6.4.
Құралдық болаттар және қорытпалар
Белгілеу бойынша құралдық болаттарды кесу, штамптау жəне өлшеу құралдық
болаттарға бөлінеді. Бұдан басқа кескіш құралдарды дайындау үшін, əсіресе жоғары
жылдамдықты өңдеу кезінде қатты қорытпалар кеңінен қолданылады.
Кесетін құралдарға арналған болаттар мен қорытпалар. Болаттарға қойылатын негізгі
талаптар. Кесу құралы металды өңдеу кезінде ұзаққа созылған байланыс пен үйкеліс
жағдайында жұмыс істейді. Жұмыс барысында кесу жиегінің конфигурациясы мен қасиеттері
өзгеріссіз қалуы керек. Кесу құралын жасау материалы жоғары қаттылыққа (кемінде 60 ... 62
HRC) ие болып, тозуға төзімді болуы керек, яғни үйкеліс жағдайында ұзақ уақыт бойы
жиектің кесу қасиеттерін сақтау қабілетіне ие болуы керек.
Өңделетін материалдардың қаттылығы неғұрлым жоғары болса, қалың жоңқалар, кесу
жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, кесу үдерісіне жұмсалатын энергия үлкенірек болады.
Механикалық энергия жылу энергиясына айналады. Бөлініп жатқан жылу кескішті, бөлікті,
жоңқаны қыздырады жəне ішінара таратылады. Сондықтан аспаптық материалдарға
қойылатын негізгі талаптар жоғары жылу қарсылығын білдіреді, яғни жұмыс кезінде ұзақ
уақыт бойы қыздыру кезінде қаттылықты жəне кесу қасиеттерін ұстап тұру қабілеті болуы
керек. Кескіш аспаптарға арналған құрал-жабдықтардың үш түрі жылуға төзімділікпен
ерекшеленеді: ыстыққа төзімсіз, жартылай ыстыққа төзімді жəне ыстыққа төзімді.
Кесу кезінде ыстыққа төзімсіз болаттар 200-300 ° C дейін қызған кезде, көміртек
марценитті сөндіруден босатылып, кесу құралының қаттылығын жоғалтуға жəне тозуға
əкелетін цементит түріндегі карбидтердің коагуляциясы басталады. Отқа төзімсіздерге
құрамында 4% дейін қоспаланған элементтерді қамтитын көміртекті жəне аз қоспланған
болаттар кіреді.
4% -дан астам хром жəне басқа карбид жасайтын элементтері бар орта қоспаланған
болаттардан тұратын болаттар жартылай ыстыққа төзімді болаттарға жатады, мысалы,
9X5VF, олардың қаттылығын шамамен 400 ° C температураға дейін сақтайды. Ыстыққа
төзімді
225
болаттар 600 ° C температурасынан шамалы жоғары температураға дейін қызған кезде
қаттылық пен тозуға төзімді болады.
Көміртекті жəне аз қоспаланған болаттар төменгі температураға төзімді жəне төмен
кермектігі бар болғандықтан, оларды төменгі кесу жылдамдықтарындағы жеңіл жұмыс
жағдайында қолданылады.
Төзімділігі мен ыстыққа төзімділігі жоғары жылдам кесетін болаттарын аса ауыр жұмыс
жағдайында қолданады. Қатты қорытпалар мен керамикалық материалдар тіпті жоғары кесу
жылдамдығын мүмкіндік береді.
Қолданыстағы материалдардан бор нитриді-эльбор жылу қарсыласуының ең жоғары
деңгейіне ие. Элбор жоғары қаттылық материалдарын, мысалы, қатайтылған болатты, жоғары
жылдамдықта өңдей алады.
Көміртекті болаттар. Көміртекті құрылымды болаттар (МОСТ 1435-99) К əрпімен
белгіленіп, келесі одан кейінгі сан көміртегі мөлшерінің оннан бір бөлігіндегі мазмұны
көрсетілгенін білдіреді. Құралды шығару үшін У7-У13 жəне U7А-У13А санаттағы жоғары
сапалы болаттардың жоғары сапалы көміртекті болаттарын қолданады. Сапалы болаттар
0,03% аспайтын күкірт пен жоғары сапалы - 0,02% аспайтын фосфордан құралады. Белгілеу
бойынша көміртекті болаттар соққы жүктемелері мен статикалық жүктелген аспаптың
жұмысы болып ерекшеленеді.
U7-U9 болат маркалары жоғары кесу қабілеттілігін талап ететін əсер ету
жүктемелерімен жұмыс жасау үшін, құрал-саймандар жасау үшін қолданылады (металға
арналған бұрылыстар, маркалар, ағаш өңдеу құралдары, атап айтқанда аралар, осьтер жəне
т.б.).
