Materiais das ferramentas principais: tipos, marcas, propriedades, características, materiais de fabricação

Os requisitos básicos para os materiais para ferramentas -. dureza disponibilidade, resistência à abrasão, ao calor e outros cumprimento destes critérios permite corte. Para levar a cabo a introdução das camadas superficiais do produto a ser tratado lâmina para o corte das peças de trabalho deve ser feito de ligas fortes. A dureza pode ser natural ou adquirida.

Por exemplo, ferramenta de aço pré-fabricadas cortar facilmente. Após o tratamento os meios mecânicos e térmicos e de moagem e de polimento, o nível de dureza e resistência aumenta.

Como é dureza?

Característica pode ser definida de diferentes maneiras. Os aços ferramenta tem uma dureza de Rockwell dureza tem uma designação numérica, como bem como HR alfabética com a escala de A, B ou C, (por exemplo, HRC). Seleção de um material ferramenta depende do tipo de metal que está sendo trabalhado.

O nível mais estável de operação e baixo desgaste da lâmina que passou o tratamento térmico pode ser conseguido pelo expoente HRC 63 ou 64. com uma relação propriedades do índice de material ferramenta não é tão elevado, e a dureza elevada, começam a desintegrar-se devido à sua fragilidade.

Metais possuindo dureza de 30-35 HRC, são bem tratados com ferramentas de ferro, tratado termicamente com uma medida de 63-64 HRC. Assim, a razão de indicadores de dureza é de 1: 2.

Para um deleite metais com HRC 45-55 devem ser ferramentas que são baseados em metais duros aplicada. É um indicador de sua HRA 87-93. Materiais à base de materiais sintéticos podem ser utilizados no tratamento dos aços sujeitos a endurecimento.

materiais para ferramentas de durabilidade

No processo de corte da força de trabalho do impacto B10 kN e acima. Ela provoca a alta tensão, o que pode implicar a destruição do instrumento. Para evitar isto, para materiais de corte deve ter um elevado coeficiente de resistência.

A melhor combinação de força são de aço ferramenta. parte operante feito de sua excelente resistência à carga pesada e pode funcionar em compressão, torção, flexão e alongamento.

A temperatura de aquecimento crítica impacto sobre a lâmina ferramenta

Quando o calor emitido durante o corte de metais expostos a sua vareta de aquecimento, numa extensão maior – a superfície. Quando a temperatura está abaixo do ponto de índice crítico (para cada material é o seu próprio) a estrutura e a dureza não se altera. Se a temperatura de aquecimento torna-se mais elevada do que a taxa permitida, o grau de dureza da cai. temperatura crítico chamado a dureza vermelho.

O que significa o termo "dureza vermelho"?

É chamada propriedade de dureza vermelho do metal, quando aquecido a uma temperatura de 600 ° C brilho vermelho escuro. O termo implica a preservação de dureza e resistência ao desgaste metal. Na sua essência, é a capacidade de suportar altas temperaturas. Para materiais diferentes, existe um limite de 220-1800 ° C.

Devido ao que pode ser melhorado o desempenho de ferramentas de corte?

materiais de ferramentas de corte da ferramenta caracteriza-se por uma elevada funcionalidade com maior resistência à temperatura e melhoria de calor de escape gerados na lâmina durante o corte. O calor ajuda a aumentar a temperatura.

O mais calor além da lâmina mais profundo no dispositivo, quanto menor a temperatura sobre a sua superfície de contacto. nível de condutividade térmica depende da composição e aquecimento.

Por exemplo, nas aço tais elementos como o tungsténio e vanádio provoca uma redução da sua condutibilidade térmica, e uma impureza de titânio, cobalto, molibdénio e faz com que ela suba.

A partir do qual o coeficiente de atrito de deslizamento depende?

Indicador de coeficiente de atrito de deslizamento é dependente da composição e as propriedades físicas dos pares de contacto dos materiais, bem como o valor da voltagem nas superfícies submetidas a atrito e deslizantes. Fator afecta a resistência ao desgaste do material.

Interacção ferramenta com o material sujeito a tratamento é realizado a um contacto de rolamento constante.

Como se comportar no caso de materiais de ferramentas? Tipos de desgaste por igual.

Eles são caracterizados por:

• capacidade de apagar o metal com o qual ele está em contacto;
• a capacidade de mostrar resistência ao desgaste, que é para resistir à abrasão outro material.

desgaste da lâmina ocorre constantemente. Como um resultado deste dispositivo perde as suas propriedades, assim como alterar a forma da superfície de trabalho.

desgaste índice de resistência pode variar, dependendo das condições em que o corte tem lugar.

