Багажийн материалд тавигдах гол шаардлага нь хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй, дулаан гэх мэт. Эдгээр шалгуурыг дагаж мөрдөх нь зүсэх боломжийг олгодог. Боловсруулж буй бүтээгдэхүүний гадаргуугийн давхаргад нэвтрэхийн тулд ажлын хэсгийг огтлох ир нь хүчтэй хайлшаар хийгдсэн байх ёстой. Хатуулаг нь байгалийн болон олдмол байж болно.
Жишээ нь үйлдвэрт хийсэн багажны ганг зүсэхэд хялбар байдаг. Механик болон дулааны боловсруулалт, түүнчлэн нунтаглах, хурцалж дууссаны дараа тэдгээрийн хүч чадал, хатуулгийн түвшин нэмэгддэг.
Хатуулгийг хэрхэн тодорхойлдог вэ?
Онцлогийг янз бүрээр тодорхойлж болно. Багажны ган нь Rockwell хатуулагтай, хатуулаг нь тоон тэмдэглэгээтэй, түүнчлэн A, B эсвэл C масштабтай HR үсэгтэй (жишээлбэл, HRC) байдаг. Багажны материалын сонголт нь боловсруулж буй металлын төрлөөс хамаарна.
Хамгийн тогтвортой ажиллагаатай, элэгдэл багатай ирдулааны боловсруулалт хийсэн, 63 эсвэл 64-ийн HRC-ээр хүрч болно. Бага үнээр багажийн материалын шинж чанар тийм ч өндөр биш бөгөөд өндөр хатуулагтай үед тэдгээр нь хэврэг байдлаас болж сүйрч эхэлдэг.
HRC 30-35 хатуулагтай металлыг 63-64 HRC-ийн дулааны боловсруулалт хийсэн төмрийн багажаар төгс боловсруулдаг. Тиймээс хатуулгийн үзүүлэлтүүдийн харьцаа 1:2 байна.
HRC 45-55-тай металлыг боловсруулахын тулд хатуу хайлш дээр суурилсан багаж хэрэгслийг ашиглах хэрэгтэй. Тэдний индекс нь HRA 87-93 байна. Синтетик суурьтай материалыг хатууруулсан ган дээр ашиглаж болно.
Багажийн материалын бат бөх
Таслах явцад ажлын хэсэгт 10 кН ба түүнээс дээш хүч үйлчилнэ. Энэ нь өндөр хүчдэлийг өдөөдөг бөгөөд энэ нь багажийг устгахад хүргэдэг. Үүнээс зайлсхийхийн тулд зүсэх материал нь аюулгүй байдлын өндөр хүчин зүйлтэй байх ёстой.
Хүч чадлын хамгийн сайн хослол нь багажны гантай байдаг. Тэдгээрээр хийсэн ажлын хэсэг нь хүнд ачааг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд шахах, мушгирах, гулзайлгах, сунгах зэрэгт ажиллах боломжтой.
Халаалтын чухал температурын багажны ирэнд үзүүлэх нөлөө
Металл зүсэх үед дулаан ялгарах үед тэдгээрийн ир нь илүү их хэмжээгээр халдаг - гадаргуу. Температур нь эгзэгтэй тэмдэгээс доогуур байвал (материал бүрийн хувьд энэ нь өөрийн гэсэн утгатай)бүтэц, хатуулаг өөрчлөгддөггүй. Хэрэв халаалтын температур зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс өндөр байвал хатуулгийн түвшин буурна. Чухал температурыг улаан хатуулаг гэж нэрлэдэг.
"Улаан хатуулаг" гэдэг нь юу гэсэн үг вэ?
Улаан хатуулаг гэдэг нь металыг 600 °C температурт халаахад бараан улаан өнгөтэй болдог шинж чанар юм. Энэ нэр томъёо нь метал нь хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй хэвээр байна гэсэн үг юм. Үндсэндээ энэ нь өндөр температурыг тэсвэрлэх чадвар юм. Өөр өөр материалын хувьд 220-аас 1800 ° C хүртэл хязгаартай байдаг.
Зүсэгч хэрэгслийн гүйцэтгэлийг хэрхэн нэмэгдүүлэх вэ?
Зүсэгчийн багажийн материалууд нь температурын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, зүсэх явцад ир дээр үүссэн дулааныг зайлуулах чадварыг сайжруулж, функциональ байдлаар тодорхойлогддог. Дулаан нь температурыг нэмэгдүүлдэг.
