Презентация, доклад по дисциплине материаловедение на тему Инструментальные стали

Марина Михайловна
преподаватель специальных дисциплин

Урень, 2017 г.

Тема занятия
«Инструментальные стали»

занятия

Применение инструментальных сталей
Углеродистые инструментальные стали
Низколегированные инструментальные стали
Быстрорежущие стали
Металлокерамические твердые сплавы

учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

индустриально-энергетический техникум»

По назначению инструментальные стали делятся на стали для режущего, измерительного и штампового инструмента.
Материал для изготовления режущего инструмента должен обладать высокой твердостью, износостойкостью и теплостой-костью.
Теплостойкость — это способность сохранять высокую твердость и режущие свойства при длительном нагреве.

инструментальные стали

Углеродистые инструментальные стали содержат 0,7-1,3% С.
Маркируются буквой У и цифрой, показывающей содер-жание углерода в десятых долях процента (У7, У8, У9, У13). Буква А в конце марки показывает, что сталь высокока-чественная (У7А, У8А).
Предварительная термообработка этих сталей — отжиг на зернистый перлит, окончательная — закалка в воде или растворе соли и низкий отпуск.
После этого структура стали представляет собой мар-тенсит с включениями зернистого цементита.
Твердость лежит в интервале HRC 56-64;

(до 10-12 мм). Однако вязкая незакаленная сердцевина повышает устойчивость инструмента против поломок при вибрациях и ударах. Эти стали достаточно дешевы и в незакаленном состоянии хорошо обрабатываются.
Стали У7-У9 применяются для изготовления инструмента, испытывающего ударные нагрузки (зубила, молотки, топоры). Стали У10-У13 идут на изготовление инструмента, обладающего высокой твердостью (напильники, хирургический инструмент).
Стали У8-У12 применяются также для измерительного инструмента.

Министерство образования Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Они обладают повышенной по сравнению с углеродистыми сталями прокаливаемостью, но теплостойкость их невелика — до 400°С.
Основные легирующие элементы — хром, кремний, вольфрам, ванадий.
Маркируются так же, как конструкционные, но содержа-ние углерода дается в десятых долях процента. Если первая цифра в марке отсутствует, то содержание углерода превышает 1%.
Например, 9ХС, ХВГ, ХВ5.

Министерство образования Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

инструментальные стали

Термообработка низколегированных инструментальных сталей — закалка в масле и отпуск при температуре 150-200°С. При этом обычно достигается сквозная прокаливаемость. Твердость после термообработки составляет HRC 62-64.
Благодаря большей прокаливаемости и закалке в масле низколегированные стали используются для изготовления инструмента большой длины и крупного сечения (например, сверл диаметром до 60 мм).
Применяются для ручного инструмента по металлу и измерительного инструмента.

высокая теплостойкость (до 650°С). Это достигается за счет большого количества легирующих элементов — вольфрама, хрома, молибдена, ванадия, кобальта.
Маркируются быстрорежущие стали буквой Р, число после которой показывает среднее содержание вольфрама в %. Далее идут обозначения и содержание других легирующих элементов. Содержание углерода во всех быстрорежущих сталях приблизительно 1 %, а хрома 4%. Поэтому эти элементы в марке не указываются. Например, Р18, Р9, Р6М5, Р6М5Ф2К8.

Министерство образования Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

при 550-570°С.
После термообработки сталь имеет мартенситную структуру с карбидными включениями.
Твердость после термообработки составляет HRC 64- 65.
Применяются для инструмента, используемого для обработки металла на металлорежущих станках (резцы, фрезы, сверла). Инструмент часто изготавливается сборным или сварным. Рабочую часть из быстрорежущей стали приваривают к основной части инструмента из конструкционной стали.

Министерство образования Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

карбиды тугоплавких металлов, а связующим — кобальт. Их теплостойкость доходит до 900-1000°С, а твердость HRA 80-97.
Твердые сплавы делятся на три группы.
Вольфрамовые изготовляются на основе карбида вольфрама и кобальта. Маркируются буквами ВК и цифрой показывающей содержание кобальта в % (ВК2, ВК6, ВК10).
Титановольфрамовые твердые сплавы содержат дополнитель-но карбид титана. Они маркируются буквами Т, К и цифрами. После буквы Τ указывается содержание карбида титана в %, а после буквы К — кобальта (Т15К10, Т15К6).

Министерство образования Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

после которых указывается суммарное содержание карбидов титана и тантала в % и буквой К, после которой указывается содержание кобальта (ТТ7К12, ТТ10К8).
Твердые сплавы изготавливаются в виде пластин которые припаиваются к державке из углеродистой стали. Применяют твердые сплавы для резцов, сверл, фрез и другого инструмента. Главный недостаток твердых сплавов — высокая хрупкость.
.

Министерство образования Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

чугуна путем графитизирующего отжига, который заключается в длительной (до 2 суток) выдержке при температуре 950-970°С. Если после этого чугун охладить, то получается ковкий перлитный чугун.

Министерство образования Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

пройденного материала

Определить вид стали и расшифровать марку стали.

14Г2АФ
20ХГР
12Х18Н12Т
Н18К9М5Т
В96
50ХГФА

литература

1. Черепахин А.А. Материаловедение: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования / А.А.Черепахин. – 8-е., перераб. – М. : Издательский центр «Академия», 2014. – 320с. (электронный вариант).
2. Солнцев Ю.П. Материаловедение : учебник для студ. учреждений сред.проф. образования / Ю.П.Солнцев, С.А.Вологжанина, А.Ф.Иголкин. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 496 с. (электронный вариант).