Сверла по металлу
Для сверления металлов используют винтовые или, как их чаще называют, спиральные сверла. Будучи практически одинаковыми по конструкции, эти инструменты могут различаться по материалу, виду дополнительной обработки, особенностям заточки. Существует много разновидностей сверл, оптимизированных для разных металлов, глубины сверления и других условий работы.
Из чего изготавливают сверла
Для изготовления сверл по металлу применяется быстрорежущая сталь. Это группа высоколегированных сплавов, в состав которых, кроме железа и углерода, входит вольфрам, молибден, кобальт, ванадий и другие элементы.
Быстрорежущая сталь отличается от обычной инструментальной тем, что сверло из нее сохраняет работоспособность при нагреве. Инструментальная сталь при нормальной температуре не уступает по твердости быстрорежущей, но при нагреве свыше 200 о С происходит отпуск и она становится мягкой. Быстрорежущая сталь сохраняет твердость до 500—600 о С, а некоторые марки – до 1000 о С.
Вольфрам – основной компонент, повышающий «красностойкость стали» (способность сохранять твердость при нагреве). Однако из-за ограниченных запасов вольфрама пришлось отказываться от стали с его высоким содержанием и переходить на молибденовые сплавы. При содержании вольфрама в пределах 6% требуемые качества сверл обеспечиваются добавкой молибдена, кобальта и других элементов. Инструменты из стали Р18 уже не производятся, и даже Р9 встречается нечасто.
В зарубежной классификации быстрорежущие сплавы обозначаются аббревиатурой HSS (High Speed Steel). Их существует несколько разновидностей, и некоторые из них аналогичны сплавам, указанным в ГОСТе. Марки быстрорежущих сталей обозначаются буквой «М» с последующей цифрой. Сравним несколько наиболее часто используемых марок.
Сталь с низким содержанием вольфрама и увеличенным – молибдена (1.5 и 8 % соответственно). Не отличается высокой стойкостью, используется для изготовления сверл общего назначения.
Сплав содержит 6% вольфрама и 5% молибдена, что придает сверлам из него высокую твердость. Российский аналог – Р6М5. Сверла из этой стали обладают хорошей износостойкостью и красностойкостью.
Сверла из этой стали применяются для глубокого сверления и работы с высокими усилиями. В ее составе уменьшено содержание вольфрама (1,75 %), но увеличено количество молибдена (8,75 %) и ванадия (2 %). Российский аналог – Р2М9.
Российский аналог этого сплава – Р6М5К5. Эта сталь отличается от М2 (Р6М5) более высокой «красностойкостью» за счет добавки 5 % кобальта. В сплав также добавлены: кремний, магний и никель. Сверла из стали М35 выдерживают сильный нагрев и обеспечивают высокую производительность.
Этот сплав имеет в составе немного вольфрама, но высокое содержание молибдена и кобальта. Сверла из него отличаются высокой красностойкостью и отлично держат заточку. Хорошо работают при высокой скорости резания и по вязким материалам. Российский аналог – сталь Р2М10К8.
Особенности сверл и их маркировка
В зарубежной системе маркировки сверл отражаются некоторые особенности их изготовления и важнейшие компоненты стали.
Нешлифованные сверла изготавливаются винтовой прокаткой. Для них используется относительно мягкая, деформируемая сталь. После прокатки инструмент закаляется. В маркировке буква «R» может отсутствовать.
Вышлифованные сверла изготавливаются шлифовкой CBN (кубическим нитридом бора). Это самый распространенный вид инструментов для широкого круга задач. Сверла имеют высокую износостойкость и минимальное радиальное биение.
HSS-PM
Сверла, изготовленные по технологии порошковой металлургии. Применяются для обработки твердых металлов.
HSS-E (HSS-Co)
Кобальтовые сверла из сплавов с высоким содержанием кобальта. К маркировке может добавляться цифра, обозначающая округленное до целых содержание кобальта в процентах. Например, HSS-Co5 или HSS-Co8, что соответствует сплавам М35 или М42.
HSS-TiN или HSS-TiAN
Титановые сверла покрыты нитридом титана. Буква «A» во втором варианте означает легирование алюминием. Покрытие нитридом титана придает инструменту золотистый цвет и в несколько раз повышает его износостойкость.