Хутгуураас төхөөрөмжийн гүнд илүү их дулааныг зайлуулах тусам контакт гадаргуу дээрх температур багасна. Дулаан дамжилтын түвшин нь найрлага, халаалтаас хамаарна.
Жишээ нь ган дахь вольфрам, ванади зэрэг элементүүдийн агууламж нь дулаан дамжилтын чанар нь буурч, титан, кобальт, молибдений хольц ихсэхэд хүргэдэг.
Гулсалтын үрэлтийн коэффициентийг юу тодорхойлдог вэ?
Гулгах үрэлтийн коэффициент нь холбоо барих хос материалын найрлага, физик шинж чанар, түүнчлэн гадаргуу дээрх стрессийн утгаас хамаарна.үрэлт, гулсалтын нөлөөнд автдаг. Коэффициент нь материалын элэгдэлд тэсвэртэй байдалд нөлөөлдөг.
Багажийн боловсруулсан материалтай харилцах нь байнгын хөдөлгөөнтэй холбоогоор явагддаг.
Энэ тохиолдолд багажийн материал хэрхэн ажиллах вэ? Тэдгээрийн төрөл нь адилхан элэгддэг.
Тэдгээр нь:
- харьцах металлыг арилгах чадвар;
- элэгдэлд тэсвэртэй, өөрөөр хэлбэл өөр материалын элэгдэлд тэсвэртэй байх чадвар.
Итгэмэл элэгдэл байнга гардаг. Үүний үр дүнд төхөөрөмжүүд нь шинж чанараа алдаж, ажлын гадаргуугийн хэлбэр нь өөрчлөгддөг.
Элэгдлийн эсэргүүцэл нь зүсэх нөхцлөөс хамаарч өөр өөр байж болно.
Багажны ганг ямар бүлэгт хуваадаг вэ?
Үндсэн хэрэглүүрийн материалыг дараах ангилалд хувааж болно:
- кермет (хатуу хайлш);
- керамик эсвэл эрдэс керамик;
- синтетик материалд суурилсан борын нитрид;
- нийлэг алмаз;
- Нүүрстөрөгч дээр суурилсан багажны ган.
Багажны төмөр нүүрстөрөгч, хайлш, өндөр хурдтай байж болно.
Нүүрстөрөгч дээр суурилсан багажийн ган
Нүүрстөрөгчтэй материалыг багаж хэрэгсэл хийхэд ашиглаж эхэлсэн. Тэдний зүсэх хурд удаан байна.
Багажны ганг хэрхэн тэмдэглэдэг вэ? Материалыг үсгээр (жишээлбэл, "U" нь нүүрстөрөгч гэсэн үг), мөн тоогоор (нүүрстөрөгчийн агууламжийн аравны нэг хувийг илэрхийлдэг) тэмдэглэсэн байдаг. Тэмдэглэгээний төгсгөлд "А" үсэг байгаа нь гангийн өндөр чанарыг илтгэнэ (хүхэр, фосфор зэрэг бодисын агууламж 0.03% -иас ихгүй байна).
Нүүрстөрөгчийн материал нь 62-65 HRC хатуулагтай, бага температурт тэсвэртэй.
U9 болон U10A зэрэглэлийн багаж хэрэгслийг хөрөө үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд U11, U11A, U12 цувралууд нь гар цорго болон бусад хэрэгсэлд зориулагдсан.
U10A, U13A цувралын гангийн температурын эсэргүүцлийн түвшин 220 °C байдаг тул ийм материалаар хийсэн багажийг 8-10 м/мин зүсэх хурдтайгаар ашиглахыг зөвлөж байна.
Хайлшсан төмөр
Хайлштай багажийн материал нь хром, хром-цахиур, вольфрам, хром-волфрам байж болно, манганы хольцтой. Ийм цувралыг тоогоор тэмдэглэсэн бөгөөд тэдгээр нь үсгийн тэмдэглэгээтэй байдаг. Эхний зүүн талын зураг нь элементийн агууламж 1% -иас бага бол нүүрстөрөгчийн агууламжийн коэффициентийг аравны нэгээр илэрхийлнэ. Баруун талд байгаа тоонууд нь хайлшийн дундаж агуулгыг хувиар илэрхийлнэ.
Багажны материалын X зэрэг нь цорго болон хэв хийхэд тохиромжтой. B1 ган нь жижиг өрөм, цорго, хайч хийхэд тохиромжтой.
Хайлшсан бодисын температурын эсэргүүцлийн түвшин 350-400 °C байдаг тул зүсэх хурд нь хайлштай харьцуулахад нэг хагас дахин хурдан байдаг.нүүрстөрөгчийн хайлш.
