Тез кескіш болаттар (19265-73 мест)

Басқа аспаптық болаттардан өзгешелiгi тезкескіштер жоғары ыстыққа төзiмдiлiкке, яғни, үлкен жылдамдықпен кескенде кесетiн жиекте пайда болатын көтерiңкi температуралардамартенситтi құрылымы мен сәйкес жоғары қаттылықты берiктiгi мен тозуға беріктікті қабiлетін сақтауға ие. Бұл болаттар жылуға төзiмдiлiгi жоқ болаттармен салыстырғанда 600¸650 °С дейiн қызғанда да мартенситтiк құрылымын сақтайды, сондықтан оларды қолдану кесу жылдамдығын (2-4 есе) және аспаптардың тұрақтылығын (10-30 есе) едәуiр арттыруға мүмкiндiк бередi.

Вольфрам және оның химиялық ұқсасы – молибден бiрiншi кезекте тез кескiш болаттардың жылуға төзiмдiлiгiн қамтамасыз ететiн негiзгi қосынды элементтерi болып табылады. Кобальт жылумен өңдегеннен кейiн жылуға төзiмдiлiгiн (645¸650 °С дейiн) және қаттылығын (67¸70HRC) күштi, ал ванадий аз мөлшерде арттырады. Ванадий өте қатты карбидтi VC түзiп аспаптың тозуға тұрақтылығын арттырады, бiрақ ажарлауын нашарлатады.

Кеңiнен қолданылатын жылуға төзiмдiлiгi орташа (620 °С) тез кескiш болаттардың құрамы (19265-73МЕСТ) 8.1-кестеде келтiрiлген.

Бұл болаттар көмiртектi және қосынды болаттарды өңдегенде аспаптың барлық түрiне ұсынылады. Ең жиi қолданылатыны болат Р6М5. Жоғары берiктiгi, жемiрілуге төзiмдi және қызуға төзiмдi болаттар мен қорытпаларды

8.1-кесте

Ең кеңiнен тараған кесушi болаттардың құрамы, %

Болат	С	Cr	W	V	Mo
Р18	0,7-,08	3,8-4,4	17,5-19	1,0-1,4	0,5-1,0
Р9	0,85-0,95	3,8-4,4	8,5-9,5	2,3-2,7	1,0 дейiн
Р6М5	0,82-,09	3,8-4,4	5,5-6,5	1,7-2,1	5,0-5,5

өңдеу үшiн жылуға төзiмдiлiгiмен кобальттан тұратын Р18К5Ф2, Р9К5, Р6М5К5, Р9М4К8, Р2АМ9К5, Р2АМ9К5 болаттар қолданылады. Түрпілi қасиеттерiне ие тұтқырлы аустенит болаты мен материалдарды өңдегенде таза аспаптар Р12Ф3 ванадийдiң көп мөлшерiмен болат қолданыс тапты. Барлық болаттардың тозуға жақсы қарсыластығы бар.

Вольфрам мен молибденнiң аз мөлшерiнде көмiртек пен азоттың көтерiңкi мөлшерiмен болат (11Р3АМ3Ф2) қарапайым пошымымен аспаптар үшiн көмiртектi және аз қосынды болаттарды (жылуға төзiмдiлiгi 620°С) өңдегенде қолданылады.

Тез кесушi болаттар карбид (ледебурит) сыныбына жатады. Олардың жасытылған күйжайында күйтүрлiк құрамы қосынды феррит пен карбидтер М6С, М23С6, МС, М3С болып келедi. Тез кесушi болаттың негiзгi карбидi М6С болып табылады, онда сондай – ақ ванадий ерiген. Ферритте хромның көп бөлiгi ерiген; Вольфрамның (молибденнiң) және ванадийдiң көп бөлiгi карбидте орналасқан. Р18 болаттағы карбид күйтүрiнiң мөлшерi 25-30%, ал Р6М5 болаттағы- 22% жетедi.

Қаттылықты төмендету (250-300НВ), кесумен өңделуiн жақсарту және болаттың шынықтыруға құрылымын дайындау үшiн соғудан кейiн тез кескiш болатты 840-880 °С (Р6М5 - 800-830 °С) жасытады. Егер жасыту қанағат-танарлықсыз жүргiзiлсе, кейiн шынықтыруда нафталиндi сынықтың түзiлу салдарынан болаттың ақауы болуы мүмкiн. Бұл сынық iрi түйiрлi, қабықтанған нафталинге ұқсас. Мұндай сынықпен болат жоғары морттылыққа ие.

Болатқа жылуға төзiмдiлiктi беру үшiн аспаптар шынықтыру мен көп реттiк жұмсартуға түседi. Р18 болаттың шынықтыру температурасын 1270 °С, Р6М5 болаттың –1220 °С тең етiп алады. Шынықтырудың жоғары температуралары екiншi карбидтердiң тым толық еруi мен қыздырғанда хроммен, вольфраммен, молибденмен және ванадиймен көп қосындыланған аустенит алынуы үшiн қажет. Бұл, шынықтырудан кейiн жылуға төзiмдiлiгi жоғары мартенситiң алынуын қамтамасыз етедi. Бiрақ өте жоғары қыздырғанның өзiнде карбидтердiң тек бөлiгi ғана еридi.Басы артық көп және екiншi эвтектикалық карбидтерден тұра тын тез кескiш болаттар үшiн тiптi көрсетiлген өте жоғары температурадарға дейiн қыздырғанда да ұсақ түйiрдiң (11-10 ретсаны) сақталуы тән. Шынықтыру жылысаалқындығына дейiн қыздырғанда жарықтардың тү зiлуiн болдыртпау үшiн аспапты 800 -850 °С 10 -15 мин немесе 1050 -1100 °С 3-5 мин, ал iрi аспапты, сонымен қатар және 550-600 °С 15-20 мин ысытуды қолданады.