HSS-E-VAP
Парооксидированные сверла. Сверла этой группы покрыты пленкой окислов, которая создается парооксидированием – обработкой перегретым паром в специальной среде. Покрытие имеет черный цвет, снижает налипание стружки на режущие кромки, повышает смачиваемость поверхности охлаждающей жидкостью. Сверла HSS-E-VAP эффективны для сверления нержавеющей стали и других вязких сплавов.
Твердость сверл из быстрорежущих сталей по ГОСТ 2034-80 должна быть в пределах 63—66 HRC.
Режущая часть
Резание при сверлении осуществляется двумя кромками, которые образованы пересечением передних поверхностей винтовых канавок и конической головки сверла. Строго говоря, режущая часть не совсем коническая: задняя поверхность лезвия понижается, под небольшим углом отходя от теоретического конуса.
Главный параметр заточки – угол при вершине. Для большинства применений он составляет около 118 о . Для чугуна или твердой бронзы его можно уменьшить до 116 о . Для латуни, мягкой бронзы, алюминия применяют углы 120 о , 130 о , 140 о .
Для сверления мягкого листового металла применяют специальную заточку с криволинейными режущими кромками, выступающим заостренным центром и чуть выступающими краевыми резцами. В начале сверления сверло сразу четко центрируется, затем очерчивается контур, и после этого начинается выемка металла по всей площади отверстия. В результате исключается биение на входе и закусывание краев на выходе.
Для сверления стального и чугунного литься применяются сверла с двойной заточкой. Кроме угла при вершине 116 – 118 о , кромки стачиваются на периферии, на ширину 0,2 диаметра, под углом 70 – 75 о . Существуют и другие формы заточки для конкретных применений.
Марки стали сверл — какие лучше?
В нынешнее время купить качественное сверло по металлу — целая проблема, в больше части своей сверла китайские, качество их оставляет желать лучшего. Качество сверла зависит, в первую очередь, от марки стали, из которой изготовлено сверло.
БОльшая часть современных сверл по металлу изготавливается из стали Р6М5, хотя разница между современными сверлами и сверлами времен СССР(со знаком качества) просто огромная, китайские сверла моментально закатываются и ими невозможно просверлить даже обычный уголок из 3мм железа. Одного сверла хватает на несколько отверстий. Однако есть и качественные сверла, которых хватает надолго.
Давайте разберемся с марками стали, ведь от этого зависит качество и долговечность сверла.
Р18 — теперь уже легендарная сталь. Содержит 18 процентов вольфрама, благодаря чему эта сталь поддерживает обработку металла даже на высоких скоростях. Сверла из стали Р18 не перегреваются, долго терпят и отлично сверлят. Правда найти настоящие — целая проблема. В советское время сталь р18 использовали очень широко для изготовления металлорежущего инструмента, однако после 70 годов запасы вольфрама истощились и она была заменена на сталь с более низким содержанием вольфрама — р6м5.
Р6М5 — 6 процентов вольфрама, 5 процентов молибдена. Рядовая сталь для металлорежущего инструмента. Если сверло по металлу советское из Р6М5 — то оно отлично подойдет ля повседневного использования в быту, хватает таких сверл надолго, правда более закаленное железо ими не просверлить. Для этого подойдут следующие сверла с добавлением кобальта.
Р6М5К5 — тоже самое, что и Р6М5, только добавлено 5 процентов кобальта, отчего эти сверла стали еще крепче и выносливее. Сверла с кобальтом подходят для сверления там, где при сверлении получается высокая температура. Фото:
Превосходно подходят для сверления нержавеющий стали, а также других закаленных сталей. В общем, если обычные сверла железо не берут, тогда купите с кобальтом, почувствуете разницу.
HSS — зарубежный аналог быстрорежущей стали, переводится как High Speed Steel, то есть сталь для работы на больших скоростях. Сверла из HSS по своему составу схожи со стандартным быстрорезом Р6М5.
Кстати, hss также бывает с добавлением кобальта, сверла имеют маркировку HSS-Co . Сверла с такой маркировкой будут идентичны нашим Р6М5К5. Сверла с кобальтом — ля сверления нержавейки и других прочных сталей.
