Òåõíîëîãèÿ îáðàáîòêè ñòàëè CREUSABRO 8000

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "Òåõíîëîãèÿ îáðàáîòêè ñòàëè CREUSABRO 8000"

Транскрипт

1 Òåõíîëîãèÿ îáðàáîòêè ñòàëè CREUSABRO 8000

2 ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ 1. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ 1. Преимущества стали Области применения ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 1. Химический состав Выпускаемые размеры Общие условия поставки Механические свойства Поведение при повышенных температурах СПОСОБНОСТЬ К ОБРАБОТКЕ 4. РЕЗКА 1. Газопламенная резка Плазменная резка Лазерная резка СВАРКА 1. Подготовка Присадочные материалы Режимы сварки Приварка штырей оплавлением МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 1. Сверление Фрезерование Цилиндрическое и коническое зенкование посадочной поверхности головки болта Нарезание резьбы ГИБКА - ВАЛЬЦОВКА 1. Гибка Вальцовка 7-2 2

3 Данная сталь характеризуется наиболее высоким сопротивлением износу любых однородных износостойких плит: ее средняя величина сопротивления износу в 8 раз выше, чем у низкоуглеродистой стали и в 2 раза выше, чем у стали CREUSABRO 4800(P). Сопротивление износу стали CREUSABRO 8000(P) также на 50 % выше, чем у традиционных закаленных сталей 500 BHN, причем она намного легче обрабатывается, чем стали 500 BHN. 1. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ 1. Преимущества стали Несколько слов об исключительно высоком сопротивлении износу стали CREUSABRO 8000(P). Твердость в состоянии поставки лишь частично связана с уровнем сопротивления износу сталей. Как уже было показано при успешном применении стали CREUSABRO 4800(P), способность стали повышать свою твердость при эксплуатации оказывает большое влияние на уровень сопротивления износу. Таким образом, несмотря на среднюю твердость в состоянии поставки всего лишь 470 BHN (для оптимизации технологии обработки, см. ниже), сталь CREUSABRO 8000(P) достигает очень высокой твердости при эксплуатации в среднем до 540 BHN в результате высокой чувствительности к деформационному упрочнению. Такая высокая твердость, приобретаемая при эксплуатации, совершенно не зависит от величины износа; последнее относится к толщине непрерывно обновляемого упрочняемого слоя, пропорциональной степени износа (т.к. глубина деформационного упрочнения пропорциональна степени механического воздействия, в то время как уровень деформационного упрочнения является постоянным). С важными свойствами деформационного упрочнения Традиционная сталь 500 BN закаливаемая в воде с пониженными свойствами деформационного упрочнения Перед эксплуатацией (начальная твердость) Ввод в эксплуатацию Во время эксплуатации Более того, контролируемая дисперсия тонких твердых карбидов хрома и молибдена дает дополнительный вклад в сопротивление стали во время максимальной микродеформации, предшествующей выбросу частиц стали. 1 мкм 1 мкм Традиционная закаленная Микроструктура, сталь 500 НВ содержащая Микроструктура без микрокарбиды микрокарбидов 3

4 В конечном счете, значительное увеличение пластичности приводит к значительным микросдвигам и, таким образом, задерживает более полный отрыв частиц стали. Это достигается с помощью нового и революционного явления в металлургии ТРИП-эффекта (превращение, вызванное пластической деформацией), который протекает путем самопроизвольной перегруппировки атомов металла под действием напряжения и деформации, возникающих при абразивном контакте. Суммарные дополнительные вклады, связанные с - интенсивным деформационным упрочнением при эксплуатации - твердыми микрокарбидами Cr и Mo - задержкой отрыва частиц металла благодаря ТРИП-эффекту приводят к - исключительно высокому сопротивлению износу и - все еще простой технологии обработки (резка, штамповка, механическая обработка, сварка) благодаря ограниченной твердости в состоянии поставки. 2. Области применения Сталь CREUSABRO 8000(P) является идеальной для условий максимального износа. Карьеры, конструкция перемещение грунта - Отвалы, наружные ребра жесткости, подушки под зубцы погрузчиков, ковшей механической лопаты, - Дробильные установки и измельчители боковые облицовочные плиты, - Зубцы отражателей отвалов бульдозеров, - Грохоты, - Коронная шестерня питателя, зубчатый блок... Шахты, угольные шахты - Добывающее и погрузочное оборудование, - Бадьи одноковшовых экскаваторов, - Облицовочные листы бункеров, - Ножи грейферных ковшей, - Шнековые гравитационные конвейеры, - Днища и лопасти смесителей, - Детали цепных конвейеров.... Цементные заводы - Облицовка труб сушильных печей, - Бункеры, - Защита разгрузочных устройств клинкерных холодильников, - Разделительные пластины мельниц для размола смесей, - Детали сепараторов. Черная металлургия - Внутренние пластины скиповых подъемников, - Сепараторы крупного порошка, - Ножи грейферных ковшей, - Направляющие и перемещающие плиты, - Вибрационные плиты, - Облицовка дробеструйных камер.... Сельскохозяйственное оборудование Кирпичные заводы Литейное производство Утилизация отходов производства ПРИМЕЧАНИЕ. Приведенный перечень применений не является исчерпывающим. 4

