Chương III : CÁC NỘI DUNG KỸ THUẬT VỀ DỤNG CỤ CẮT
3.3. Vật liệu chế tạo dụng cụ cắt, công nghệ chế tạo dụng cụ
- Phần làm việc: làm bằng thép cacbon dụng cụ hoặc thép hợp kim dụng cụ chất lượng cao.
- Phần kẹp: làm bằng thép thông thường: thép 45; 50; 40X…. Các mác thép gió cho các dụng cụ khác nhau:
Mác thép Độ bền, độ chịu mòn Tính
mỏi Phạm vi ứng dụng
P18
+Độ bền trung bình. +Độ chịu mịn tương đối cao khi tốc độ cắt trung bình và nhỏ. +Nhiệt độ tơi rộng
Trung bình
Tất cả các loại dụng cụ cắt gia công các loại vật liệu thông thường, điều kiện tải trọng động.
P9
+Độ bền trung bình. +Độ chịu mịn tương đối cao khi tốc độ cắt trung bình và cao. +Nhiệt độ tơi hẹp hơn. +Tính dẻo cao hơn.
Thấp hơn so với thép
P18.
Dụng cụ cắt có kết cấu đơn giản (dao tiện, khoan, khoét…).
Gia công các vật liệu thông thường.
P6M5
+Độ bền khá.
+Nhiệt độ tôi hợp lý hẹp hơn so với P18.
+Khuynh hướng thốt cacbon và cháy.
Trung bình
Dụng cụ cắt để gia công các vật liệu thông thường, điều kiện tải trọng động.
38 P14Ф4 P9Ф5 +Độ chịu mòn khá khi cắt ở tốc độ trung bình và thấp. Thấp
Dụng cụ có tiết diện phơi khơng lớn.
Gia cơng vật liệu có tính hạt, điều kiện nung nóng bình thường. P6M5K5 P9M4K5 +Độ chịu mòn tương đối cao. +Độ cứng thứ cấp tốt. Thấp, tốt hơn tính mài của P14 Ф4
Gia cơng vật liệu có độ bền cao, thép chịu nhiệt và thép hợp kim.
P10K5Ф5 +Độ chịu mòn cao.
+Độ cứng thứ cấp khá. Thấp
Dụng cụ có kết cấu đơn giản: dao tiện, khoét… Gia cơng vật liệu có độ bền cao, thép chịu nhiệt , thép hợp kim, vật liệu có tính hạt trong điều kiện nung nóng cao.
- Cơng nghệ chế tạo dụng cụ cắt: * Vật liệu làm dao.
- Có nhiều loại vật liệu làm dao, nhưng tùy theo vật liệu gia công, chế độ gia công mà người ta chọn vật liệu làm dao cho hợp lý và kinh tế. Để chọn vật liệu làm dao người ta xem xét các yêu cầu:
+ Độ cứng : là khả năng không bị biến dạng khi dùng để cắt vật liệu gia công. + Độ bền cơ học : Khả năng không bị phá hủy khi chịu lực trong quá trình cắt. + Độ bền nhiệt : Khả năng giữ được độ cứng và độ bền cơ học ở nhiệt độ cao. + Độ bền mòn : Khả năng chống lại sự mài mịn trong q trình cắt.
- Thép dụng cụ:
Đây là vật liệu được dùng làm dụng cụ cắt trước đây, nó là thép cácbon chất lượng cao, có hàm lượng các bon cao, ta có thép các bon dụng cụ và thép hợp kim dụng cụ.
1.Thép các bon dụng cụ là thép cácbon chất lượng cao, nó có độ cứng và độ bền mịn khá cao, nhưng nó lại có độ bền nhiệt thấp ( đến nhiệt độ 200 – 250oC nó sẽ mất độ cứng). Ngày nay người ta chỉ dùng thép cácbon dụng cụ để chế tạo các dụng cụ cắt có vận tốc thấp ( khơng lớn hơn 10 – 12 m/phút) như dao bào, xọc, dụng cụ cắt gỗ, dụng cụ gia công bằng tay: lưỡi cứ tay, mũi khoan, tarô-bàn ren, giũa, . . .