Также стоит упомянуть специализированные сверла по керамограниту, они в напайками и также бывают коронками, если ищите инфу — переходите по ссылке, подготовил статью по просьбам трудящихся.
В общем, если решили прикупить качественных сверл для дома, то я бы порекомендовал сначала поспрашивать сверла времен СССР, если на них будет знак качества, то это вообще лучше некуда. Советские стоят недорого, можно даже поискать на рынках-барахолках, наверняка что-то можно найти и там.
Совдеповские сверла — это отличный инструмент. Если же брать импортные, то и стоят они ого-го, например сверла HSS-Co на 6 миллиметров стоят в районе 70-80 рублей, тогда как аналогичное советское можно купить за 20-30 рублей.
Виды сверл по металлу
Сверла по металлу отличаются между собой сразу по нескольким параметрам: способу изготовления, форме хвостовика, сфере применения, ну и разумеется диаметру. Для начала посмотрим, какие бывают сверла по металлу по их конструктивным особенностям. Вот основные их виды:
- Спиральные или винтовые. Такие сверла по металлу отличаются тем, что имеют одинаковый диаметр по всей своей длине и служат для производства как сквозных, так и глухих отверстий. Сверло состоит из рабочей части цилиндрической формы с нанесенными на ней парой винтовых режущих кромок и канавками, по которым отходит стружка.
- Ступенчатые. В отличие от первого вида в нашем списке, эти сверла имеют не цилиндрическую, а коническую форму, благодаря чему с их помощью можно просверлить отверстия разного диаметра без замены режущего инструмента. Главное преимущество ступенчатых сверл заключается в их универсальности, однако, они предназначены для работы в основном лишь с листами металла, так как им не под силу просверлить отверстие в металлической заготовке толще 2 мм.
- Корончатые. Предназначаются для проделывания больших по диаметру отверстий или при сверления нескольких листов металла одновременно, так называемом многослойном проделывании отверстий. Такие сверла отличаются частотой режущих кромок и изготавливаются из быстрорежущей стали.
- Зенкер. Также выполняются в форме конуса. Это те сверла по металлу, какие предназначаются для выполнения зенкерования, то есть такого вида механической обработки резанием, при которой производится обработка, как цилиндрических, так и конических отверстий для увеличения их диаметра.
Следует заметить, что это лишь основные группы сверл, каждая из которых имеет свои подвиды. Так, перед тем как выбрать сверло по металлу, следует определиться какой хвостовик или другими словами, часть сверла, которая закрепляется в патроне подойдет вам лучше. По этому признаку сверла по металлу делятся на три вида: с цилиндрическим хвостовиком, шестигранным и коническим. Первый из них является самым популярным и распространенным, подходит практически ко всем сверлильным инструментам. Сверла с коническим хвостовиком закрепляются вообще без патрона на некоторых типах дрелей или сверлильных станках.
Кроме того по характерным особенностям их изготовления сверла по металлу бывают:
- Цельные. Как и понятно, из названия, такие сверла по металлу изготавливаются из одного материала. К этому виду относятся винтовые сверла.
- Сварные. Отличаются от предыдущего вида тем, что сделаны из двух разных сортов стали. Такой способ изготовления используется для сверл больших диаметров.
- Твердосплавные. Наконечник таких сверл по металлу изготавливается из твердосплавной пластины из специального сплава ВК8 и имеют особый односторонний угол заточки. Такие особенности позволяют сверлу справляться с самыми крепкими металлами. Твердосплавные корпусные сверла позволяют даже менять отработанные пластины, без замены самого сверла.
Как правило, вся необходимая информация о сверлах по металлу наносится на само сверло. Разбираясь в маркировке можно легко выбрать сверла по металлу, какие лучше всего подходят тому или иному виду работ. Кроме того, маркировка сверла подскажет, какой материал ему под силу.
Характеристики HSS сталей
HSS стали делятся на три группы:
- Вольфрамовые (Т);
- Молибденовые (М);
- Высоколегированные быстрорежущие стали.
Стали вольфрамовой группы сегодня практически не применяются из-за высокой стоимости вольфрама и его дефицита. Самыми распространенными являются сталь общего назначения Т1 и сталь с ванадием и кобальтом T15. Т15 применяются для инструментов, работающих в условиях высоких температур и износа.
