Указанные рекомендации составлены на основании действующих заводских технологических инструкций и нормалей, а механические свойства при ковочных температурах – по данным литературных источников и результатов исследований, проведенных в различных организациях.

Механическая обработка. Обрабатываемость сталей и сплавов резанием рассматривалась с точки зрения влияния свойств этих материалов на способность изнашивать режущий инструмент.

Обрабатываемость резанием сталей и сплавов определена для условий получистового точения без охлаждения по чистому металлу резцами, оснащенными твердыми сплавами Т5К10, ВК8 (для аустенитных сталей сплавов на никелевой основе), резцами из быстрорежущей стали марок Р18 (63–65 HRC) и равной ей по свойствам мало вольфрамовой стали Р6М5Ф2 (64–66 HRC) при постоянных значениях глубины резания 1,5 мм, подачи на оборот 0,2 мм и главного угла в плане 60°.

Обрабатываемость сталей и сплавов резанием оценена по скорости резания, соответствующей 60-минутной стойкости резцов, выражена коэффициентом Kv для условий точения твердосплавным инструментом и инструментами из быстрорежущей стали по отношению к эталонной стали. В качестве эталонной стали принята углеродистая сталь 45 (179 НВ и ств = 650 Н/мм2), скорость резания которой взята за единицу. Коэффициент твердосплавными резцами, где v60 – скорость резания, соответствующая 60-минутной стойкости резцов при точении данного материала, м/мин; 145 – значение скорости резания при 60-минутной стойкости твердосплавных резцов при точении эталонной стали марки 45.

Коэффициент обрабатываемости Kv для условий точения резцами из быстрорежущей стали: где 70 – значение скорости резания при 60- минутной стойкости быстрорежущих резцов при точении эталонной стали марки 45. Для принятых условий резания абсолютное значение скорости резания V данной стали (сплава) определяется умножением ее коэффициента Kv на соответствующее значение эталонной стали 45.

Приведенные данные по характеристике обрабатываемости резанием различных марок сталей и сплавов указывают на низкую обрабатываемость высокомарганцовистых высокопрочных сталей, жаропрочных сплавов на железонике левой и никелевой основах в деформированном и особенно в литом состояниях, что обусловливает повышенную трудоемкость технологических операций механической обработки деталей из этих материалов.

Комплекс работ, проведенных ЦНИИТМАШ, по изысканию путей и средств повышения обрабатываемости резанием сталей и сплавов указывает, что это повышение может быть достигнуто за счет:

1) увеличения работоспособности режущего инструмента путем применения высокопроизводительных инструментальных материалов: твердых сплавов повышенной износостойкости марок ВК60М, ВКЮОМ, ВКЮХОМ, а также сплавов титановольфрамовой группы ТТ10К8, ТТ20К6;

2) рационального использования быстрорежущих сталей повышенной теплостойкости марок Р6М5К5, Р9М4К8, а также полученных методом порошковой металлургии марок Р6М5ФЗ-МП, Р6М5К5-МП и др. Указанное обеспечивает повышение обрабатываемости труднообрабатываемых материалов на 20–30%;

3) нанесения износостойких покрытий на рабочие поверхности инструмента;

4) использования эффективных экологически чистых водосмешиваемых эмульсий, синтетических и полусинтетических жидкостей (Ивкат, СЦМ, Тафол, Эфтол, Автокат, Ивхон, Прогресс 13К и др.), а также жидкостей на масляной основе (ГСВ-1, Сульфогол, СП 44), применение которых позволяет повысить износостойкость инструмента и снизить шероховатость обработанных поверхностей;

5) использования при резании труднообрабатываемых материалов методов с вводом дополнительных энергий в зону резания (подогрев срезаемого слоя, обработка с вибрациями и др.);

6) применения металлургических способов путем введения в поверхностный слой заготовок (при их выплавке) несколько повышенного процентного содержания химических элементов серы и фосфора, что позволяет увеличить эффективность черновой обработки крупных заготовок из углеродистых и легированных конструкционных сталей.

При анализе уровня обрабатываемости и определения коэффициентов для приведенных выше условий получистового точения использованы справочные материалы, опубликованные в технической литературе, результаты научно-исследовательских работ, выполненных в ЦНИИТМАШ, научно-исследовательских организациях других отраслей, а также опыт ведущих заводов машиностроения. Для отдельных марок сталей использованы расчетные методы определения обрабатываемости резанием исходя из их физико-механических характеристик и химического состава.

Сварка. Свариваемость сталей и сплавов является комплексной характеристикой, определяющейся, с одной стороны, технологическими трудностями, возникающими при сварке, и с другой – эксплуатационной надежностью сварных соединений.

Характеристики так называемой технологической свариваемости, по которой материал условно разделен на следующие 4 группы:

– свариваемый без ограничений (при сварке нет необходимости применения каких-либо дополнительных технологических операций, например подогрева, промежуточной термообработки и т. п.);

– ограниченно свариваемый (при сварке рекомендуются или необходимы дополнительные операции);

– трудно свариваемый (невозможно получить качественное соединение без обязательного применения дополнительных операций);

– не применяемый для сварных конструкций.

Характеристика свариваемости состоит из трех частей:

– группа свариваемости материала.

– рекомендуемые способы сварки.

– необходимость дополнительных технологических операций при сварке.

Группа свариваемости определяется химическим составом материала, степенью разработки технологических приемов сварки и освоения в производственных условиях. Способы сварки являются рекомендуемыми, возможно использование и других.