Takım malzemeleri için temel gereksinimler sertlik, aşınmaya karşı direnç, ısı vb.'dir. Bu kriterlere uygunluk kesmeye izin verir. İşlenmekte olan ürünün yüzey katmanlarına nüfuz etmek için, çalışma parçasını kesmek için kullanılan bıçakların güçlü alaşımlardan yapılmış olması gerekir. Sertlik doğal veya kazanılmış olabilir.
Örneğin, fabrika yapımı takım çeliklerinin kesilmesi kolaydır. Mekanik ve ısıl işlemlerin yanı sıra taşlama ve bileme işleminden sonra mukavemet ve sertlik seviyeleri artar.
Sertlik nasıl belirlenir?
Karakteristik farklı şekillerde tanımlanabilir. Takım çelikleri Rockwell sertliğine sahiptir, sertlik sayısal bir atamaya ve A, B veya C ölçeğine sahip HR harfine (örneğin, HRC) sahiptir. Takım malzemesi seçimi, işlenen metalin türüne bağlıdır.
En istikrarlı performans ve düşük aşınmalı bıçaklarısıl işlem görmüş, 63 veya 64 HRC ile elde edilebilir. Daha düşük bir değerde, takım malzemelerinin özellikleri çok yüksek değildir ve yüksek sertlikte kırılganlık nedeniyle parçalanmaya başlarlar.
HRC 30-35 sertliğine sahip metaller, 63-64 HRC ile ısıl işlem görmüş demir aletlerle mükemmel şekilde işlenir. Böylece, sertlik göstergelerinin oranı 1:2'dir.
Metalleri HRC 45-55 ile işlemek için sert alaşımlara dayalı aletler kullanılmalıdır. Endeksleri HRA 87-93'tür. Sertleştirilmiş çeliklerde sentetik bazlı malzemeler kullanılabilir.
Takım malzemelerinin gücü
Kesme işlemi sırasında, çalışan parçaya 10 kN veya daha fazla bir kuvvet uygulanır. Aletin tahrip olmasına yol açabilecek yüksek voltajı kışkırtır. Bunu önlemek için kesme malzemelerinin yüksek bir güvenlik faktörüne sahip olması gerekir.
Güç özelliklerinin en iyi kombinasyonu takım çeliklerine sahiptir. Bunlardan yapılan çalışma parçası, ağır yüklere mükemmel şekilde dayanır ve sıkıştırma, burulma, bükme ve esnemede işlev görebilir.
Kritik ısıtma sıcaklığının takım bıçakları üzerindeki etkisi
Metalleri keserken ısı açığa çıktığında, bıçakları büyük ölçüde ısınmaya maruz kalır - yüzeyler. Sıcaklık kritik işaretin altına düştüğünde (her malzeme için kendine ait)yapı ve sertlik değişmez. Isıtma sıcaklığı izin verilen normdan daha yüksek olursa, sertlik seviyesi düşer. Kritik sıcaklığa kırmızı sertlik denir.
"Kırmızı sertlik" terimi ne anlama geliyor?
Kırmızı sertlik, bir metalin 600 °C sıcaklığa ısıtıldığında koyu kırmızı renkte parlama özelliğidir. Terim, metalin sertliğini ve aşınma direncini koruduğu anlamına gelir. Özünde, yüksek sıcaklıklara dayanma yeteneğidir. Farklı malzemeler için 220 ila 1800 °C arasında bir sınır vardır.
Kesici takım performansı nasıl artırılabilir?
Kesici takımın takım malzemeleri, sıcaklık direncini artırırken ve kesme sırasında bıçakta oluşan ısının giderilmesini iyileştirirken artan işlevsellik ile karakterize edilir. Isı, sıcaklığı yükseltir.
Bıçaktan cihazın derinliklerine ne kadar fazla ısı çekilirse, temas yüzeyindeki sıcaklık o kadar düşük olur. Termal iletkenlik seviyesi, bileşime ve ısıtmaya bağlıdır.
Örneğin, çelikteki tungsten ve vanadyum gibi elementlerin içeriği termal iletkenliğinde bir azalmaya neden olur ve titanyum, kob alt ve molibden karışımı onun artmasına neden olur.
Kayma sürtünme katsayısını ne belirler?
Kayma sürtünme katsayısı, temas eden malzeme çiftlerinin bileşimine ve fiziksel özelliklerine ve ayrıca yüzeylerdeki stres değerine bağlıdır.sürtünme ve kaymaya maruz kalır. Katsayı, malzemenin aşınma direncini etkiler.
Takımın işlenen malzeme ile etkileşimi, sürekli hareket eden temas ile ilerler.
Enstrümantal malzemeler bu durumda nasıl davranıyor? Çeşitleri eşit derecede eskir.
Onların özelliği:
- temas ettiği metali silme yeteneği;
- aşınmaya karşı direnç gösterme, yani başka bir malzemenin aşınmasına direnme yeteneği.
Bıçak aşınması her zaman olur. Bunun sonucunda cihazlar özelliklerini kaybeder ve çalışma yüzeylerinin şekli de değişir.