Que grupos são divididos de aço ferramenta?

Os principais materiais para ferramentas podem ser divididos nas seguintes categorias:

• cermet (metais duros);
• cimentos, cerâmica ou minerais;
• de nitreto de boro com base em material sintético;
• diamantes sintéticos de base;
• ferramenta de aço com base em carbono.

ferro instrumental podem ser carbono, ligado e HSS.

aços ferramenta com base em carbono

substâncias carbonadas são usados para fabricar ferramentas. A sua velocidade de corte é reduzida.

Como ferramenta de aço marcada? Os materiais são indicadas pela letra (por exemplo, "L" significa carbono), bem como o número (figuras décimos de um por cento do conteúdo de carbono). A presença da letra "A" no final da marcação indicativo de um aço de alta qualidade (teor de substâncias, tais como enxofre e de fósforo, não mais do que 0,03%).

Ele caracteriza o material carbonáceo com um índice de dureza de 62-65 HRC e a resistência a baixas temperaturas.

Selos materiais para ferramentas U9 e U10A são usados na fabricação de lâminas, e um U11 série, U12 e U11A projetado para torneiras de mão, e outros. Ferramentas.

O nível de resistência a U10A série aços de temperatura, U13A é de 220 ° C, de modo que o instrumento de tais materiais é aconselhada a utilização a uma velocidade de 8-10 m / min corte.

ferro ligado

Ferramenta de material de dopado pode ser crómio, hromokremnistym, tungsténio e hromovolframovym, dopado com manganês. Estas séries são identificadas por números, e eles têm a literal marcação. O primeiro dígito mais à esquerda indica a proporção de carbono em décimos se o conteúdo do elemento é inferior a 1%. Os números de direita representam a média do componente doping como uma porcentagem.

material de ferramenta do tipo X adequado para a produção de torneiras e morre. Aço B1 é aplicável para a fabricação de uma de pequeno porte brocas, torneiras, e alargadores.

O nível de resistência à temperatura do material dopado é de 350-400 ° C, portanto, a velocidade de corte e meia vezes maior do que para a liga de carbono.

Por que usar aços de alta liga?

Vários materiais de ferramentas de corte rápidas utilizadas na fabricação de brocas, fresas e torneiras. Eles são marcados com letras e números. Os componentes importantes de materiais são os tungsténio, molibdénio, crómio e vanádio.

aços de alta velocidade são divididos em duas categorias: normal e com um alto nível de desempenho.

desempenho normal de aço

A categoria de ferro com os níveis normais de desempenho pode ser atribuído P18 grau, P9, R9F5 e ligas de tungsténio dopado com molibdio série R6MZ R6M5 que retêm uma dureza não inferior a 58 HRC a 620 ° C. Material adequado para os aços com carbono e obrabatyvaniya categorias de baixa liga, ferro fundido cinzento e ligas não-ferrosos.

Aço com melhor desempenho

Esta categoria pode incluir marca R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2. Eles são capazes de reter índice HRC 64 a uma temperatura de 630-640 ° C. Esta categoria inclui ferramentas de materiais superduros. Ele foi concebido para passar a ferro e ligas que são transformados com dificuldade, assim como para titânio.

ligas duras

Tais materiais são os seguintes:

• cermet;
• cerâmico mineral.

A forma de placas depende das propriedades mecânicas. Tais instrumentos operam em HSS comparação com imagens de alta velocidade de corte.

cermet

ligas sólido de metal são:

• tungsténio;
• tungsténio com teor de titânio;
• tungsténio com a inclusão de titânio e tântalo.

série VC compreende tungsténio e titânio. Instrumentos com base nesses componentes têm uma elevada resistência ao desgaste, mas o nível de resistência de impacto que eles são baixos. Adaptações nessa base utilizada para obrabatyvaniya ferro.

A liga de tungsténio, titânio e cobalto é aplicável a todos os tipos de ferro.

Síntese de tungsténio, titânio, tântalo e cobalto é usado em casos especiais em que outros materiais são ineficazes.

ligas duras são caracterizados por uma elevada resistência à temperatura. Materiais de tungsténio pode manter a sua propriedade indicação com HRC 83-90, e tungsténio com titânio – HRC 87-92 a uma temperatura de 800 a 950 ° C, o que permite a operação com velocidades de corte elevadas (cerca de 500 m / min a 2700 m / min a obrabatyvanii alumínio).

