29. Materiály pre rezné nástroje – rozdelenie a stručná charakteristika z pohľadu použitia
Materiály na rezné nástroje:
- Kovové
a)nástrojové ocele
b) spekané karbidy - Cermety
- Nekovové
Požiadavky na vlastnosti rezného materiálu:
- tvrdosť – musí byť väčšia ako tvrdosť základného materiálu
- odolnosť proti opotrebeniu – udržanie si mechanických vlastností aj pri vysokých teplotách (200-1200°C)
- tlaková a ohybová pevnosť
- chemická stabilita a inertnosť – materiál by nemal chemicky reagovať s materiálom obrobku
Výber rezného materiálu ovplyvňuje hospodárnosť obrábania.
Najdôležitejšie vlastnosti sú tvrdosť a húževnatosť.
- tvrdosť je definovaná ako odolnosť materiálu voči deformácii a opotrebeniu
- húževnatosť alebo pevnosť je miera odolnosti rezného materiálu voči rázom a chveniu, ktoré sa vyskytuje pri obrábaní.
Nástrojové ocele
a) Uhlíkové
(19 1XX, 19 2XX)
Obsah C (0,5-1,5%), Mn<0,8%, Si<0,5%, P a S max 0,04%.
Tvrdosť 56-60 HRC – dosahuje sa tepelným spracovaním.Odolnosť proti teplotám do 250-300°C. Najčastejšie sa používajú ocele s najvyššou pevnosťou s obsahom uhlíka 1,1%.
Používajú sa na ručné nástroje – sekáče, pilníky, nástroje na tvárnenie
Nedostatky:
- malý rezný výkon
- citlivosť na prehriatie pri kalení
b) Legované
- mangánové Mn (19 3XX)
- chrómové Cr (19 4XX)
- chromolybdenové CrMo (19 5XX)
- niklové Ni (19 6XX)
- wolfrámové W (19 7XX)
C (0,5-1,5%), Cr vždy do 1%, 60 – 65 HRC, do 350-400°C, oproti uhlíkovým 1,2x vyššie rezné rýchlosti
Používajú sa na vrtáky, výhrubníky, výstružníky, nástroje na preťahovanie, nástroje na obrábanie dreva, chirurgické nástroje, nástroje na tvárnenie.
c) Rýchlorezné
(19 8XX) – HSS – high speed steel
C (0,8-1,4%), W (6-18%), Cr (4,2%), Mo<0,5%, Co (5-11%), V (1,3-4,3%), 83 – 86 HRA (60-68HRC), do 600°C
Používa sa na všetky typy nástrojov.
Spekané karbidy
Sú charakterizované ako tuhý roztok karbidu kovu v kobalte MC v Co (M=W,Ti). Vysoká tvrdosť 90-95HRA. Malá pevnosť v ohybe 900-1900Mpa. Odolnosť do 700-900 °C. Dobré mechanické a fyzikálne vlastnosti (pevnosť v tlaku, odolnosť voči korózii). Nevhodná tepelná a elektrická vodivosť.
Delenie podľa ISO a podľa zloženia:
K – wolfrámové (WC+Co) – pre kovové materiály s krátkou trieskou, neželezné materiály a nekovové materiály
P – dvojkarbidové – wolfrámtitánové (WC+TiC+Co) – pre materiály, ktoré tvoria plynulú triesku (ocele, oceľoliatiny)
M – viacrozsahové – univerzálne na báze WC+TiC (TaC), Cr2O3 + Co, vhodné pre opracovanie všetkých druhov kovov aj nekovových materiálov.
Rezná keramika
- oxidická keramika
- nitridická keramika
- kompozitná keramika
Vysoká tvrdosť 91 – 95 HRA (2000-3000HK), malá pevnosť v ohybe 200-600-800MPa, vysoká krehkosť, stálosť do teplôt 1600 °C, dokonalá odovnosť voči opotrebeniu aj pri vysokých teplotách, zlá tepelná vodivosť.
Superrezné materiály
Polykryštalický diamant – PKD
7000-8000HK, malá pevnosť v ohybe 300MPa, dobrá tepelná a elektrická vodivosť, nevýhodou je reagovanie s prvkami železa, pri nízkych teplotách podlieha grafitizácii, používa sa na opracovanie neželezných materiálov.
Kubický nitrid bóru – KNB
3000-4500HK, pevnosť v ohybe 280-380MPa, dá sa s ním obrábať diamant, čisto umelý materiál
Nechaj komentár