Стали молибденовой группы в качестве главного легирующего элемента имеют молибден, хотя некоторые содержат равное или даже большее количество вольфрама и кобальта. Стали с повышенным содержанием ванадия и углерода являются стойкими к абразивному износу. Серия сталей начиная от М41 характеризуется высокой твердостью при работе на высоких температурах (красностойкостью). Молибденовые стали применяются также при изготовлении инструментов, работающих в «холодных» уловиях — накатных плашек, вырезных штампов. В таких случаях HSS стали закаляют до более низких температур для повышения ударной вязкости.
Таблица общих химических составов HSS сталей. Отечественные аналоги.
Тип | Отечеств. аналог | Химический состав, % | ||||||||
C | Mn | Si | Cr | V | W | Mo | Co | Ni | ||
Вольфрамовые HSS стали | ||||||||||
T1 | Р18 | 0,75 | — | — | 4,00 | 1,00 | 18,00 | — | — | — |
T2 | Р18Ф2 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 18,00 | — | — | — |
T4 | Р18К5Ф2 | 0,75 | — | — | 4,00 | 1,00 | 18,00 | — | 5,00 | — |
T5 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 18,00 | — | 8,00 | — | |
T6 | 0,80 | — | — | 4,50 | 1,50 | 20,00 | — | 12,00 | — | |
T8 | 0,75 | — | — | 4,00 | 2,00 | 14,00 | — | 5,00 | — | |
T15 | Р12Ф5К5 | 1,50 | — | — | 4,00 | 5,00 | 12,00 | — | 5,00 | — |
Молибденовые HSS стали | ||||||||||
M1 | 0,80 | — | — | 4,00 | 1,00 | 1,50 | 8,00 | — | — | |
M2 | Р6М5 | 0,85 | — | — | 4,00 | 2,00 | 6,00 | 5,00 | — | — |
M3 | Р6М5Ф3 | 1,20 | — | — | 4,00 | 3,00 | 6,00 | 5,00 | — | — |
M4 | 1,30 | — | — | 4,00 | 4,00 | 5,50 | 4,50 | — | — | |
M6 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 4,00 | 5,00 | — | — | |
M7 | 1,00 | — | — | 4,00 | 2,00 | 1,75 | 8,75 | — | — | |
M10 | 0,85-1,00 | — | — | 4,00 | 2,00 | — | 8,00 | — | — | |
M30 | 0,80 | — | — | 4,00 | 1,25 | 2,00 | 8,00 | — | — | |
M33 | 0,90 | — | — | 4,00 | 1,15 | 1,50 | 9,50 | — | — | |
M34 | 0,90 | — | — | 4,00 | 2,00 | 2,00 | 8,00 | — | — | |
M35 | Р6М5К5 | 0,82-0,88 | 0,15-0,40 | 0,20-0,45 | 3,75-4,50 | 1,75-2,20 | 5,5-6,75 | 5,00 | 4,5-5,5 | до 0,30 |
M36 | 0,80 | — | — | 4,00 | 2,00 | 6,00 | 5,00 | — | — | |
Высоколегированные HSS стали | ||||||||||
M41 | Р6М3К5Ф2 | 1,10 | — | — | 4,25 | 2,00 | 6,75 | 3,75 | 5,00 | — |
M42 | 1,10 | — | — | 3,75 | 1,15 | 1,50 | 9,50 | 8,00 | — | |
M43 | 1,20 | — | — | 3,75 | 1,60 | 2,75 | 8,00 | 8,25 | — | |
M44 | 1,15 | — | — | 4,25 | 2,00 | 5,25 | 6,25 | 12,00 | — | |
M46 | 1,25 | — | — | 4,00 | 3,20 | 2,00 | 8,25 | 8,25 | — | |
M47 | Р2АМ9К5 | 1,10 | — | — | 3,75 | 1,25 | 1,50 | 9,50 | 5,00 | — |
M48 | 1,42-1,52 | 0,15-0,40 | 0,15-0,40 | 3,50-4,00 | 2,75-3,25 | 9,50-10,5 | 0,15-0,40 | 8,00-10,0 | до 0,30 | |
M50 | 0,78-0,88 | 0,15-0,45 | 0,20-0,60 | 3,75-4,50 | 0,80-1,25 | до 0,10 | 3,90-4,75 | — | до 0,30 | |
M52 | 0,85-0,95 | 0,15-0,45 | 0,20-0,60 | 3,50-4,30 | 1,65-2,25 | 0,75-1,50 | 4,00-4,90 | — | до 0,30 | |
M62 | 1,25-1,35 | 0,15-0,40 | 0,15-0,40 | 3,50-4,00 | 1,80-2,00 | 5,75-6,50 | 10,0-11,0 | — | до 0,30 |
В таблице могут быть указаны не все аналоги, так как в настоящее время может быть большое кличество позаимствованных не гостированных марок.