5 2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 1. Химический состав C Mn Ni Cr Mo S P 0,28 1,60 0,40 1,60 0,20 0,002 <0, Выпускаемые размеры мм толщина x x x 8000 XX 5 45 X X X X XX Проконсультируйтесь, пожалуйста XX X Отсутствует Оптимальные размеры Допустимые размеры 3. Общие условия поставки DIN AFNOR ASTM ДРУГИЕ СТАНДАРТЫ 1543 NFA A20 Проконсультируйтесь, пожалуйста Гарантированный допуск на плоскостность 5 мм/м 35

6 Твердость НВ 4. Механические свойства Твердость в состоянии поставки мин. 430 BHN, типичное значение 470 BHN Ударная вязкость Ударная вязкость для твердой стали. - Гарантированная: KCVL -20 C 40 Дж/см² - Типичное значение при -20 C: 55 Дж/см² Предел прочности при растяжении при 20 C Типичные значения: σ В : 1630 МПа σ Т : 1250 МПа (5d): 12 % Модуль упругости (модуль Юнга) E = МПа 5. Поведение при повышенных температурах σ В и σ Т, МПа σ В a) Предел прочности при растяжении при нагреве (типичные значения) σ Т Температура, град. F b) Разупрочнение Типичная кривая отпуска 6

7 c) Коэффициенты расширения средние значения до 600 С 20 C 100 C = 11,2 x 10-6 C C 200 C = 12,7 x 10-6 C C 300 C = 13,4 x 10-6 C C 400 C = 15,0 x 10-6 C C 500 C = 16,0 x 10-6 C C 600 C = 16,3 x 10-6 C C 100 C = 11,2 x 10-6 C C 200 C = 12,0 x 10-6 C C 300 C = 12,5 x 10-6 C C 400 C = 13,2 x 10-6 C C 500 C = 13,8 x 10-6 C C 600 C = 14,2 x 10-6 C -1 37

8 3. СПОСОБНОСТЬ К ОБРАБОТКЕ Сравнение с традиционной сталью 500 BHN Способность к обработке и рабочие свойства Сравнение сталей Creusabro 8000 и 500BHN Рабочее свойство - Гибка Миним. радиус изгиба - Вальцовка Миним. диаметр - Сварка Общая толщина (Энергия сварки: прибл. 1,5 кдж/мм) - Термическая резка (газопламенная, плазменная...) - Механическая обработка сверление, фрезерование... - Ударная вязкость вязкость KCVL при -20 C Стандартная сталь 500BHN от r i > 5 t до r i > 12 t Данные отсутствуют В лучшем случае, без подогрева до сложной толщины = 20 мм В лучшем случае, без подогрева до толщины 10 мм Возможна быстрорежущими инструментами HSSCO или с режущей кромкой из WC Типичное значение при -20 C 32 Дж/см² Creusabro 8000 ri 5 t (ri 6 t с осью, параллельной направлению прокатки плиты) Ø 40 t Без подогрева до сложной толщины = 50 мм Без подогрева до толщины 40 мм Возможна быстрорежущими инструментами HSSCO или с режущей кромкой из WC При -20 C гарантия 40 Дж/см 2 При -40 C типичное значение 40 Дж/см² - Сопротивление износу (в среднем) Прибл. в 5 раз выше, чем обычная низкоугл. сталь Прибл. в 8 раз выше, чем обычная низкоугл. сталь Улучшение СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗНОСУ на + 50% в пользу стали CREUSABRO 8000(P) t = толщина плиты 8

