, стамески, долота, молотки, кувалды, отвертки, плоскогубцы, фрезы, пилы дисковые и другие аналогичные детали.. |
| 2. | У9, У10 | Калибры, инсИнструмент для обработки дерева: пилы, сверла, напильники, шабенапильники, шаберы и другие аналогичные детали. |
| 3. | У11, У12 | Штампы для холодной штамповки, метчики, шаберы, напильники, штемпели, колибры и другие детали. |
| 4 | У13 | Ножи, хирургический инструмент, лезвия, напильники, шаберы, гравировальный инструмент. |
Ограничения, налагаемые на использование отдельных марок ИСУ
Из 16 выпускаемых промышленностью в настоящее время марок ИСУ почти половина имеет ограничения на использование. Например. Инструментальная сталь марки У9А и У9. В процессе их закалки размеры зерна увеличиваются, что приводит к повышению вероятности коробления металла и изменению его геометрических размеров. Данные марки обладают меньшими показателями пластичности и прочности, чем идущие за ними марки У10А и У10. Марки стали У11 и У11А используются крайне редко из-за своих специфических свойств. ИСУ У13, У12, У12А, У13А имеют максимальное содержание углерода, что приводит к значительному повышению хрупкости стали указанных марок после её закалки. Поэтому использовать их для изготовления пресс-форм или штампов не рекомендуется. Указанные марки стали производятся согласно положениям стандарта 1435-99. Данный ГОСТ сталь инструментальная получила сначала в качестве межгосударственного стандарта 28.05.99, и лишь затем в качестве национального российского (с 01.09.01). ИСУ используют для производства инструмента, которым осуществляется резание на малых скоростях. Основными достоинствами ИСУ можно считать её невысокую стоимость и сравнительно высокую твёрдость. Основные недостатки: низкая теплостойкость материала и его малая износостойкость.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 142; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!