Өндөр хайлштай ганг юунд ашигладаг вэ?
Төрөл бүрийн хурдан зүсэх багажийн материалыг өрөм, тоолуур, цорго үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Тэдгээрийг үсэг, тоогоор тэмдэглэсэн байдаг. Материалын чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь вольфрам, молибден, хром, ванади юм.
HSS нь хэвийн болон өндөр гүйцэтгэл гэсэн хоёр ангилалд хуваагдана.
Хэвийн гүйцэтгэлийн ган
Гүйцэтгэлийн хэвийн түвшинтэй төмрийн ангилалд R18, R9, R9F5 зэрэглэлийн болон R6MZ, R6M5 цувралын молибдений хольцтой гянтболдын хайлш багтдаг бөгөөд 620 ° C-т HRC 58-аас багагүй хатуулаг хадгалдаг.. Нүүрстөрөгчийн болон бага хайлштай ган, саарал цутгамал төмөр, өнгөт хайлш зэрэгт тохиромжтой.
Өндөр үзүүлэлттэй ган
Энэ ангилалд R18F2, R14F4, R6M5K5, R9M4K8, R9K5, R9K10, R10K5F5, R18K5F2 зэрэг орно. Тэд 630-аас 640 ° C-ийн температурт HRC 64-ийг хадгалах чадвартай. Энэ ангилалд хэт хатуу багажийн материалууд орно. Энэ нь боловсруулахад хэцүү төмөр, хайлш, түүнчлэн титанд зориулагдсан.
Hardmetals
Ийм материалууд нь:
- cermet;
- эрдэс керамик.
Хавтануудын хэлбэр нь механикийн шинж чанараас хамаарна. Эдгээр багаж нь өндөр хурдтай материалтай харьцуулахад өндөр зүсэх хурдтай ажилладаг.
Метал керамик
Кермет карбид нь:
- волфрам;
- волфрам титан;
- титан болон тантал агуулсан вольфрам.
VK цувралд вольфрам, титан орно. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд суурилсан багаж хэрэгсэл нь элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлсэн боловч нөлөөллийн эсэргүүцлийн түвшин бага байна. Энэ үндсэн дээр төхөөрөмжийг цутгамал төмрийг боловсруулахад ашигладаг.
Вольфрам-титан-кобальт хайлш нь бүх төрлийн төмрийг хэрэглэх боломжтой.
Гянт болд, титан, тантал, кобальтийн нийлэгжилтийг бусад материал үр дүнгүй тохиолдолд онцгой тохиолдолд ашигладаг.
Карбидын зэрэглэлүүд нь өндөр температурт тэсвэртэй байдаг. Гянт болдоор хийсэн материалууд нь HRC 83-90, вольфрам нь титантай - HRC 87-92 нь 800-аас 950 ° C-ийн температурт шинж чанараа хадгалж чаддаг бөгөөд энэ нь өндөр зүсэх хурдтай (500 м / мин-ээс) ажиллах боломжтой болгодог. хөнгөн цагааны боловсруулалт хийх үед 2700 м / мин хүртэл).
Зэврэлт болон өндөр температурт тэсвэртэй эд ангиудыг боловсруулахад OM нарийн ширхэгтэй хайлшийн цуврал багажуудыг ашигладаг. VK6-OM зэрэг нь өнгөлгөө хийхэд тохиромжтой, VK10-OM ба VK15-OM нь хагас боловсруулалт, барзгаржилтад тохиромжтой.
BK10-XOM болон BK15-XOM цувралын хэт хатуу багажны материалууд нь "хэцүү" хэсгүүдтэй ажиллахад илүү үр дүнтэй байдаг. Тэд тантал карбидыг хромын карбидаар сольж, өндөр температурт ч илүү бат бөх болгодог.
Хатуу хавтангийн бат бэхийн түвшинг нэмэгдүүлэхийн тулд тэд түүнийг хамгаалалтын хальсаар бүрэх аргыг хэрэглэдэг. Титан карбид, нитрид, карбонитыг маш нимгэн давхаргад хэрэглэдэг. Зузаан нь 5-10 микрон байна. Үүний үр дүнд нарийн ширхэгтэй титан карбидын давхарга үүсдэг. Эдгээр оруулга нь бүрээгүй оруулгатай харьцуулахад 3 дахин их багажийн ашиглалтын хугацаатай бөгөөд зүсэх хурдыг 30%-иар нэмэгдүүлдэг.