9 4. РЕЗКА Плиты из стали CREUSABRO 8000(P) можно резать всеми процессами термической резки: газопламенной,. плазменной и лазерной. Плиты толще 40 мм следует подогревать до 150 C, чтобы избежать растрескивания 1. Газопламенная резка a. Топливные газы Можно использовать все доступные топливные газы: ацетилен, пропан, природный газ, тетрен и т.д. Замечание: - ацетилен и тетрен дают более высокий нагрев, что позволяет использовать более высокую скорость резки. - резка тетреном приводит к снижению сцепления оксидов по краям резки. b. Совет по изготовлению совершенно бездефектных деталей Стандартные рекомендации - Резать плиты при температуре порядка 10 C; - Выбирать мундштук в соответствии с толщиной плиты, предназначенной для резки;. - Соблюдать параметры резки: выход и давление газа, скорость резки и т.д., указанные в рабочих инструкциях Дополнительный совет - Уменьшите скорость резки для скругленных углов; - Перед резкой сложных форм выполните фасонную обработку внутренних отверстий. Такая последовательность операций приводит к снижению искажения детали и уменьшает риск ее растрескивания в случае правки. 2. Плазменная резка (без СОЖ или подводная) При обработке стали CREUSABRO 8000(P) преимущественно применять плазменную, а не газопламенную резку: - для пластин толщиной до 20 мм скорость резки следует удвоить; - пониженная деформация после резки; - для тонких пластин отсутствие прилипших частиц шлака по краям реза; - зона термического влияния (ЗТВ) уменьшается наполовину, что позволяет проводить электродуговую сварку непосредственно по краям после простой зачистки кромок. Замечание: Предпочтительно использовать азот в качестве газа-носителя плазмы по сравнению со смесью аргон + водород не только благодаря меньшей стоимости азота, но также ввиду меньшего риска растрескивания зоны термического влияния по кромкам (присутствие водорода может со временем повысить чувствительность этой зоны). 3. Лазерная резка Особенно интересен метод для резки листов: высокая точность и совпадение после резки; отсутствие деформации в детали после резки; несущественное изменение зоны термического влияния; отсутствие избыточного материала в корне или капель металла внизу; сварка без зачистки кромок; зоны с небольшим нагревом в случае резки мелких деталей. Скорость резки, м/мин Лазерная Плазменная Газопламенная Современные машины для резки позволяют резать пластины толщиной до 15 мм. Толщ.,мм 39

10 5. СВАРКА Плиты из стали CREUSABRO 8000(P) можно соединять с помощью любого стандартного способа сварки: ручной сваркой покрытым металлическим электродом, сваркой порошковой электродной проволокой в газовой среде, дуговой сваркой под флюсом. Плиты из стали CREUSABRO 8000(P) можно сваривать без подогрева при сложной толщине до 50 мм. Имеется широкий ассортимент сварочных электродов и вспомогательных материалов для сварки стали CREUSABRO 8000(P). 1. Подготовка Комнатная температура: температура плит должна быть > 10 C. a. Свариваемые поверхности Должны быть достаточно чистыми, чтобы избежать загрязнения качества сварного шва оксидами, маслом, смазкой или другими загрязнениями. При необходимости можно применить дробеструйную или пескоструйную обработку поверхности. b. Кромки с поперечными трещинами после термической резки Они должны быть сошлифованы с целью удаления любых остаточных оксидов, окалины или шлака. Выемка + 10 мм c. Кромки перед сваркой Должны быть сомкнуты в требуемом положении, предпочтительно с помощью механических устройств. d. Сварка прихваточными швами Выполняется квалифицированными сварщиками при требуемых сварочных режимах: - Электроды должны быть сухими и храниться согласно рекомендациям изготовителей - Возможны предварительный и последующий нагрев. Длина электродов должна превышать 50 мм. Разбавление основного металла должно быть ограничено, чтобы избежать риска растрескивания наплавленного металла шва. В конце каждого шва выполняется сварка правым способом для надлежащего заполнения кратеров и предотвращения зарождения трещин. Любой прихваточный шов, содержащий трещины, следует удалить перед сваркой. e. Допуски на совмещение Крепление приваренных кромок должно обеспечивать соответствие с допусками на совмещение при проведении всех сварочных операций. f. Смачиваемость и форма валиков Предложена удовлетворительная смачиваемость и соответствующая форма валиков. Например, кто-то предпочитает непрерывные швы, а не прерывистые. Следует избегать геометрической концентрации напряжений. 10