Шынықтыру температурасында ұстау аустениттегi карбид бөлiктерiнiң ерiгiштiк мүмкiндiгiне қарай еруiн қамтамасыз етуi тиiс. Тотығуын, көмiртексiзденуi мен түйiрдiң өсуiн болдыртпау үшiн ұстау ұзақ болмауы тиiс; 10¸50мм баскермесiмен (қалыңдығымен) аспаптар үшiн баскерменiң әр миллиметрiне 10-12 с, немесе балқытылған тұзда (көбiнесе ВаСl₂) ең аз қалыңдығымен аспапты қыздырғанда және пеште 12-14 с қыздырғанда құрайды.

Р6М5 болаттың ең жоғары қаттылығын (63HRC) және жылуға төзiмдiлiгiн (620°С-де 59HRC) алу үшiн шынықтыруға қыздырғанда ұстауды 25% көбейтедi.

Шынықтыруға қыздырғанда алынған көп қосынды аустенит үлкен тұрақтылыққа ие, сондықтан шынықтыруда көбiнесе май суыту ортасы болып табылады. Аспаптардың түрөзгеруін азайту үшiн 400-500 °С температурасымен балқытылған тұздарда сатылы шынықтыруды қолданады.

Шынықтырудан кейiнгi тез кесушi болаттың құрылымы 0,3-0,4% көмiртегi бар ерiмеген басы артық карбидтер мен қалдық аустениттен тұратын көп қосынды мартенсит болып келедi. Шынықтыру температурасы жоғары болған сайын мартенситтiк нүктелердiң М_б, М_а температурасы төмен және қалдық аустениттiң мөлшерi соншама көп болады. Әдетте Р8 болаттағы қалдық аустениттiң мөлшерi 25-30% және Р6М5 болаттағы - 28-34% құрайды. Қалдық аустенит болаттың кесу қасиетiн төмендетедi, сондықтан оның дайын аспапта бар болуы жағымсыз жағдай.

Шынықтырудан кейiн 550-570 °С жұмсартылады, қалдық аустенит мартенситке айналуы, мартенситтiң жартылай ыдырауының нәтижесiнде бытыраңқы қатаюы және бытыраңқы карбидтердiң бөлiнуi жүредi. Бұл қаттылығының өсуiмен (екiншi қаттылығы) қоса жүредi. Жұмсартудағы ұстау iсамалында қалдық аустениттен карбидтер бөлiнiп шығады, бұл оның қосындылауын азайтады, сондықтан ол кейiн суынуда мартенситтiк айналуға (Мб»150 °С) түседi. Бiр реттiк жұмсарту iсамалында қалдық аустениттiң тек бөлiгi ғана мартенситке айналады. Қалдық аустенитттiң барлығы мартенситке өту және жаңадан түзiлген мартенситтiң жұмсартылуы болуы үшiн көп реттiк (көбiнесе 3 реттік) 550-570 °С жұмсарту қолданылады. Әр жұмсартудың ұзақтылығы 45-60 мин. Р6М5 болат үшiн ең үлкен қаттылық пен жоғары механикалық қасиеттердi қамтамасыз ететiн жұмсартудың қолайлы түзiмi: 350 °С 1 сағ (1- жұмсарту) және 560-570 °С 1 сағаттан (келесi екi жұмсарту). Тым жоғары қаттылықтың алынуы болатта бiркелкi таралған цементит бөлiктерiнiң 350°С температурада бөлiнiп шығуымен түсiндiрiледi. Бұл 560-570 °С температурада арнайы карбидтiң М3С көбiрек бiртектi бөлiнiп шығып таралуына мүмкiндiк бередi.

Тез кескiш болаттан жасалған қарапайым пошымымен аспап кейде қалдық аустениттiң мөлшерiн азайту үшiн шынықтырудан кейiн (аустениттiң тұрақтануын болдыртпау үшiн) тура – 80 °С дейiн суытады. Суықпен өңдегенде қалдық аустениттiң жартысынан көбiрегi мартенситке айналады; суықпен өңдегеннен кейiн әдетте алынған температурада бiр немесе екi жұмсартудан өтедi. Шынықтырудан кейiнгi болаттың қаттылығы 62-63НRC, ал жұмсартудан кейiн- 63-65НRC құрайды.

Барлық қырлары бойынша (бұрғылар, қашауыштар, бұрандакескiштер, жоңқакескiштер) қайрауға түспейтiн аспаптың кесу қасиеттерi мен қаттылығын төменгi температуралық азоттандырумен 550-560°С арттыруға болады. Iсамал ұзақтылығы 10-30 мин. Қабатының қаттылығы 1000-1100НV және оның қалыңдығы 0,03-0,05 мм.