Твердость металла и токарная обработка
Токарная обработка металла – это процесс, в ходе которого заготовку из металла обрабатывают специальными инструментами (резцами) и придают ей определенную форму. Однако, при обработке металлической заготовки важно не только учитывать правильность заточки токарного резца, но также и твердость металла (сопротивление обработке).
Твердость металла – это его способность сопротивляться воздействию другого более твердого тела (например, резца). Соответственно, чтобы правильно подобрать нужный инструмент для обработки заготовки из металла, а также определить оптимальную силу воздействия на нее, необходимо узнать твердость материала, из которого она сделана. Способов определить твердость металла заготовки много, но наиболее популярными и точными считаются статические методы измерения твердости по Бринеллю (обозначается НВ) и Роквеллу (HRC), когда на твердый предмет воздействуют другим твердым предметом – индентором.
Метод Бринелля состоит в том, что на поверхность металла надавливают стальным шариком диаметром 2,5; 5 и 10 мм. Твёрдость определяется соотношением усилия, приложенного к шарику, к площади получаемого отпечатка. Испытания по методу Бринелля проводят на стационарных твердомерах — прессах Бринелля, обеспечивающих плавное приложение заданной нагрузки к шарику и постоянство её при выдержке в течение установленного времени (обычно 30 секунд). ГОСТ 9012-59
По методу Роквелла на поверхность материала надавливают алмазным индентором с углом при вершине 120 градусов или стальным шариком диаметром 1,588 мм. Твердость металла определяется величиной, соответствующей перемещению индентора на 0,002 мм. Испытание методом Роквелла проводят на специальном настольном приборе, снабжённом индикатором, который показывает число твёрдости. ГОСТ 23677-7
В зависимости от твердости металла, специалист подбирает необходимый тип резца и устанавливает нужный вид токарной обработки. При этом образуется стружка, которая опять же зависит от твердости металлического изделия:
• слитая — возникает при высокоскоростной обработке олова, меди, мягкой стали;
• элементная — образовывается при низкоскоростной обработке твердого металла, например, титана;
• надлом — образовывается при обработке малопластичных заготовок;
• ступенчатая — образовывается при среднескоростной обработке металлов средней твердости.