11 2. Присадочные материалы a. Общая информация Электроды (с низким содержанием водорода), применяемые в настоящее время при сварке марок сталей E 255 (A 350 LF1 и LF2) пригодны для соединения износостойких плит. Эти продукты образуют намного более мягкие валики сварных швов, чем сама плита. Мы советуем в случае, когда по проекту конструкции сварные соединения подвергаются износу, выполнять защитные проходы с использованием более твердых металлов, таких как: - электрод E по нормам AWS A материалы для нанесения твердосплавного покрытия, обеспечивающего BHN. При применении твердой проволоки рекомендуем избегать любого наружного покрытия (напр., бура, паста molykote, ), которые способствуют проникновению водорода в шов. Слой Е Для дуговой сварки металлическим электродом в защитном газе и сварки в среде защитного газа электродной проволокой мы предлагаем предпочтительно использовать смесь аргон/18-20 % CO 2 (смесь M21 по стандарту DIN). b. Ферритные сварочные материалы для соединений, которые не подвергаются износу. - Ручная дуговая сварка металлическим покрытым электродом AFNOR DIN AWS DIN 1913 AWS A5-1 A E 5143 класс E 7016 E 514/3 B класс B10 или класс E 7018 class Необходимо использовать сварочные материалы с очень низким содержанием водорода. Приводим примеры таких материалов: - BÖHLER Fox EV 50 - ESAB OK KLÖCKNER Firma 5520 R - OERLIKON Tenacito 38 R - SAF SAFER NF 58 - SAFDRY NF 58 - UTP 613 Kb - SMITWELD Conarc 49 C - EMR Sahara и другие подобные материалы. CREUSABRO 8000(P): пример шва, полученного сваркой защищенной дугой Толщина плиты = 40 мм, пруток SAFDRY Ø 4 мм, шов встык Общая толщина = 80 мм, подогрев при 150 C Линия твердости Макроснимок (x2) Профиль твердости Осн.мат. ЗТВ Металл шва Твердость по Виккерсу HV5 ЗТВ Осн.мат. Расстояние, мм 311

12 В случае проведения сварки на строительной площадке мы рекомендуем использовать покрытые электроды, которые хранились в вакуумной упаковке, и расходовать их в течение дня после вскрытия упаковки. Пример: EMR Sahara, Safdry NF - Сварка металлическим электродом в газовой среде AFNOR A GS2 A81350 TGS 51BH TGS 47 BH Примеры сварочных материалов DIN DIN 8559 SG2 DIN 8559 SGB 1 CY 4255 AWS AWS A5-18 ER класс 70S4 или класс ER 70S6 AWS A-5-20 ER 71 T5 Сплошной пруток Электрод со шлакообраз.покрытием BÖHLER EMK7 ESAB OK OK KLÖKNER VDG 15/60 EWB1-MF LINCOLN LNM 27 MC710 H OERLIKON - Fluxofil 31 SAF NiC 70S Saf Dual 200 и другие подобные материалы - Дуговая сварка под флюсом AFNOR NFA FP/F или B.IFB SA DIN DIN 8557 UP-Y 35 или Y31-43S (1-3) F AB или - или 1... B FB AWS AWS A5-17 Провод EM 12K Флюс F6.A4. EL 12 или Flux F7.A4.EM 12 Примеры сварочных материалов - ESAB OK Autrod OK Флюс SAF Провод AS 26 + флюс AS 72 Провод AS 35 + флюс AS 72 - LINCOLN Провод Lincolnweld флюс L-61 Провод Lincolnweld флюс L-60 и другие подобные материалы c) Ферритные сварочные материалы для соединений, работающих в условиях износа Эти сварочные материалы можно использовать при работе оборудования с защищенной поверхностью. - Ручная сварка с покрытым электродом 12

13 AFNOR A EY 89 DIN DIN 8529 EY 89 AWS AWS A5-5 класс E Примеры сварочных материалов: - BÖHLER Fox EV 85 - ESAB OK OERLIKON Tenacito SAF SAFER ND100 - SAFDRY ND100 - SMIDWELD Conarc 85 EMR Sahara и другие подобные материалы AFNOR A TG5 Y89 AWS AWS A5-28 Класс E 120 S1 Примеры сварочных материалов: Сплошная Проволока с проволока покрытием BÖHLER Ni Cr Mo 90 IG - OERLIKON - Fluxofil 45 KLÖKNER EW X90 - SAF NIC 88 - и другие подобные материалы d. Наплавка твердым сплавом Сварочный материал Используется как внешний наплавленный слой. В этом случае режим подогрева будет определяться сварочным материалом, который легирован больше, чем основной материал. Примеры сварочных материалов Ручная сварка Сварка металлич. покрытым электродом электродом в газ. среде - BÖHLER Fox dur 350 Dur 350 IG - COMMERCY Cydur 2 - KLÖKNER Dura EA 350 Dura EA 300SG. - SOUDOMETAL Soudodur ESAB OK Tubrod 1403 e. Аустенитный или аустенито-ферритный материал В случае ремонта на промышленной площадке, когда трудно сохранять требуемый режим сварки (отсутствие электродов в вакуумной упаковке, системы сушки электродов, подогрев толстых плит, очень ограниченное пространство монтажа) можно использовать аустенитный сварочный материал. Несмотря на очевидную надежность таких присадочных материалов, настоятельно рекомендуется сушить электроды или флюсы в соответствии с требованиями поставщика. 313