Режущий инструмент, изготовленный с содержанием вольфрама (W), будет обладать очень полезным для инструмента качеством — красностойкостью. Она позволяет инструментам сохранять острую режущую кромку и твердость при температурах красного каления (до 530°С). Кобальт еще больше увеличивает красностойкость и износостойкость HSS сталей.
M1. Применяются для производства сверл, широкого диапазона применений. Стали М1 имеют меньшую красностойкость, чем стали М2, но менее восприимчивы к ударам и являются более гибкими, что делает их пригодными для общих работ.
M2. Стандартный материал для изготовления инструментов из HSS сталей. М2 имеет хорошую красностойкость и сохраняет свою режущую кромку дольше, чем другие HSS стали с меньшим содержанием вольфрама. Обычно применяется для изготовления инструментов для высокопроизводительных машинных работ.
M7. Применяются для сверл тяжелой конструкции для сверления твердого листового металла. Обычно применяются там, где гибкость и увеличенный срок службы одинаково важны.
M50. Применяется для изготовления сверл, которые применяются для сверления на портативном оборудовании, где поломка по причине изгиба является проблемой. Не имеет такой красностойкости как остальные HSS стали с вольфрамом.
M35. Стали М35 имеют повышенную красностойкость по сравнению с М2. При этом кобальт несколько понижает стойкость к ударам.
M42. Стали М42 «Super Cobalt» имеют отличную стойкость к истиранию и хорошую красностойкость. Применяются для работ по вязким и сложным материалам.
Из какой стали делают сверла по металлу?
Подавляющее большинство режущего по металлу инструмента изготавливается из быстрорежущей стали, которая может иметь разные примеси, такие как: вольфрам, кобальт, хром, ванадий или молибден. О наличии того или иного дополнительного металла в составе быстрорежущей стали можно понять из маркировки сверла. Так, буква М указывает на наличие в сплаве молибдена, буква Ф говорит о том что в сплаве находится не менее 3% ванадия, а если в маркировке присутствует буква Р, то это знак того, что в сплаве есть вольфрам. Следует заметить, что хром и углерод не маркируются.
Что представляет собой быстрорежущая сталь? Это вид стали, который обладает сверхвысокой твердостью, сопротивляемостью к разрушению и выдающейся красностойкостью. Так, обычные углеродистые инструментальные стали не способны обеспечить высокую скорость сверления или резания, а быстрорежущие стали, благодаря легированию вышеуказанными примесями, успешно справляются с такими экстремальными условиями.
Кроме того, о материалах, из которых изготавливаются сверла, кое-что может сказать не только маркировка, но и их цвет. Так, яркий золотистый указывает на то, что сверло покрыто нитритом титана. Такие сверла отличаются долгим сроком службы, благодаря повышенной износостойкости. А черный цвет сверла, например, говорит об обработке его паром, что также улучшает качество режущего инструмента.
Заточка сверла по металлу
Покупать новые сверла каждый раз, когда они затупились, могут позволить себе далеко не все. Тем более, что качественное сверло по металлу, а не дешевая китайская подделка, стоит довольно дорого. Хорошая новость состоит в том, что обладая элементарными навыками и точильным станком, сверло вполне можно заточить и в домашних условиях, избежав таким образом нежелательных финансовых расходов. Даже если у вас дома нет точильного станка, для этой цели подойдет и обычная дрель и точильный круг. При заточке сверла нужно иметь в виду, что обрабатывать следует не только головку сверла, но и всю боковую режущую кромку.
Плотность металла настолько велика, что для его обработки необходимо использовать специальные инструменты и механизмы. Для того чтобы сделать отверстие в этом материале применяются дрели и сверлильные станки, в которых основным режущим элементом являются сверла.