U10-U13 болат маркалары, жұмыс кезінде соққылар мен жоғары қаттылыққа
ұшырамайтын кескіш құралдарды өндіруге жұмсалады (файлдар, қырғыштар, өткір
хирургиялық құралдар жəне т.б.). Бұл маркадағы болаттардан кейде суық деформацияланған
қарапайым штамптар да шығарылады. Ыстық пластикалық өңдеуден кейінгі (дөңгелектеу
немесе илектеу) жəне ауада салқындатылғаннан кейін көмірқышқылдан кейінгі эвтектоидты
болаттар, плиталық перлит пен феррит аз мөлшерде тұратын, ал əдетте, бұрынғы аустенит
дəндерінің шекаралары бойымен үздіксіз немесе үзіксіз тор құрастыратын гиперэтекоидты
болаттар - ламельдер перлиті жəне артық мөлшерде цементитқұрылымына ие болады.
Көміртекті болаттардың термиялық өңдеуі екі жұмыстан тұрады: алдын ала өңдеу жəне
соңғы өңдеу. Болаттарды алдын-ала термиялық өңдеу 740 ... 760 ° C температурада қызып
кететін түйіршікті перлит-псевдо-перлиттен тұратын микроқұрылымды алудан тұрады, себебі
бұл беріктен кейін болаттың бұл микроқұрылымы біркелкі қасиеттерге ие болады жəне
құралдың өңделуін жеңілдетеді. Соңғы термиялық өңдеу термиялық жəне төмен
температурадан тұрады. Қаттылығын 780,810 ° C температурасынан суда жүзеге асырады,
яғни глюкозацетикалық болаттар үшін
А
С
3
нүктесінен сəл жоғары жəне эвтектоидты
заттардың
A
CM
нүктесінен төмен температураларында жүргізеді.
226
Көміртегі болатының өте маңызды сыну жылдамдығы - шамамен 200 ... 300 ° C / с.
Осыған байланысты қатаңдату кезінде салқындатудың біршама баяулауы тіпті қолайсыз
болып табылады, себебі бұл аустениттың перлит аралықта температураның жартылай
қимылына жəне соның салдарынан жұмсақ дақтардың пайда болуына əкелуі мүмкін.
Әсіресе аустенит көміртекті болаттардағы 500,550 ° C-қа дейін температурада ыдырауы
бірден басталып, өте қарқынды жүреді жəне бірнеше секунд ішінде толығымен аяқталады.
Сондықтан кішкене диаметрлі аспаптарды суда сөндіргеннен кейін ғана қайнатуға болады.
Дегенмен, бұл жағдайда олар үлкен деформацияларды тудыратын үлкен ішкі кернеулер
жасайды.
Суда жəне тұздардың, қышқылдар мен сілтілердің сулы ерітінділерінде суға қарағанда
салқындату қабілеті жоғары тек мартенситке жұқа беттік қабатта қатаяды. Құралдың терең
аймағының құрылымы ауытқу температурасында аустенит өнімдері ыдырайды. Осындай
құрылымы бар құралдың ядросы мартенситикалық құрылыммен салыстырғанда аз болып
келеді. Сол себепті, мұндай ядро бар құралдар мартенсит арқылы немесе өткір құралдармен
салыстырғанда соққылар мен соққыларға жақсы əсер етеді.
Көміртекті болаттар майды сөндіруге болатын жəне диаметрі немесе 18.25 мм ең
кішкентай қалыңдығы бар құралдар үшін, сондай-ақ, беріктендіру арқылы қол жеткізуге
болатын кішкентай құралдарға (5 мм-ге дейін) сай келеді, онда кескіш бөлшектер тек бетінің
қабатында, мысалы, санауыштар, таспаларда болады.
Көміртекті болаттан жасалған болат қаттылығының төмендеуіне жол бермеу үшін 200 °
C-тан аспайтын температурада шығарылады. Соңында термикалық өңделген көміртекті
болаттардың қаттылығы əдетте 56,64 HRC интервалында болады.
Көміртекті болаттан жасалған болаттардың артықшылықтары төмен шығындарымен,
қысымның жақсы түрде өңделуі жəне жылытылған күйде кесілуі болып табылады. Олардың
кемшіліктері - төменгі кесу жылдамдығы, суға тұншығып кетуден кейін төмен тығыздалу
дəрежесі мен айтарлықтай деформацияға байланысты шектеулі құрал өлшемдері.
Қоспаланған болаттар. Кескіш аспаптарға арналған төмен қоспаланған болаттар (13X6, 9XS)
сондай-ақ жоғары жылуға төзімсіз жəне əдетте 200.250 ° C жоғары емес температурада
жұмыс істеуге жарамды болып келеді. 9Х5ВФ, 3Х4В3М3Ф2 түріндегі орташа қоспаланған
болаттар жоғары жылуды (300.500 ° С) құрайды. Көміртекті қоспалардан айырмашылығы,
қоспалы болаттар салқындатылған аустенитке жоғары қарсылыққа ие болады, демек,
əлдеқайда қатайтылуы жəне біршама жоғарырақ кедергіге төзімді болады.
227
6.8 кесте.
Достарыңызбен бөлісу: |