14 3. РЕЖИМЫ СВАРКИ a. Общие окружающие условия Чтобы избежать риска растрескивания: - ограничить разбавление основного металла в случае высокопроизводительных процессов; - все сварные соединения должны быть защищены от воздействия ветра и дождя до тех пор, пока не произойдет полное охлаждение шва. - если поблизости от сварочных работ проводятся работы, связанные с вибрацией (напр., скалывание), они оказывают неблагоприятное воздействие на сплошность сварных соединений и должны быть запрещены на время проведения сварочных работ. b. Режимы подогрева Сталь марки CREUSABRO 8000(P) может быть сварена ферритным присадочным материалом без подогрева, если общая толщина не превышает 50 мм. Для толщин выше этого значения рекомендуется соблюдать режимы подогрева, указанные в таблице ниже, причем при применении нержавеющей стали в качестве присадочного материала подогрев не требуется. Таблица. Сварочные температуры (температура плиты > 10 C) ФЕРРИТН ПРИСАД. МАТЕРИАЛ МАТЕРИАЛ ПРИСАДОЧ. МАТЕРИАЛ ИЗ НЕРЖ.СТ Подвод Подогрев и нагрев после сварки Сварочные Сложная толщина, мм тепла, процессы кдж/см Ручная дуговая сварка электродом Полуавтоматич. дуговая сварка в газовой среде Дуговая сварка под флюсом ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАГРЕВ НЕ ТРЕБУЕТСЯ Без предварит. нагрева Нагрев до и после сварки при 100ºС Нагрев до и после сварки при 150ºС Электроды или флюсы должны быть высушены и храниться в соответствии с требованиями поставщика. Чтобы избежать неконтролируемой сушки присадочных материалов, предлагаем использовать электроды, хранящиеся в вакуумных упаковках. Используйте только сварочный газ, не содержащий водорода, предпочтительно смесь аргона, CO 2, O 2, He (Atal 5, Arcal 14, Arcal 21, Mi-gaz 18, Argon Mix 1,...). При сварке высокопрочными присадочными материалами может оказаться необходимым подогрев, даже для низкой сложной толщины изделия из-за вероятности растрескивания металла шва. Кроме того, рекомендуется спрашивать у поставщика присадочных материалов подробные характеристики приобретаемых материалов. По тем же причинам, предлагаем избегать значительного разбавления основного материала. Для процессов с высокой скоростью наплавления (дуговая сварка под флюсом) предлагается высокая скорость перемещения электрода. 14

15 Расчет сложной толщины (Т сложн. ) сложн. сложн. сложн. сложн. сложн. сложн. сложн. если 1 сложн. или Замечание. Сложная толщина единственный способ оценить прочность сварной конструкции. Если несколько пластин свариваются вместе с образованием высокопрочной конструкции, можно переоценить сложную толщину при гарантии достаточной надежности. 315

16 c. Ограничение сварочных напряжений Для ограничения сварочных напряжений следует соблюдать правильную последовательность операций сварки. Предпочтительна сварка изнутри перед сваркой снаружи. Ремонт поверхностного слоя на толстых плитах: Для всех сталей с высоким сопротивлением износу не рекомендуется проводить послесварочную термообработку. Действительно, любое разупрочнение стали CREUSABRO 8000(P) оказало бы неблагоприятное воздействие на ее превосходные износостойкие свойства (см. кривую разупрочнения в Главе 2, стр. 2-3). d. Сварка тонких плит (толщиной < 7,5 мм) Как уже говорилось ранее, позаботьтесь о подготовке плит (зачистка или пескоструйная обработка). При сварке тонких плит вместе следует контролировать подвод тепла (1,3 кдж/мм). Слишком большие валики швов имеют тенденцию увеличивать напряжения в результате размерных ограничений и образуют зону термического влияния по всей толщине плиты. Следует тщательно выбирать последовательность сварочных операций. Необходимо предотвращать образование усадки, чтобы избегать слишком больших напряжений и деформаций. Необходимо оптимизировать последовательность сварочных операций и проводить сварку без слишком высоких остаточных напряжений. Сварочные материалы должны иметь средние механические свойства, а предпочтительной должна быть сварка вольфрамовым электродом в газовой среде. Замечания При сварке вольфрамовым электродом в газовой среде и скорости прохождения проволочного электрода менее 4,5 м/мин можно гарантировать теплоподвод ниже 1,3 кдж/мм. При применении импульсной сварки вольфрамовым электродом в газовой среде мы предлагаем использовать проволоку диам. 10/10 мм вместо 12/10 мм. e. Углеродный эквивалент Формула эквивалентного углерода не применима к стали CREUSABRO 8000(P), которая является маркой стали с высокой твердостью и легирующими добавками. Формула эквивалентного углерода или критерий твердости ЗТВ был определен для марганцево-углеродистых сталей. Поэтому формула не действительна для сталей с высоким сопротивлением износу. Можно удивляться, например, что при применении этого критерия к стали оказывается, что твердости в ЗТВ ниже 350 HV, в то время как твердость основного металла составляет 460 HV. Рекомендации для сварки стали CREUSABRO 8000(P) определялись на основе сварочных испытаний. Эти рекомендации были подтверждены производственными экспериментами. 16