Какие свёрла по металлу лучше? Непросто определить, ведь универсальных изделий которые бы подходили для обработки всех типов металлических изделий, не существует. Опытный мастер сможет «на глаз» определить вид металла и быстро подобрать для обработки подходящий режущий инструмент.
Новичку в этом деле необходимо начинать с азов. Вначале изучить классификацию свёрл и сферу их применения, потому что лучшие модели — это изделия, которые идеально подходят для обработки конкретного вида металла.
Какие бывают сверла, как по маркировке и внешнему виду подобрать подходящее для работы изделие, узнайте в статье.
Что такое хвостовик и какие они бывают
Хвостовиком называется часть сверла, зажимаемая патроном сверла или перфоратора. Вначале они были одного типа – четырёхгранные, помещались в отверстие патрона дрели и закреплялись винтом. Позже появились усовершенствованные виды хвостовиков, используемые для различного вида инструментов.
- Цилиндрические – встречаются чаще всего. Как правило, такие изделия обладают одинаковым размером основания и диаметра сверла. Иногда встречаются модели, в которых хвостовик толще или тоньше сверла. Недостаток – проскальзывание хвостовика, из-за чего не получается передать сверлу большой крутящий момент. Достоинство – если сверло заклинит в рабочей поверхности, дрель будет защищена от поломок;
- Шестигранные (они же гексагональные и hex) хвостовики – подходят для различных видов дрелей. Недостаток –незначительная точность при применении держателя ¼ дюйма;
Такая форма хвостовиков подходит практически к любой модели дрелей
Хвостовики разработанные специально для перфораторов
Такие хвостовики обеспечивают наибольший крутящий момент
Виды свёрл по металлу
Чтобы выбрать лучшие модели, необходимо разобраться в видах свёрл.
Спиральные
Классические, цилиндрической формы свёрла, которые наиболее часто используются для сверления металлов. Обычно спиральные изделия изготавливаются из стали HSS.
Материал представляет собой высококачественный режущий тип стали, поэтому изготовленные из неё буравчики отличаются высокой прочностью и долговечностью.
Конические (ступенчатые)
Режущая поверхность имеет форму конуса, за что данный вид свёрл и получил своё название. Конические буравчики применяются для изготовления отверстий в тонком металле, а также для исправления дефектов от других режущих инструментов.
Какие лучше ступенчатые сверла выбрать? Зависит от типа обрабатываемого металла. Если плотность заготовки слишком высока, то лучше приобрести более дорогие, золотистой окраски изделия.
В быту этот вид свёрл применяется редко. Если необходимо часто производить сверление тонких металлических листов или обрабатывать мягкие материалы, то несмотря на относительно высокую стоимость, его следует приобрести для домашней мастерской.
Корончатые (кольцевые фрезы)
Режущий инструмент представляет собой цилиндр с режущим краем, которым и осуществляется разрезание металла.
Затраты энергии на изготовление отверстия таким способом в несколько раз ниже, за счёт небольшой площади соприкосновения инструмента с обрабатываемой поверхностью.
Преимуществом использования этого вида свёрл перед другими, заключается в изготовлении отверстий большого диаметра. При этом удаётся получить более качественные края, чем при работе со спиральными моделями.
Перовые
Особая разновидность плоских буравчиков со сменными рабочими кромками применяется для сверления металла. Такие изделия позволяют выполнять качественные, идеально ровные отверстия.
Отсутствие перекоса в процессе сверления и возможность сделать отверстие большого диаметра в различных металлических конструкциях, позволяет многим мастерам отказаться от использования спиральных изделий.
Низкая стоимость перовых свёрл позволяет во многих случаях обработки металла назвать их лучшими для сверления отверстий.
Это основные типы свёрл применяемых для изготовления отверстий в металлических конструкциях.
Особенности термической обработки
Результатом высокотемпературной обработки быстрорежущих сталей становится изменение структуры материала для получения определенных физико-механических свойств, требуемых при работе с данным инструментом.
Отжиг
HSS-сталь после процесса прокатки и ковки приобретает повышенную твердость и внутреннее напряжение. В связи с этим заготовки предварительно подвергаются отжигу. Отжиг снимает внутреннее напряжение материала, улучшает обрабатываемость и подготавливает ее для закалки.
