Nástrojové řezné materiály – technologie

 

   Otázka: Nástrojové řezné materiály

   Předmět: Technologie

   Přidal(a): Romis

 

V této práci jsou uvedeny a popsány všechny nástrojové materiály a jejich použití. Toto téma je z předmětu technologie.

 

Rozdělení nástrojových ocelí

Třída 19

  • ocel uhlíková 19 0xx, 19 1xx, 19 2xx
  • ocel slitinová 19 3xx, 19 7xx
  • ocel vysokolegovaná – rychlořezná 19 8xx, 19 9xx

 

Třída 18 

  • nástroje se slinutými karbidy 18 0xx , 18 999

 

Třetí číslice vyjadřuje přísadovou skupinu nebo kombinaci přísadových prvků:

  • 0 — Nástrojové oceli uhlíkové (nástrojové oceli nelegované)
  • 1 — Nástrojové oceli uhlíkové (nástrojové oceli nelegované)
  • 2 — Nástrojové oceli uhlíkové (nástrojové oceli nelegované)
  • 3— Nástrojové oceli manganové, křemíkové, vanadové (nástrojové oceli slitinové)
  • 4— Nástrojové oceli chromové (nástrojové oceli slitinové)
  • 5— Nástrojové oceli chrom-molybdenové (nástrojové oceli slitinové)
  • 6— Nástrojové oceli niklové (nástrojové oceli slitinové)
  • 7— Nástrojové oceli wolframové (nástrojové oceli slitinové)
  • 8 — Nástrojové oceli rychlořezné (nástrojové oceli rychlořezné)
  • 9— Volné, neobsazené (nástrojové oceli rychlořezné)

 

Čtvrtá číslice vyjadřuje u nástrojových legovaných ocelí příslušnou kombinaci přísadových prvků.

Pátá číslice je pořadovou číslicí.

 

1.Nástrojové oceli uhlíkové (nelegované)

  • -Na řezné se doporučují oceli s větším obsahem uhlíku (0.7 – 1.4%).
  • Díky tepelnému zpracování získají tvrdost až 62-67 HRC teploty vydrží až do 220°C
  • -Řezná rychlost do 12m/min
  • -Při vysokých rychlostech malá řezivost
  • -Používá se např. závitníky, výstružníky, válečkové kalibry
  • -19 0xx, 19 1xx, 19 2xx

 

2.Nástrojové oceli slitinové (legované)

  • -Volí se pro více namáhané nástroje.
  • -Jsou legované : V, Cr, W, Mo, Si, Mn, Ni, a jejich kombinacemi.
  • snesou teploty kolem 260°C
  • -Řezná rychlost kolem 15m/min
  • -Používá se např. výstružníky, závitníky, frézy
  • -19 3xx, 19 4xx, 19 5xx, 19 6xx, 19 7xx

 

3.Nástrojové oceli slitinové rychlořezné (HSS)

  • -Rychlořezné oceli umožňují zvýšení řezné rychlosti a tím i zvětšení produktivity práce.
  • Jsou vysoko legované, součet legujících prvků je více jak 10.
  • -Tvrdost až 64-68 HRC, do teplot až 560°C
  • -19 8xx

 

4.Nástrojové oceli slitinové na lité nástroje

  • -Lité nástroje z rychlořezných ocelí, mají lepší řezivost než nástroje kované.

 

5.Nástrojové oceli se slinutým karbidem (SK)

  • -Slouží pro největší řezné rychlosti, až pětinásobě oproti RO.
  • -Jde jimi obrábět i nejtvrdší materiály.
  • -Vyznačují se vysokou tvrdostí až 88-98 HRC, velkou pevností v tlaku, i vysokou odolností proti opotřebení při vysokých teplotách až do 700-1000°C
  • -Vyznačují se odolností proti korozi, špatnou tepelnou a elektrickou vodivostí.
  • -Jejich nedostatkem je veliká křehkost.
    • Mohou se rozdělit také podle chemického složení:
    • Jednokarbidové označení K (wolframové)
    • Dvojkarbidové označení P (wolframtitanové)
    • Kombinované označení M

 

 a) Nepovlakované SK

  •  –Skupina HW
  •  -Používají se především pro práce s malými tloušťkami třísky, při obrábění neželezných kovů

 

b)Povlakované SK

  •  -Skupina HC
  • -Povlak o tloušťce 4 – 6 μm má vysokou tvrdost umožňuje použití vyšších ŘR, neboť povlakované vrstvy nedifundují do třísky tak rychle, jak karbid Wolframu
  • Barva povlakovaných destiček záleží na složení povlku:
    • Žlutá – TiC
    • Modrofialová – 70 %TiN + 30 %TiC
    • Střibrošedá – 50 % TiN + 50 % TiC
    • Šedá – TiN
    • Bílá – Al2O3

Povlakované SK – umožňují zvýšit ŘR o 30 – 70 % ve srovnání s nepovlakovaným SK

 

Cermety

CERamics a METal je zde kombinace tvrdosti keramiky a houževnatost kovu.