Aşınma direnci kesme koşullarına bağlı olarak değişebilir.
Takım çelikleri hangi gruplara ayrılır?
Ana enstrümantal malzemeler aşağıdaki kategorilere ayrılabilir:
- sermet (sert alaşımlar);
- sermetler veya mineral seramikler;
- sentetik malzeme bazlı bor nitrür;
- sentetik elmaslar;
- Karbon bazlı takım çelikleri.
Alet demiri karbon, alaşım ve yüksek hız olabilir.
Karbon bazlı takım çelikleri
Karbonlu malzemeler alet yapımında kullanılmaya başlandı. Kesme hızları yavaştır.
Takım çelikleri nasıl işaretlenir? Malzemeler bir harfle (örneğin, "U" karbon anlamına gelir) ve bir sayıyla (karbon içeriği yüzdesinin onda birini gösteren göstergeler) belirtilir. İşaretin sonunda "A" harfinin bulunması, çeliğin yüksek kalitesini gösterir (kükürt ve fosfor gibi maddelerin içeriği %0,03'ü geçmez).
Karbon malzeme 62-65 HRC sertliğe ve düşük sıcaklık dayanımına sahiptir.
U9 ve U10A sınıflarında takım malzemeleri testere imalatında kullanılır ve U11, U11A ve U12 serileri el kılavuzları ve diğer aletler için tasarlanmıştır.
U10A, U13A serisi çeliklerin sıcaklık dayanım seviyesi 220 °C'dir, bu nedenle bu tür malzemelerden yapılmış takımların 8-10 m/dk kesme hızında kullanılması tavsiye edilir.
Alaşımlı demir
Alaşımlı alet malzemesi, manganez katkılı krom, krom-silikon, tungsten ve krom-tungsten olabilir. Bu tür seriler sayılarla belirtilir ve ayrıca harf işaretleri vardır. Soldaki ilk şekil, elementin içeriği %1'den az ise, karbon içeriği katsayısını onda bir olarak gösterir. Sağdaki sayılar yüzde olarak ortalama alaşım içeriğini temsil eder.
Takım malzemesi sınıfı X, kılavuzlar ve kalıplar yapmak için uygundur. B1 çeliği küçük matkaplar, kılavuzlar ve raybalar yapmak için uygundur.
Alaşımlı maddelerin sıcaklığa dayanıklılık seviyesi 350-400 °C'dir, bu nedenle kesme hızı,karbon alaşımı.
Yüksek alaşımlı çelikler ne için kullanılır?
Çeşitli hızlı kesici takım malzemeleri, matkap, havşa ve kılavuz imalatında kullanılmaktadır. Harflerle olduğu kadar sayılarla da etiketlenirler. Malzemelerin önemli bileşenleri tungsten, molibden, krom ve vanadyumdur.
HSS iki kategoriye ayrılır: normal ve yüksek performans.
Normal performans çelikleri
Normal performans seviyesine sahip demir kategorisi, 620 ° C'de en az HRC 58 sertliğini koruyan R6MZ, R6M5 serisinin molibden katkılı R18, R9, R9F5 kalitelerini ve tungsten alaşımlarını içerir.. Karbon ve düşük alaşımlı çelikler, gri dökme demir ve demir dışı alaşımlar için uygundur.
Yüksek performanslı çelikler
Bu kategori R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2 kalitelerini içerir. HRC 64'ü 630 ila 640 °C arasındaki sıcaklıklarda muhafaza edebilirler. Bu kategori, süper sert alet malzemelerini içerir. Titanyumun yanı sıra işlenmesi zor olan demir ve alaşımlar için tasarlanmıştır.
Sert metaller
Bu tür materyaller şunlardır:
- sermet;
- mineral seramik.
Plakaların şekli mekaniğin özelliklerine bağlıdır. Bu takımlar, yüksek hızlı malzemeye kıyasla yüksek kesme hızında çalışır.
Metal seramik
Sermet karbürler:
- tungsten;
- tungsten titanyum;
- tungsten titanyum ve tantal içerir.
VK serisi tungsten ve titanyum içerir. Bu bileşenleri temel alan takımların aşınma direnci yüksektir, ancak darbe direnci seviyeleri düşüktür. Bu temeldeki cihazlar, dökme demirin işlenmesi için kullanılır.
Tungsten-titanyum-kob alt alaşımı her türlü demire uygulanabilir.
Tungsten, titanyum, tantal ve kob alt sentezi, diğer malzemelerin etkisiz olduğu özel durumlarda kullanılır.
Karbür kaliteleri, yüksek düzeyde sıcaklık direnci ile karakterize edilir. Tungstenden yapılmış malzemeler özelliklerini HRC 83-90 ve titanyumlu tungsten - HRC 87-92 ile 800 ila 950 ° C sıcaklıkta koruyabilir, bu da yüksek kesme hızlarında çalışmayı mümkün kılar (500 m/dk'dan itibaren) alüminyum işlerken 2700 m/dak'ya kadar).