Зарим тохиолдолд хөнгөн цагааны исэлээс вольфрам, титан, тантал, кобальт нэмсэн кермет материалыг ашигладаг.
Эрдэс керамик
Ашигт малтмалын керамик TsM-332 нь огтлох хэрэгсэлд ашиглагддаг. Энэ нь өндөр температурт тэсвэртэй байдаг. HRC хатуулгийн индекс нь 1200 ° C-д 89-95 байна. Мөн элэгдэлд тэсвэртэй материалаар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь ган, цутгамал төмөр, өнгөт хайлшийг өндөр зүсэх хурдаар боловсруулах боломжийг олгодог.
Зүсэгч багаж хийхэд B цувралын керметийг мөн ашигладаг. Энэ нь исэл ба карбид дээр суурилдаг. Ашигт малтмалын керамикийн найрлагад металл карбид, молибден, хромыг оруулах нь керамикийн физик, механик шинж чанарыг оновчтой болгож, хэврэг байдлыг арилгадаг. Зүсэх хурд нэмэгддэг. Хагас өнгөлгөө ба кермет суурьтай багажаар өнгөлгөө нь саарал уян харимхай төмөр, боловсруулахад хэцүү ган, олон тооны өнгөт металлд тохиромжтой. Уг процессыг 435-1000 м/мин хурдтайгаар явуулдаг. Зүсэх керамик нь температурт тэсвэртэй байдаг. Түүний хатуулаг нь HRC юм950-1100 °С-д 90-95.
Хатуу төмөр, удаан эдэлгээтэй цутгамал төмөр, түүнчлэн шилэн шилэн материалыг боловсруулахад зүсэх хэсгийг борын нитрид, алмаз агуулсан хатуу бодисоор хийсэн багаж ашигладаг. Элборын хатуулгийн индекс (борын нитрид) нь алмазынхтай ойролцоо байна. Түүний температурын эсэргүүцэл нь сүүлчийнхээс хоёр дахин их байдаг. Элбор нь төмрийн материалд идэвхгүй байдгаараа ялгагдана. Шахалтын үед түүний поликристалуудын бат бэхийн хязгаар нь 4-5 ГПа (400-500 кгс/мм2), гулзайлтын үед 0.7 ГПа (70 кгф/мм 2) байна.). Температурын эсэргүүцэл нь 1350-1450 °C хүртэл байна.
Мөн ASB цувралын синтетик суурьтай алмаазан бөмбөлөгүүд болон ASPK цувралын карбонадо нь анхаарал татаж байна. Нүүрстөрөгч агуулсан материалд үзүүлэх химийн идэвхжил нь илүү өндөр байдаг. Ийм учраас энэ нь өнгөт металл, өндөр цахиурын агууламжтай хайлш, хатуу материал VK10, VK30, түүнчлэн металл бус гадаргууг хурцлахад ашигладаг.
Карбонат зүсэгчийн багажны ашиглалтын хугацаа хатуу хайлшаас 20-50 дахин их байдаг.
Аж үйлдвэрт ямар хайлш хэрэглэдэг вэ?
Хэрэгслийн материалууд дэлхий даяар гарч байна. Орос, АНУ, Европт ихэвчлэн гянт болд агуулаагүй байдаг. Эдгээр нь KNT016 ба TN020 цувралд хамаарна. Эдгээр загварууд нь T15K6, T14K8, VK8 брэндүүдийг орлох болсон. Эдгээрийг барилга байгууламж, зэвэрдэггүй ган, багаж хэрэгслийн материалын ган боловсруулахад ашигладаг.
Вольфрамын хомсдолоос шалтгаалан багажийн материалд тавигдах шинэ шаардлага бакобальт. Чухам энэ хүчин зүйлээс шалтгаалан вольфрам агуулаагүй шинэ хатуу хайлш авах өөр аргыг АНУ, Европын орнууд, Орост байнга хөгжүүлсээр байна.
Жишээ нь Америкийн Adamas Carbide Co компанийн үйлдвэрлэсэн Титан 50, 60, 80, 100 цуврал багажны материалууд нь карбид, титан, молибден агуулсан байдаг. Тоо нэмэгдэх нь материалын бат бөх байдлын зэргийг илтгэнэ. Энэхүү хувилбарын багаж хэрэгслийн материалын шинж чанар нь өндөр түвшний бат бөх чанарыг илэрхийлдэг. Жишээлбэл, Titan100 цуврал нь 1000 МПа хүч чадалтай. Тэр керамик урлагийн өрсөлдөгч юм.
