Маркировки и характеристики кобальтовых сверл
Сверло кобальтовое — это обиходное название инструмента для сверления отверстий из легированной кобальтом быстрорежущей стали. Сверла из быстрореза характеризуются повышенной устойчивостью при интенсивных режимах работы, а кобальтовые добавки значительно повышают их жаропрочность и позволяют работать даже раскаленным докрасна инструментом. Кобальтовые сверла чаще всего применяют для сверления отверстий в особо прочных и вязких сталях и сплавах. Конструктивно они полностью повторяют сверла из углеродистой стали и могут иметь как цилиндрические, так и конические хвостовики. Большинство производителей выпускают такой инструмент в трех вариантах: c зеркальной полировкой, вороненые и с износостойким покрытием, в качестве которого обычно используются соединения титана. Кобальтовые сверла в несколько раз дороже изделий из инструментальной стали. Но при этом они имеют гораздо большую производительность и износостойкость, что позволяет сверлить даже нержавеющую сталь со скоростью резания более 20 м/с.
Оглавление
Маркировка и цвет кобальтовых сверл
В соответствии с ГОСТ 2034-80 на хвостовики сверл толщиной свыше трех миллиметров, кроме диаметра, должна наноситься марка металла, из которой изготовлен этот инструмент. Допускается маркировка двух типов: в виде ГОСТовского буквенно-цифрового кода и международной аббревиатуры с указанием вида и процентного содержания лигатуры. ГОСТ 20698-75 определят три типа стали для изготовления сверла с кобальтом: P6M5K5, P9К5 и P9M4K8. Здесь первая буква означает «сталь быстрорежущая», вторая — среднее содержание вольфрама в процентах, буквы M и K — соответственно молибденовую и кобальтовую добавку, а следующие за ними цифры — их усредненное процентное содержание. К примеру, в одной из самых распространенных кобальтовых сталей P6M5K5 содержание кобальта составляет 4.70÷5.20 %, а в P9M4K8 — 7.50÷8.50 %. В соответствии с международным обозначением на хвостовике изготовленного из них сверла будет выгравировано HSS Co 5 или HSS Co 8 (первые три буквы — это английская аббревиатура словосочетания «быстрорежущая сталь»).
В результате дополнительной обработки спиральных поверхностей кобальтовых сверл повышается их коррозионная и износостойкость, а также улучшается скольжение стружки по канавкам. Самыми распространенными являются три вида такой обработки: парооксидирование (воронение), зеркальная полировка и нанесение износостойких покрытий. В первом случае инструмент приобретает черный цвет, а во втором становится серебристо-блестящим.
В качестве износостойких покрытий чаще всего применяют нитрид титана, имеющий золотистый цвет, а также титан-алюминиевый нитрид, придающий инструменту серовато-голубоватую окраску.
Особенности и характеристики
Кобальтовая добавка к вольфрамо-молибденовому быстрорезу повышает его жаропрочность (точнее, красностойкость) до 600÷650 ºC, поэтому кобальтовые сверла по металлу могут работать на повышенных оборотах в вязких материалах. Вместе с тем легирование кобальтом увеличивает цену инструмента, поэтому его использование в домашних условиях целесообразно только при больших объемах сверления таких сложных материалов, как нержавейка и титановые сплавы.
Также необходимо помнить, что быстрорезы с кобальтовой добавкой достаточно хрупки, поэтому такие сверла нельзя ронять на бетон или эксплуатировать при переменных осевых нагрузках.
Преимущества сверла с кобальтом
Главный показатель производительности оборудования в механообработке — это время резания, затраченное на изготовление детали, которое складывается из продолжительности отдельных операций (сверление, фрезерование, шлифовка и т. п.). В свою очередь основное время отдельной операции определяется скоростью и глубиной резания, которые напрямую зависят от характеристик инструмента. Среди них основными являются механическая прочность, износостойкость и жаропрочность. По этим параметрам кобальтовые сверла значительно превосходят инструмент из углеродистой инструментальной стали. К примеру, температура, при которой происходит отпуск режущей части сверла из стали У12, не превышает 160 ºC, а у кобальтового сплава P9M4K8 этот показатель составляет 630 ºC. Кроме того, скорости резания одних и тех же материалов у этих двух видов инструмента отличаются в 2÷2.5 раза.
Обрабатываемые материалы
Сверлильный инструмент из быстрореза с кобальтовыми добавками изначально создавался для работы в условиях повышенного нагрева режущих кромок, который происходит при обработке твердых и вязких материалов. Поэтому наиболее целесообразно его использовать при сверлении нержавейки и жаропрочных сплавов, а также изделий из чугуна. Еще одна область применения такого инструмента — это сверление сплавов алюминия и магния с высоким содержанием кремния. Кроме того, кобальтовые сверла незаменимы при работе с материалами, имеющими пониженную теплопроводность, к которым относят ряд термопластов и многие современные композиты.
Рекомендации по использованию
Сверлильный инструмент из сталей с кобальтовыми добавками достаточно хрупок, поэтому в процессе эксплуатации он не должен подвергаться ударным воздействиям. При укладке в места хранения (инструментальные шкафы, кейсы или тумбочки) его нельзя складывать навалом с остальным инструментом и оснасткой, т. к. это может привести к повреждению рабочих кромок и защитного покрытия. Последнее в течение работы постепенно истирается, что ведет к усилению трения рабочей части и снижению скорости стружкоотвода. Поэтому рекомендуется периодически производить переточку режущей части с последующим нанесением нового защитного покрытия. Кобальтовые сверла дороже не только аналогичных изделий из инструментальной стали, но и сверлильного инструмента из обычного быстрореза. В связи с этим их следует применять только по назначению, и не использовать в тех случаях, когда можно обойтись более дешевым инструментом.
Советы по выбору кобальтового сверла
Сверла из кобальтового быстрореза — это довольно дорогой инструмент, т. к. они по определению не могут стоить очень дешево. Поэтому одним из способов выбора качественного изделия может быть сравнение его цены с продукцией торговых марок, имеющих хорошую репутацию: Bosh, Sandvik, Dormer, Mitsubishi, Ruko и пр. К сожалению, чем дороже изделие, тем больше желание недобросовестных производителей его подделывать (хорошо известны низкокачественные китайские сверла с российской маркировкой). Поэтому в любом случае приобретать эти изделия следует у хорошо зарекомендовавших себя продавцов, внимательно изучив перед этим отзывы покупателей. Также неплохим подспорьем могут стать профильные форумы, где можно не только прочитать мнение специалистов, но и задать свой вопрос. Среди российских марок с устоявшейся репутацией следует отметить продукцию завода ТИЗ, а также сверла из кобальта «Зубр» и «Практика».
Выше было перечислено несколько российских производителей и продавцов кобальтовых сверл, которые, как мы считаем, заслуживают особого внимания. Если мы кого-то упустили — поделитесь, пожалуйста, информацией об этой торговой марке в комментариях.