17 4. Сварка металлических прутков оплавлением Рекомендуется использовать прутки из низкоуглеродистых сталей S235 J2 (марка A350 LF1). Меры предосторожности Для гарантии удовлетворительного качества сварных швов, необходимо: - зачистить и наметить центры мест, где прутки будут приварены; - удерживать сварочную горелку перпендикулярно поверхности, к которой прутки будут приварены; - проверить выбранные параметры сварки, выполнив 5 предварительных сварок с последующим испытанием приваренного прутка на отрыв в соответствии с нормами NFA ч. 2 (+ XPA 89022, классы выполнения); - периодически проверять величину тока при выполнении сварки. 317

18 6. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА Операциями механической обработки, которые обычно совершаются с деталями, изготовленными из износостойких плит, являются: - сверление, - фрезерование, зенкование, - нарезание резьбы. Несмотря на более высокие механические характеристики и благодаря своим микроструктурным представлениям, сталь CREUSABRO 8000(P) обладает удовлетворительной механической обработкой. Однако для получения нужных результатов следует принять некоторые меры предосторожности. Используйте станок радиального типа в хорошем состоянии с автоматической подачей и достаточной мощности. Детали для механической обработки должны быть жестко прикреплены к рабочему столу. 1. Сверление a. Геометрические параметры инструмента Спиральное сверло с длинным винтовым шагом (класс H по стандарту DIN 1836). b. Выбор сверла - с коническим хвостовиком, если позволяет диаметр, или с поводковой лапкой - с короткими канавками (короткий тип), если позволяет толщина. c. Качество инструмента Имеются 2 варианта: - Сверло изготовлено из сверхуглеродистой высокоскоростной кобальтовой стали типа HSSCO (для нарезания серии мелких и средних отверстий). Например: Номатив AFNOR AR Примеры торговых марок: Guhring, Vadium DIN S Werkstoff AWS M42 - Сверло изготовлено из высокоскоростной стали с наконечником из карбида вольфрама или используется цельное твердосплавное сверло (используется для мелких отверстий) в этом случае с прямыми канавками. Качество карбида: K 10 - K 20 по стандарту ISO. Примеры торговых марок : Diager, Westa, Coromant,... d. Параметры резки (для информации) - Сверло HSSCO Сверло Ø мм Скорость резки, м/мин Частота вращения, об/мин Подача, мм/об AR (M 42) ,07 0,10 0,12 18

19 - Сверло с наконечником из карбида вольфрама Сверло Ø мм Скорость резки, м/мин Частота вращения, об/мин Подача, мм/об Карбидный наконечник K ,07 0,10 0,12 Также следует принять во внимание применение свёрл, оснащенных карбидными наконечниками с наружным слоем из TiN. Фактически, срок службы этих свёрл (напр.: Diager), используемых при рекомендованных параметрах резки, в два раза больше, чем у стандартных свёрл с карбидными наконечниками. e. Смазка 20 % смазочная эмульсия, избыточный поток (расход 10 л/мин) под низким давлением. Смазочная эмульсия ISO - L - MAD 6743/7 Class. 2. Фрезерование Проводится на мощных станках, детали крепятся надежно. a. Подготовка Перед обработкой поверхности или проточки канавок на деталях, полученных газопламенной резкой, рекомендуется удалять зачисткой верхний слой поверхности упрочненной детали на глубину, соответствующую глубине прохода, что позволит избежать преждевременного износа фрезерного резца. b. Геометрические параметры инструмента Применяется фрезерный резец с геометрическими параметрами, требуемыми для фрезерования. c. Качество инструмента Имеются 2 варианта: - Общие операции, такие как отделка поверхности или обдирка, могут проводиться фрезой из стали HSSCO (сверхуглеродистая высокоскоростная кобальтовая сталь). Примеры: AFNOR DIN AWS AR S Werkstoff M35 AR S Werkstoff T15 Пример торговых марок: Fraisa, Astra, Courcelle-Gavelle - Особенно пригодными для фрезерования стали CREUSABRO 8000(P) являются инструменты, оснащенные вставными или съемными карбидными наконечниками. Для крупносерийного изготовления эти инструменты заменяют инструменты из HSSCO для операций разделки и чистовой отделки. Качество карбидных наконечников на примере некоторых механических обработок следующее (для справки) - Съем металла и черновая обработка: твердосплавный инструмент P 10 или P 20 по ISO. - Чистовая обработка: твердосплавный инструмент K 10 или K Разделка кромок: твердосплавный инструмент P 25. Примеры торговых марок: Sandvik, Saferty, Stellram,... Замечание. При операции разделки кромок твердосплавным инструментом P 25 применение наконечников со скошенной кромкой типа SMA позволяет увеличить срок службы инструментов. 319