Por partes tratar que têm resistência à ferrugem e alta temperatura, aplicar as ferramentas de uma série de grão fino ligas OM. Mark VK6-OM é adequado para terminar um deleite, e-VK10-VK15 OM e OM – para médias e áspera.

Maior eficiência no trabalho com as peças "difíceis" têm os materiais para ferramentas superhard Series BK10-XOM e VK15-Hom. Eles tantálio carboneto, carboneto de crómio substituído, tornando-os mais durável mesmo quando exposto a altas temperaturas.

Para aumentar o nível de resistência da placa de sólido, recorrendo ao seu revestimento com uma película protectora. carboneto aplicável, nitreto de titânio, e carbonilo, o qual é aplicado de forma muito fina. A espessura é de 5 a 10 microns. O resultado é uma fina camada de carboneto de titânio. O nível de resistência em placas três vezes maior do que as placas não revestidas, o que aumenta a velocidade de corte de 30%.

Em alguns casos, os materiais de cermet que resultam da adição de óxido de alumínio com tungsténio, titânio, tântalo e cobalto.

cerâmica minerais

Para ferramentas utilizadas cerâmicas minerais CM-332 de corte. S resistência inerente à temperatura elevada. BQ índice de dureza variando 89-95 a 1200 ° C. Também material de desgaste tem resistência, o que permite o processamento de aço, ferro fundido e ligas ferrosos em velocidades de corte elevadas.

Para fazer com que as ferramentas de corte, de cermet utilizado como série B. Ele é à base de óxido e de metal duro. A introdução de carboneto de metal e cerâmica mineral molibdénio, e crómio, ajuda a optimizar as propriedades físicas e mecânicas dos cermet e elimina a sua fragilidade. velocidade de corte aumentou. Meio para concluir o processamento de cermet com base dispositivo é utilizado para o cinzento ferro fundido, aço duro e um certo número de metais não-ferrosos processados. O processo é conduzido a uma velocidade de 435-1000 m / min. Cerâmica de corte é resistente aos efeitos da temperatura. A sua dureza de 90-95 HRC é a 950-1100 ° C.

Para obrabatyvaniya ferro decorrido têmpera, um ferro fundido durável, bem como fibra de vidro de instrumentos, a parte de corte, que é produzido a partir de sólidos contendo nitreto de boro e diamantes usado. dureza indicador CBN (nitreto de boro) é aproximadamente a mesma que a do diamante. A sua resistência à temperatura duas vezes maior do que a do último. Elbor bastante inerte para os materiais de ferro. resistência à tracção nível policristais quando comprimido é 4-5 GPa (400-500 kgf / mm ^2), e quando dobrado – 0,7 GPa (70 kgf / mm ^2). A resistência à temperatura é o limite de 1350-1450 ° C.

Também digno de nota é uma série Ballas à base de diamante sintético e ASB série Carbonado ISPC. actividade química do último para o material carbonoso é maior. É por isso que é usado na nitidez de peças feitas de ligas de metais não-ferrosos com um elevado teor de silício, VK10 sólidos, VK30 e superfícies não-metálicos.

índice de resistência cortadores Carbonade – 20-50 vezes mais do que o nível de resistência de ligas duras.

Que ligas tornaram-se generalizada na indústria?

Globalmente materiais para ferramentas disponíveis. Formas que são usados na Rússia, Estados Unidos e na Europa, para a maior parte não contêm tungstênio. Eles pertencem a uma série de KNT016 e TN020. Estes modelos tornaram-se uma marca substitutos T15K6, T14K8 e BK8. Eles são usados para um deleite para estruturas de aço, aço inoxidável e materiais de ferramentas.

Novas exigências para materiais de ferramentas devido à deficiência de tungstênio e cobalto. É devido a este factor que métodos alternativos de obtenção de novas ligas duras que não contêm tungstênio estão constantemente a ser desenvolvido nos EUA, Europa e Rússia.

Por exemplo, os materiais das ferramentas de fabricação da empresa americana Adamas Carbide Co Titan série 50, 60, 80, 100 compreendem um carboneto, titânio e molibdénio. Aumentar o número indica o grau da fortaleza do material. Características de materiais para ferramentas de esta questão implica um alto nível de força. Por exemplo, séries Titan100 tem uma força de 1.000 MPa. É um concorrente de cerâmica.