  • -Jsou to slinuté materiály na bázi karbonitridu titanu.
  • -Výhodou je vysoká tepelná odolnost, nejlepší využití je pro jemné nebo dokončovací soustružení kalených nebo popouštěných ocelí nepřerušovaným řezem.
  • -Vyrábí se práškovou metalurgií.
  • -Byly vyvinuty v Japonsku. V Evropě se příliš nerozšířil, ale dá se použít při dokončovacím obrábění.

 

Kubický nitrid boru (KNB) (PKNB)

  • -Po diamantu je nejtvrdším řezným materiálem.
  • -Polykrystalický nitrid boru má vysokou tvrdost za tepla.
  • -Vysokorychlostní soustružení a frézování kalených ocelí, šedé litiny, tvrdých žáropevných materiálů, kalených ocelí a nežíhaných tvrdých litin.
  • -Vysoká pevnost břitu a odolnost proti opotřebení.

 

Diamant (PKD-Polykrystalický diamant)

  • -Polykrystalický diamant: diamantové částice jsou slinuté pomocí kovových částic.-Jemná struktura diamantu dovoluje vybrušování velmi ostrých břitů.
  • -Je to nejtvrdší materiál.
  • -Používá se k vysokorychlostnímu soustružení a frézování všech neželezných a nekovových materiálů.

 

U těchto dvou materiálů se používají velmi vysoké řezné rychlosti, také dodržení malých hloubek řezu a malých posuvů, je výslovně zakázáno chladit!!

 

Oxid hlinitý (Al2O3)

  • -Tento opomíjený materiál je charakterizován jako krystalický materiál se složkami nekovového materiálu.
  • -Jsou slinuté korundy. Mají vysokou stálost do teploty 1600 °C.
  • -Vyznačují se mírnou až vysokou mechanickou pevností (300 až 630 MPa), vysokou pevností v tlaku (2000 až 4000 MPa).Mají i vysokou tvrdost (15 až 19 GPa)
  •  -Vysoká odolnost proti korozi a opotřebení.

 

Porovnání řezných podmínek

  • Nejmenší řeznou rychlost vyvíjí nástrojové oceli z tříd 19 0xx až 19 7xx.
  • Řezná rychlost se pohybuje od 12m/min do 15m/min.
  • Vydrží teplo ty až 600°C.
  • Musíme chladit jinak hrozí rychlejší opotřebení destičky.
  • Vyšší řeznou rychlost vyvíjí slinuté karbidy, a vydrží i vyšší teploty.
  • Vydrží teploty až 1000°C.
  • V porovnání s RO jsou slinuté karbidy tvrdší a otěruvzdornější, mají větší pevnost v tlaku, ale jsou méně houževnaté. Mají vyšší tuhost (více než dvojnásobné E) a proto se využívají jako konstrukční materiál pro štíhlé vyvrtávací tyče. Karbidy skupiny K mají výbornou tepelnou a teplotní vodivost, která se využívá u nástrojů pro operace vyžadující dostatečný odvod tepla z místa řezu.
  • Vyznačují se vysokou tvrdostí až 88-98 HRC, velkou pevností v tlaku, i vysokou odolností proti opotřebení při vysokých teplotách až do 700-1000°C
  • U destiček ze slinutých karbidů musíme chladit!! Jinak se velmi rychle ztupí.

 

Vlastnosti

Norma ISO 513

  • Podle této normy se nástrojové materiály dělí do 6 skupin. Tyto oblasti se dále dělí podle materiálu, kterým se obrábí. Důležitými znaky jsou písmena a barvy. Tyto materiály jsou seřazeny podle relativního opotřebení a pevnosti dvojciferným číslem. Čím je číslo vyšší, tím můžeme použít vyšší posuvové rychlosti a vyšší pevnost. Čím je číslo nižší tím můžeme použít vyšší řezné rychlosti, a vyšší otěruvzdornosti.

 

Rozdělujeme:

  • -P (modrá barva)
  • -M (žlutá barva)
  • -K (červená barva)
  • -N (zelená barva)
  • -S (hnědá barva)
  • -H (šedá barva)

 

Skupina P: je určena pro obrábění materiálů, které tvoří dlouhou třísku, jako jsou uhlíkové oceli, slitinové oceli.

Skupina M: tato skupina je na univerzální použití, je určena pro obrábění materiálů které tvoří střední a delší třísku jako jsou lité oceli a tvárné litiny.

Skupina K: tato skupina je pro obrábění materiálů, které vytváří krátkou drobivou třísku, zejména litiny.

Skupina N: je určena k obrábění materiálů z neželezných kovů, zejména hliníku.

Skupina S: tato skupina se používá pro obrábění tepelně odolných slitin na bázi železa, niklu a kobaltu.

Skupina H: je vhodná na obrábění kalených a vysoce tvrdých ocelí, tvrzených a kalených litin.

 

Zdroje:

  • Seznam: Ostravská univerzita [online]. [cit. 2018-11-28]. Dostupné z: https://www.osu.cz/dokumenty/proportal/pdf/kpv/soustruzeni/03007.html
  • Seznam: Tumlikovo [online]. Copyright © 2010 TumliKOVO [cit. 2018-11-28]. Dostupné z: http://www.tumlikovo.cz/rubriky/rezne-podminky-nastroju/





Další podobné materiály na webu: