Разновидности заготовок из инструментальных сталей.

Инструментальные стали широко используют для изготовления режущих инструментов (РИ). Около 70 % из общего типажа РИ, насчитывающего почти 20 тыс. типоразмеров, изготавливают из различных марок инструментальных сталей. Инструментальные стали поставляются в виде прутков круглого, прямоугольного или квадратного сечений (кованых, горячекатаных, холоднотянутых, холоднотянутых шлифовальных — серебрянка); толстого листового проката (толщина больше 10 мм); полос; поковок, получаемых методом свободной ковки или штамповки. Для изготовления корпусов инструментов чаще используют конструкционные стали, а иногда отливки из модифицированного и ковкого чугунов.

Материал прутков и полосы: инструментальные углеродистые (ГОСТ 1435—74), легированные (ГОСТ 5950—73) и быстрорежущие стали (ГОСТ 19265-73).

Требования к стали в состоянии поставки:

1) Твердость стали НВ 207—255 (для сталей умеренной теплостойкости) и НВ 269—293 (для сталей повышенной теплостойкости).

2) Глубина обезуглероженного слоя на сторону допускается в пределах 0,5 мм +1 % от диаметра прутка.

3) Структура стали: мелкозернистый (сорбитообразный) перлит с избыточными карбидами. Возможно снижение завышенной твердости дополнительным отжигом.

4) Карбидная неоднородность:

- для инстр-та общего назначения не грубее 6 баллов

- для ответственного инструмента (червячные фрезы, протяжки, долббяки, шевера, резьбонарезной инструмент) в пределах 1…3 баллов.

Карбидная неоднородность характеризуется местным скоплением карбидов в структуре, что снижает механические и эксплуатационные свойства быстрорежущей стали. Режущий инструмент, изготовленный из стали с повышенной карбидной неоднородностью, склонен к трещинообразованию при термической обработке, выкрашиванию и поломкам при эксплуатации. Проверяют карбидную неоднородность на микрошлифе и сопоставляют с эталонами. По ГОСТ 19265—73 установлена восьмибалльная шкала карбидной неоднородности.

Горячекатаную сталь широко применяют при изготовлении режущего и мерительного инструментов. Отклонение ее размеров в сторону увеличения меньше, чем у кованой. Конструкционную горячекатаную сталь (40, 45, 20Х, 40Х) применяют для изготовления хвостовиков РИ, а также корпусов сборных инструментов. Горячекатаные инструментальные стали марок У10А, У12А, У13А, 9ХС, ХВГ, X применяют для изготовления различных РИ, например метчиков, разверток, плашек, протяжек и других, работающих при малых скоростях резания.

Холоднотянутая (калиброванная) сталь характеризуется хорошей отделкой поверхности, малыми допусками размеров; применяют ее при работе на полуавтоматах и автоматах. При этом припуски на обработку выбирают небольшими. Холоднотянутую шлифовальную сталь (серебрянку) применяют главным образом для изготовления инструмента на автоматах и полуавтоматах. Она не имеет на поверхности обезуглероженного слоя, поэтому припуски на обработку принимают минимальные.

3. Разновидности заготовок из твёрдых сплавов, минералокерамики, и сверхтвёрдых материалов.  

Твёрдые сплавы поставляются в виде готовых пластин разнообразной формы.

Для инструмента сложной формы используют заготовку из пластифицированного твёрдого сплава (твёрдый сплав с добавлением парафина и стерофина), также заготовки обрабатываются механически, затем спекаются и шлифуются.

При спекании имеет место значительная усадка 25…30%, что надо учитывать при проектировании заготовки.

Минералокерамика — это синтетический материал, в основу которого положен технический глинозем (Аl₂O₃ ), полученный обработкой боксита с применением соды или кислоты. Широкое применение в настоящее время получила минералокерамика марки ЦМ-332—микролит. По твердости (НRС 91—93) тепло и износостойкости он превосходит твердые сплавы. К недостаткам микролита относят низкую прочность и большую хрупкость. Инструменты, оснащенные пластинками микролита, не теряют своей твердости при нагревании в процессе работы до 1200°С. Поэтому их с большой эффективностью применяют в условиях безударной нагрузки при чистовой и получистовой обработке стальных и чугунных деталей, цветных металлов и их сплавов, неметаллических материалов из высоких скоростях с небольшими глубинами резания и подачами.Минералокерамические материалы изготовляются в виде неперетачиваемых пластин, что существенно облегчает условия их эксплуатации.

Заготовки сверхтвёрдых материалов (синтетические алмазы на основе кубического нитрит-бора) поставляется в виде поликристаллов цилиндрической и сферической формы диаметром от 0,5…0,6 мм.