20 d. Характеристики резания (для информации) - Фрезерный резец из сверхуглеродистой высокоскоростной кобальтовой стали (HSSCO) Параметры обработки поверхности: -> Фрезерование торцовой фрезой: Инструмент Глубина прохода, мм Скорость резки, м/мин Подача, мм/зуб Сталь HSSCO T ,08 0,12 0,12 -> Однако если при фрезеровании цилиндрической фрезой подача на зуб будет меньше, это не приведет к желаемым результатам. - Фрезерные резцы с твердосплавными наконечниками Параметры резки при отделке поверхности Глубина черновой обработки проход: 2 мм Твердосплавный наконечник: от P 10 до P 30 Скорость резки: 45 м/мин Подача на зуб: 0,20 мм/зуб. Операции чистовой отделки глубина прохода: 0,2 мм Твердосплавный наконечник: K 10 / K 20 Скорость резки: 70 м/мин Подача на зуб: 0,10 мм/зуб. Параметры резки при разделке кромок Черновая обработка Твердосплавный наконечник: P 25 (с упрочненной кромкой под углом 20 ) Скорость резки: 45 м/мин Подача на зуб: 0,15 мм/зуб. Операции чистовой отделки глубина прохода: 0,2 мм Твердосплавный наконечник: см. выше Скорость резки: 50 м/мин Подача на зуб: 0,08 мм/зуб. e. Смазка 10 %-смазочная эмульсия или охлаждение нагнетаемым воздухом для отделочных проходов. 3. Цилиндрическое и коническое зенкование для посадочной поверхности головки болта Используйте фрезерный резец с 3 или 4 зубьями и твердосплавные вставки - марка P25 по ISO оснащенным цилиндром диаметром, равным диаметру просверленного отверстия. Пример размерной настройки инструмента для цилиндрического зенкования под углом 90 в отверстии диам. 10 мм : - скорость вращения шпинделя: 1500 об/мин; - подача: 0,12 мм/об.; - смазка: 10%-смазочная эмульсия расход прибл. 10 л/мин. Примеры торговых марок : Tivoly, Fraisa, Toshiba,Rito, Westa,... Пример зенкера 20

21 4. НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ Эта операция выполняется только машинным метчиком. - Пример резьбовых отверстий небольшого диаметра максимум M 15 Необходимо использовать специальные метчики (например: TARAUD, ALLIGATOR). a) Геометрические параметры метчика инструмент повышенной прочности (плотный) ; прямые канавки (3 канавки) ; углубленная нарезка. b) Подготовка Отверстия для нарезания резьбы должны быть просверлены диаметром с верхним пределом допуска 0,1-0,2 в зависимости от шага резьбы. Выполните небольшое коническое зенкование предварительно просверленных отверстий. c) Качество инструмента для таких операций Высокоскоростная сталь HSSE, торговая марка ALLIGATOR Профиль инструмента ALLIGATOR d) Скорость резания 2 м/мин дает наилучшие результаты. e) Смазка Постоянное распыление масла под очень высоким давлением. Пример: специальное масло ALLIGATOR Filoil 2. - Пример резьбовых отверстий больших диаметров до M 60 Необходимо использовать конические зенковальные станки для нарезания резьбы (напр., Dixi от компании Vadium). При необходимости, используйте станок с ЧПУ. Твердосплавные резьбонарезные конические зенкеры - K 10 или P 25 по ISO (микрозернистые). Параметры резания скорость резания: прибл. 80 м/мин подача на зуб: может быть достаточно точно определена по формуле: fz= 0,01 x D1 (D1 диаметр инструмента). Смазка: 20 %-смазочная эмульсия 321