Процесс отжига происходит при температуре около 850-900оС. Тем не менее следует опасаться излишнего повышения температуры и длительности выдержки, потому что сталь при этом может получить повышенную твердость. В связи с пониженной теплопроводностью сплава нагрев осуществляется медленно и равномерно.
Изделия загружают в печь при температуре 200-300оС, при этом увеличивают последующий нагрев со скоростью 150-200о/час. Процесс оканчивается медленным охлаждением: сначала в печи до 650оС, а затем до комнатной температуры на открытом воздухе.
Машиностроительные заводы небольшое количество заготовок подвергают изотермическому отжигу. Их нагревают до 880-900оС короткое время, а затем переносят в печь с температурой не выше 720-730оС на 2-3 часа. Для защиты от появления излишних внутренних напряжений заготовки охлаждают в печи до 400-450оС, а затем оставляют на открытом воздухе.
Обычный отжиг длится дольше, чем изотермический процесс. В последующем заготовки проходят механическую обработку, а затем инструмент подвергается окончательному процессу термической обработки — закалке и отпуску.
Закалка
Инструменты, выполненные из быстрорежущей стали, подвергаются закаливанию при температурах свыше 1300оС. После процесса закалки происходит многократный отпуск при 550-560оС. Такая температура необходима для растворения в аустените большого количества карбидов для получения высоколегированного аустенита.
При дальнейшем охлаждении получается высоколегированный мартенсит, который содержит большое количество вольфрама, ванадия и хрома. Мартенсит не распадается во время нагрева до 600оС, что придает быстрорежущей стали красностойкость.
Для получения высоких показателей красностойкости температура во время закалки должна быть очень высокой. Однако есть предел, при повышении которого в быстрорежущей стали начинается быстрый рост зерна и происходит оплавление.
Отпуск
Закаленная быстрорежущая сталь в обязательном порядке проходит процесс отпуска. При температуре 550-560оС проводится многократный процесс с промежутками по 1 часу. Цель отпуска заключается в превращении аустенита в мартенсит. Быстрорежущая сталь проходит два внутренних процесса:
- При нагревании и последующем отпуске из остаточного аустенита выделяется измельченный карбид. Вследствие чего легирование аустенита понижается, что способствует легкому превращению в мартенсит.
- Во время охлаждения при 100-200оС получается мартенсит. При этом также снимается внутреннее напряжение, возникшее при закалке.
В наше время чаще всего на заводах применяют процесс ускоренного отпуска стали, который проходит при повышенных температурах.
Классификация свёрл по материалу изготовления
Какие сверла по металлу самые лучшие при сверлении особо прочных сплавов, ответить довольно просто:
- Для обработки такого материала следует выбирать изделия, у которых на режущей кромке располагается пластина повышенной твёрдости. Такие буравчики являются лучшими для обработки твёрдых сплавов.
- Цена таких изделий невысокая за счёт того, что основное тело режущего инструмента изготавливается из обычной инструментальной стали.
Хорошими характеристиками обладают свёрла изготовленные из металла легированного кобальтом.
Они отлично переносят повышенные механические нагрузки и чрезмерный нагрев рабочей поверхности во время работы. Стоимость изделий высокая, но если необходимо сделать отверстия в твёрдом сплаве, то кобальтовые аналоги являются лучшими для выполнения такой работы.
Титановые свёрла не уступают по прочности кобальтовым, а при сверлении легированных сталей и цветных сплавов показывают даже лучшие результаты.
Маркировка режущих изделий
Маркировка сверл по металлу необходима для определения типа стали, из которого изготовлен режущий инструмент. На изделии также указывается его диаметр, класс точности и производитель (страна). Не маркируются только спиральные буравчики, диаметр которых менее 2 мм.
В остальных случаях маркировка свёрл может иметь следующие значения:
- Р9 — изготовлено из быстрорежущей стали с процентным содержанием вольфрама 9%.
- Р9К15 — указывает на наличие в быстрорежущей стали кобальта в количестве 15%.
- Р6М5К5 — обозначает наличие сложного состава режущей стали содержащей вольфрам, кобальт и молибден.
