0 руб
Оформить заказ- ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
Для изготовления режущих инструментов применяются углеродистые инструментальные, легированные инструментальные, быстрорежущие стали, металлокерамические твердые, керамикометаллические сплавы (керметы), минералы, природные и синтетические сверхтвердые материалы (табл. I.1.).
I.1. Физико-механические свойства инструментальных материалов
Свойство | Инструментальные материалы | ||||||
Легирован-ная инструмен-тальная стал | Быстро- режущие стали | Твердые сплавы | Керметы | Минера- локерамика | Алмазы | Кубичес-кий нитрид бора (эльбор) | |
Плотность, (кг/м3) · 103
| 7,8 | 8–8,8 | 8,0–15,0 | 4,4–4,7 | 3,6–4,0 | 3,5 | 3,5 |
Твердость по Роквеллу Микротвердость по Виккерсу, МПа | HRA 58–62 – | HRA 65–70 – | HRA 88–90 (13–14) · 103 | HRA 90–92 – | HRA 91–94 23 · 103 | – 1 · 105 | – (8–10) · 104 |
Предел прочности при изгибе, МПа | 2500 | 2000–6000 | 750–2600 | 300–600 | 250–600 | 300 | 300 |
Предел прочности при сжатии, МПа | 3000 | 2500–4000 | 3500–5900 | 2600–2800 | 1300–3000 | – | – |
Ударная вязкость, Дж/м2 | (5–8) · 105 | (1–6) · 105 |
(0,25–0,6) · 105 | – | (0,05–0,12) · 105 | – | – |
Теплостойкость, °С | 260–300 | 600–700 | 800–1000 | – | 1200 | 700–800 | 1400–1500 |
Теплопроводность, Вт/(м · К) | – | 0,0167– 0,0251 | 0,0167–0,0879 | 0,0251–0,0837 | 0,00419– 0,0209 | 0,1382–0,1591 | – |
Коэффициент линейного расширения a · 10-6, К-1 | 10–12 | 9–12 | 3–7,5 | 7,2–7,5 | 6,3–9,0 | 0,9–1,5 | – |
Наибольшие прочность при изгибе и ударную вязкость имеют быстрорежущие стали. Это обеспечивает высокую формоустойчивость режущих кромок, что важно для фасонных инструментов сложной формы. Однако низкая теплостойкость не позволяет вести обработку инструментом из быстрорежущих сталей с достаточно высокой производительностью.
Высокой теплостойкостью и твердостью, достаточной прочностью обладают твердые сплавы, что обеспечивает их широкое использование для режущих инструментов, но в ряде случаев из-за низкой ударной вязкости и ряда технологических особенностей обработки применение твердых сплавов для изготовления инструментов сложной формы ограничено или невозможно.
Алмазы и кубический нитрид бора имеют минимальное температурное удлинение, высокую твердость и теплопроводность, что позволяет широко использовать инструменты из них для чистовой и отделочной обработки. Применение металлокерамики ограничивается ее хрупкостью, вызванной низкой ударной вязкостью, и высокой чувствительностью к тепловому удару из-за низкой теплопроводности. Более благоприятными характеристиками обладают керметы.