22 7. ГИБКА - ВАЛЬЦОВКА Обработка под высоким вакуумом на заводе, Превосходная плоскостность, придает плите из стали CREUSABRO 8000(P) удовлетворительную способность к изменению формы холодной гибкой и вальцовкой, несмотря на высокие прочностные свойства (σ В и σ Т ). Эти высокие механические свойства требуют соблюдения некоторых мер предосторожности при выполнении гибки и вальцовки. 1. Гибка a. Тип пресса Операция гибки должна производиться на стандартном гидравлическом гибочном прессе. не рекомендуется для стали CREUSABRO 8000(P) применять прессы с изгибающей балкой. b. Мощность пресса (P) Мощность применяемого станка должна быть соответствовать выполняемой работе. Изгибающие усилия зависят от прочности стали, толщины плиты, радиуса оправки и раскрытия матрицы. В случае стали CREUSABRO 8000(P) σ В = прибл МПа. Для информации: P = 200 т/м для изгиба плиты толщиной 10 мм. P = 430 т/м для изгиба плиты толщиной 20 мм. Поэтому для гибки плит из стали CREUSABRO 8000(P) необходимы гибочные прессы большой мощности. c. Пружинение Поскольку эта марка стали имеет относительно высокий предел упругости, необходимо учитывать эффект пружинения (раскрытие угла после прекращения действия усилия). Конструкция инструментов и особенно угол V-матрицы и ее глубина должны быть выбраны надлежащим образом (чем меньше угол V-матрицы, тем больше ее глубина). d. Внутренний минимальный угол изгиба Ri для гибки на 90 ri 5 t (t = толщина плиты) (ri 6 t, с осью, параллельной направлению прокатки плиты) ширина V-матрицы: 14 t В соответствии с имеющимся оборудованием гибка может выполняться с оправкой радиусом, согласующимся с радиусом изгиба, или, в случае большого радиуса, несколькими последовательными операциями гибки со ступенчатым повышением. В этом случае применение упора позволит получить нормальный загиб. e. Рекомендации для операции гибки Изгибайте плиты при температуре прибл. 10 C; Удаляйте все выемки или царапины на обрабатываемых поверхностях, а именно на наружной поверхности, подвергаемой растягивающему напряжению; Зачищайте выемки на краях снаружи и счищайте окалину, оставшуюся после газопламенной резки, чтобы избежать зарождение трещин; Если возможно, гибку проводите в направлении перпендикулярно направлению прокатки плиты; Не проводите гибку за один прием, используйте несколько приемов с постепенным и ограниченным приростом; Смазывайте оправку и опорные края графитом; это будет способствовать течению металла; Избегайте чрезмерно длительного наружного хранения плит, предназначенных для гибки. Ржавчина может значительно изменить изгибающую способность в диапазоне малых радиусов изгиба. Безопасность персонала: так как упругая энергия, накопленная в плите, высокая, следует учесть возможность внезапного растрескивания. Поэтому оператор должен стоять сбоку станка, а не перед ним, чтобы избежать телесного повреждения. 22

23 2. Вальцовка Вальцовку стали CREUSABRO 8000(P) можно выполнять на всех гибочных станках. a. Типы вальцовый прессов Вальцовый пресс, пирамидального типа, с 3-я валками Предварительная гибка концевых частей плиты необходима перед вальцовкой, она может выполняться на гибочном станке или на открытом ковочном прессе. Вальцовый пресс с 3-я или 4-я валками b. Способность к вальцовке Для вальцовки плиты из стали CREUSABRO 8000(P) следует помнить, что предельная толщина стали при холодной вальцовке равна примерно одной трети той, которая разрешена для обычной низколегированной стали марки E 24 (A 350 LF 1). c. Пружинение Как и в случае гибки, сравнительно высокий предел упругости приводит к высокой величине пружинения. При вальцовке это явление становится особенно существенным, а именно, если тонкие или средней толщины листы t < 20 мм штамповать оправкой большого диаметра Ø > 1 м, т.е. если отношение Ø/t высокое. В таких случаях для получения ожидаемого диаметра в готовой продукции необходимо подвергнуть плиту обработке в формовочных валках значительно меньшего радиуса изгиба. Здесь квалификация оператора является решающей. 323

24 d. Качество валков С учетом механических свойств стали CREUSABRO 8000(P), мы рекомендуем использовать валки, изготовленные из высококачественных марок, прокованных и термически обработанных, чтобы избежать любых следов деформации. Примеры марок сталей: AFNOR DIN 35 NCD 16 Werkstoff Чтобы не повреждать валки, изготовленные из стандартной качественной марки, мы рекомендуем плиты из стали CREUSABRO 8000(P) помещать между двумя тонкими листами из особо мягкой стали. e. Минимальный диаметр внутреннего валка Øi Согласно обычным заводским методами Øi 40 t (t = толщина плиты) Рекомендации для вальцовки Приведенные выше рекомендации для гибки действительны и в данном случае. Более того, мы рекомендуем: вальцовку проводить с достаточным числом обратных проходов; постепенно усиливать напряжение; соответственно выбирать скорость вальцовки.