Pas ve yüksek sıcaklıklara dayanıklı parçaların işlenmesi için OM ince taneli alaşım serisinden takımlar kullanılır. VK6-OM kalitesi ince talaş işleme için uygundur, VK10-OM ve VK15-OM ise yarı ince talaş işleme ve kaba işleme için uygundur.
"Zor" parçalarla çalışırken daha da verimli olan, BK10-XOM ve BK15-XOM serisinin süper sert takım malzemeleridir. Tantal karbürü krom karbür ile değiştirerek yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarında bile daha dayanıklı hale getirirler.
Katı levhanın mukavemet seviyesini arttırmak için koruyucu bir film ile kaplamaya başvururlar. Çok ince bir tabaka halinde uygulanan titanyum karbür, nitrür ve karbonit kullanılmaktadır. Kalınlık 5 ila 10 mikron arasındadır. Sonuç olarak, ince taneli bir titanyum karbür tabakası oluşur. Bu kesici uçlar, kaplamasız kesici uçlara göre üç kat daha uzun takım ömrüne sahiptir ve kesme hızını %30 artırır.
Bazı durumlarda, tungsten, titanyum, tantal ve kob alt ilavesiyle alüminyum oksitten elde edilen sermet malzemeleri kullanılır.
Mineral seramik
Mineral seramikler TsM-332, kesici takımlar için kullanılır. Yüksek sıcaklık dayanımına sahiptir. Sertlik indeksi HRC, 1200 °C'de 89 ila 95 arasındadır. Ayrıca malzeme, çelik, dökme demir ve demir dışı alaşımların yüksek kesme hızlarında işlenmesine olanak tanıyan aşınma direnci ile karakterize edilir.
Kesici takım yapmak için B serisi sermet de kullanılır. Oksit ve karbür esaslıdır. Mineral seramiklerin bileşimine metal karbürün yanı sıra molibden ve kromun eklenmesi, sermetin fiziksel ve mekanik özelliklerini optimize etmeye yardımcı olur ve kırılganlığını ortadan kaldırır. Kesme hızı artırılır. Sermet esaslı bir aletle yarı finisaj ve finisaj, gri sfero döküm, işlenmesi zor çelik ve bir dizi demir dışı metal için uygundur. İşlem 435-1000 m/dk hızında gerçekleştirilir. Kesme seramikleri sıcaklığa dayanıklıdır. Sertliği HRC'dir950-1100 °С'de 90-95.
Sertleştirilmiş demir, dayanıklı dökme demir ve fiberglasın işlenmesi için, kesme kısmı bor nitrür ve elmas içeren katı maddelerden yapılmış bir alet kullanılır. Dirseğin (bor nitrür) sertlik indeksi, elmasınkiyle yaklaşık olarak aynıdır. Sıcaklığa karşı direnci, ikincisinin iki katıdır. Elbor, demir malzemelere karşı eylemsizliği ile ayırt edilir. Polikristallerinin sıkıştırmada dayanım sınırı 4-5 GPa'dır (400-500 kgf/mm2) ve bükülmede - 0.7 GPa (70 kgf/mm 2). 1350-1450 °C'ye kadar sıcaklık dayanımı.
Ayrıca ASB serisinin sentetik bazlı elmas balaları ve ASPK serisinin carbonado'ları da dikkat çekicidir. İkincisinin karbon içeren malzemelere karşı kimyasal aktivitesi daha yüksektir. Bu nedenle, demir dışı metallerden, yüksek silikon içerikli alaşımlardan, sert malzemeler VK10, VK30'dan ve ayrıca metalik olmayan yüzeylerden yapılmış parçaların bileme işleminde kullanılır.
Karbonat kesicilerin takım ömrü, sert alaşımların 20-50 katıdır.
Endüstride hangi alaşımlar kullanılır?
Enstrümantal materyaller tüm dünyada piyasaya çıkıyor. Rusya'da, ABD'de ve Avrupa'da kullanılan çeşitlerin büyük bir kısmı tungsten içermez. KNT016 ve TN020 serisine aittirler. Bu modeller T15K6, T14K8 ve VK8 markalarının yerini almıştır. Yapılar, paslanmaz çelik ve alet malzemeleri için çeliklerin işlenmesinde kullanılırlar.
Tungsten kıtlığı nedeniyle alet malzemeleri için yeni gereksinimler vekob alt. Tam da bu faktörle birlikte ABD, Avrupa ülkeleri ve Rusya'da tungsten içermeyen yeni sert alaşımlar elde etmek için alternatif yöntemler sürekli olarak geliştirilmektedir.
Örneğin, Amerikan şirketi Adamas Carbide Co tarafından üretilen Titan 50, 60, 80, 100 serisi alet malzemeleri karbür, titanyum ve molibden içerir. Sayının artması malzemenin mukavemet derecesini gösterir. Bu sürümdeki alet malzemelerinin özelliği, yüksek düzeyde bir güç anlamına gelir. Örneğin, Titan100 serisi 1000 MPa'lık bir güce sahiptir. Seramiğe rakip.
