Вариант 1

выбрать сталь для червячных фрез, обрабатывающих конструкционные
стали твердостью hb 220…240. объяснить причины, по которым для этого
назначения нецелесообразно использовать углеродистую сталь у12 с
высокой твердостью (63…65 hrc). рекомендовать режим термической
обработки фрез из выбранной быстрорежущей стали, приняв, что фрезы изготовлены из проката диаметром 40 мм. описать возможный комплекс
эксплуатационных свойств.

Добрый день, уважаемые ученики! Сегодня мы будем обсуждать выбор стали для червячных фрез, которые обрабатывают конструкционные стали с твердостью HB 220...240.

Почему мы не можем использовать углеродистую сталь У12 с высокой твердостью (63...65 HRC) для этой цели? Причиной является то, что углеродистая сталь У12, хоть и обладает высокой твердостью, но имеет низкую прочность и повышенную склонность к износу. Такое поведение стали У12 обусловлено ее высоким содержанием углерода, что делает ее хрупкой и неустойчивой к различным нагрузкам. В работе с червячными фрезами, которые испытывают значительные силы во время обработки, необходима сталь, обладающая высокой прочностью и стойкостью к износу.

Для этой цели мы рекомендуем использовать быстрорежущую сталь. Быстрорежущая сталь обладает сбалансированным сочетанием прочности, твердости и устойчивости к износу, что делает ее идеальным материалом для червячных фрез. Она содержит кобальт и вольфрам, что улучшает ее механические свойства и сопротивляемость к высоким температурам.

Теперь давайте перейдем к режиму термической обработки фрез. Учитывая, что фрезы изготовлены из проката диаметром 40 мм, для быстрорежущей стали лучшим вариантом будет закалка и отпуск.

Шаги термической обработки будут следующими:
1. Закалка: Фрезы помещают в специальную печь и нагревают до температуры около 1200°C. Затем они быстро охлаждают в воде или масле. Этот процесс придает фрезам высокую твердость и прочность.
2. Выдержка: Фрезы держат при небольшой температуре около 200°C в течение достаточно длительного времени для образования равновесных структур и уменьшения внутренних напряжений.
3. Отпуск: После закалки фрезы нагревают при высокой температуре около 550°C в течение нескольких часов. Отпуск позволяет уменьшить хрупкость, убрать внутренние напряжения и повысить прочность и устойчивость к износу.

Теперь перейдем к описанию возможных эксплуатационных свойств фрез из выбранной быстрорежущей стали.

1. Твердость: Фрезы из быстрорежущей стали обладают высокой твердостью, что дает им возможность эффективно резать и обрабатывать конструкционные стали с твердостью HB 220...240.
2. Прочность: Быстрорежущая сталь позволяет фрезам выдерживать высокие нагрузки и удары без деформации или поломки.
3. Стойкость к износу: За счет своей химической составляющей быстрорежущая сталь обладает устойчивостью к износу и долговечностью, что позволяет фрезам продолжительное время сохранять свою эффективность и точность при работе.
4. Теплостойкость: Быстрорежущая сталь может выдерживать высокие температуры, что важно при обработке конструкционных сталей, так как в процессе обработки может возникать значительное тепло.

Надеюсь, что я максимально подробно и обстоятельно объяснил выбор стали для червячных фрез, режим термической обработки и характеристики, которыми они обладают. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.