Импортные изделия имеют обозначение HSS, по которому можно определить состав материала, из которого был изготовлен бурав. Сверло HSS — расшифровка которого будет приведена ниже, используется с дополнительной буквой, по которой и определяется наличие легирующего металла.
- HSS-Е — содержит кобальт. Используется при обработке металлов повышенной вязкости.
- HSS-Tin — имеет титановое напыление, который значительно увеличивает твёрдость рабочей поверхности, а температурная устойчивость материала повышается до +600 градусов.
- HSS-Е VAP — режущий инструмент используется для обработки нержавеющих материалов.
- HSS-4241 — предназначены для сверления алюминия.
- HSS-R — обладают максимальной прочностью.
По маркировке режущего инструмента можно определить для какого металла и в каком режиме можно использовать сверло. Если маркировка не видна, то можно по цвету изделия определить предназначение сверла.
Визуальное определение типа сверла
По внешнему виду режущего буравчика можно определить тип материала из которого изготовлены изделия и тем самым узнать механическую прочность образца. По цвету можно определить состав и качество изготовления.
Серый
Свёрла серого цвета изготавливаются из металла, который не подвергался какой-либо дополнительной обработке.
Качество инструмента, в данном случае, оставляет желать лучшего, но для одноразового применения такие изделия вполне сгодятся.
Чёрный
Такой цвет свидетельствует о том, что инструмент подвергался обработке перегретым паром. В процессе обработки изделие приобретает большую прочность.
Отлично переносит многочисленные циклы нагрева и остывания металла, а также сохраняет заточку рабочей поверхности в течение длительного времени.
Цена чёрных свёрл по металлу не намного выше серых изделий, поэтому при наличии выбора, при покупке следует отдать предпочтения инструментам этого типа.
Тёмно-золотистый
Данный цвет говорит, что режущий инструмент был подвергнут процедуре отпуска. Такой вид обработки значительно повышает механическую прочность изделия в результате снижения внутренних напряжений.
Отпущенным сверлом можно успешно обрабатывать металлы повышенной прочности, поэтому если предстоит сверление слишком твёрдых сплавов рекомендуется приобрести подобную модель.
Ярко-золотистый
Ярко-золотистая окраска говорит, что при производстве использовался металл изготовленный с добавлением титана.
Несмотря на высокую стоимость таких моделей, гораздо практичнее приобрести качественное сверло, чем использовать дешёвые режущие инструменты, которые при сложных работах понадобится использовать в больших количествах.
Таким образом, несложно по внешнему виду определить качество изделий и принять решение, какие сверла по металлу лучше покупать.
Классификация по размеру
Чтобы выбрать самое лучшее сверло и при этом не переплачивать, достаточно знать на какие размеры по длине принято разделять данные изделия. Если при сверлении металла не требуется изготовление глубоких отверстий, то приобретение слишком длинных моделей приведёт к перерасходу денежных средств.
Классифицировать свёрла по длине принято следующим образом:
- Короткие, длиной 20-131 мм. Диаметры инструмента находятся в пределах 0,3-20 мм.
- Удлинённые, длина составляет 19-205 мм, а диаметр — 0,3-20 мм.
- Длинная серия диаметром 1-20 мм и длиной 56-254 мм.
При выполнении сверлильных работ различной глубины следует подбирать инструмент максимально подходящий для выполнения конкретной задачи.
Советы по выбору
Чтобы выбрать нужное сверло, необходимо обратить внимание на важные моменты
- Изучить характеристики материала и возможности сверла, чтобы инструмент удовлетворял требованиям выполняемой работы.
- Посмотреть на цвет изделия. Он может говорить о том, как был обработан металл.
- стальной цвет показывает, что термообработка не производилась;
- желтый – металл обработан, устранено внутреннее напряжение в материале;
- ярко-золотой оттенок говорит о наличии нитрида титана, что повышает износостойкость;
- черный – металл обработан горячим паром.
- Изучить маркировку, чтобы узнать тип стали, диаметр, твердость.
- Узнать о производителе, проконсультироваться со специалистами.
- Изучить вопрос заточки инструмента.
Часто сверла продаются наборами, например, с различным диаметром. Вопрос приобретения такого инструмента требует понимания, для каких целей требуется сверло и как много вариантов может быть использовано.
О том, как сделать приспособление для заточки сверла на болгарке, смотрите в видео ниже.