2.Thép hợp kim dụng cụ là thép cácbon dụng cụ có thêm các nguyên tố kim loại khác như vônfram, crôm, vanadi, silic, mangan để tăng độ bền nhiệt của dụng cụ cắt. Tuy
39
vậy hiện nay nó cũng chỉ được dùng chế tạo các dụng cụ cắt tốc độ thấp. Thép hợp kim dụng cụ thường gặp là thép crôm, thép crôm- niken, thép crôm – mangan – silic, thép vôn fram, thép vanadi, . .
- Thép gió:
+ Thép gió thật ra là thép các bon có hàm lượng cácbon rất cao (0,95%) và hàm lượng khá cao của vơnfram (18%) crơm (4,6%) . Thép gió có độ cứng, độ bền mịn cao, nó có độ bền nhiệt khá cao (có khả năng cắt đến nhiệt độ 550 – 600 oC). Tốc độ cắt đến 50 – 60 mét/phút.
+ Hiện nay để gia công các vật liệu thông dụng người ta thường dùng những mác thép gió: P6M5 ( 6% volfram, 5% molipden), P6M3 ( 6% volfram, 3% molipden), P12 (12% volfram)
+ Để gia cơng thép khơng gỉ có độ bền cao và thép hợp kim có độ cứng và độ dẽo cao (trong điều kiện cắt gọt có va đập) người ta dùng dụng cụ cắt làm bằng thép gió có mác: P18KM2, P10K5M3, P9K5, P6M5K5, P12M2K8M3, P9M4K8, . . .
- Hợp kim cứng:
Hợp kim cứng là tên gọi chung của loại vật liệu có gốc là hợp chất của cácbon và các kim loại như volfram, titan, tantan, và chất kết dính là coban. Thơng thường người ta dùng hai loại hợp kim cứng là:
1.Hợp kim kim loại gồm có Volfram –Coban ( thường được ký hiệu là BK: Chữ B ký hiệu cho Cacbit Volfram, chữ K ký hiệu cho Coban, chữ số phía sau nói lên hàm lượng Coban tính theo % , Chữ OM là cỡ hạt Cacbit rất nhỏ) ta có các hợp kim thông dụng: BK2 ( 2% Coban và 98% Cacbit Volfram), BK3, BK3M, BK6, BK6M, BK5H, BK10, BK15M, BK8, BK6-OM, BK8-OM, BK10-OM, BK15-OM, . . . Người ta thường dùng nhóm hợp kim này để gia cơng các vật liệu giịn như gang, đồng thau, thép tôi, chất dẽo. Tốc độ cắt có thể đạt 200 mét/phút.
2.Hợp kim Titan – Volfram – Coban ( thường được ký hiệu là T* K* : chữ T ký hiệu cho Coban, chữ số phía sau* nói lên hàm lượng của Coban tính theo %, chữ T ký hiệu cho Cacbit Titan và con số đứng sau* nói lên hàm lượng của Cacbit Titan tính theo % ) ta có các hợp kim thông dụng: T5K10 ( 5% Cacbit Titan, 10% Coban, 85% Cacbit Volfram), T14K8, T15K6, T30K4, T60K6, . . .Người ta thường dùng nhóm hợp kim này để gia công vật liệu dẽo như thép, đồng đỏ. Tốc độ cắt có thể đạt 350 mét/phút Hiện nay người ta cũng đã đưa vào sử dụng loại hợp kim ba Cacbit ( Cacbit Volfram, Cacbit Titan và Cacbit Tantan). Loại hợp kim này có độ bền cao hơn loại TK 1,5-2 lần. Nó được ký hiệu là TTK.
Hợp kim cứng được chế tạo thành từng miếng có hình dạng và kích thước theo tiêu chuẩn để có thể ghép vào cán dao. Độ bền của hợp kim cứng sẽ tăng lên khi được mạ
40
lên trên bề mặt một lớp mõng (5-15:m) Cácbít Titan, Borit, Nitrit, . . Tốc độ cắt lúc này có thể đạt đến 800 mét/phút.