При работе с твердыми видами стали следует использовать кобальтовые сверла с определенной градацией. При соблюдении определенных правил срок службы сверла увеличивается.
Сверла кобальтовые по металлу: особенности и применение
Кобальтовые сверла относятся к самым твердым видам металлорежущего инструмента и часто используются для обработки легированных высокопрочных марок стали, а также сплавов с высокой пластичностью. К последним относятся и нержавеющие стали. Сверла по кобальтовому металлу могут использоваться для сверления сварных швов, труб и закаленного металла и обеспечивают высокую точность и качество при гораздо меньшем усилии, чем другие типы сверл.
Так называется инструмент, для изготовления заготовки которого использована быстрорежущая сталь с примесями кобальта. Такие кобальтовые сверла считаются универсальными, так как могут использоваться не только для сверления нержавеющей стали, но и других материалов, обладающих высокой прочностью и долговечностью. Это связано с тем, что кобальт начинает плавиться при очень высоких температурах. По этой причине сверла из высоколегированной кобальтовой стали выдерживают высокие температуры и обладают хорошими механическими свойствами. Их можно использовать для изготовления высокоточных отверстий.
Область применения сверлильных инструментов из кобальта
Если необходимо просверлить много отверстий в твердых материалах или твердых сплавах, например, в меди или нержавеющей стали, сверла из кобальтового металла — идеальный вариант. Практика показывает, что эти инструменты подходят для выполнения этой задачи:
- с жаро- и кислотостойкими сталями;
- со стальными литейными формами;
- с коррозиестойкими металлами;
- с легированными сплавами.
Сверла по кобальтовому металлу можно использовать не только в домашних, но и в производственных условиях для сверления чугуна, а также для быстрого и точного сверления отверстий в других сталях и сплавах на металлообрабатывающих станках.
Читайте также: Плазменная сварка — видео о том, как сварить металл многоплазменной плазменной сваркой.
Характеристика
Давайте рассмотрим особенности кобальтовых сверл.
К наиболее важным особенностям этих инструментов относятся следующие:
- Кобальтовые сверла не уводит вбок при начале просверливания отверстия. А это означает, что при работе с ними не нужно предварительно проделывать керном углубление там, где будет центр будущего отверстия.
- Отверстия в металле, после его обработки сверлом кобальт получаются идеально точными. На их внутренних стенках нет заусенцев и дефектов.
- Характерна повышенная износостойкость.
- В два раза больше скорость сверления по сравнению с другими сверлами.
- Можно использовать для просверливания труб.
- Требуют мало усилий во время сверления.
Описание
Наиболее важной особенностью кобальтовых сверл является высокая прочность сплава. Если простой инструмент быстро перегревается, то изделие с добавлением кобальта гарантирует гораздо более стабильную работу. Правильно настроить его достаточно сложно и трудно. Кобальтовое сверло отлично подходит для вертикально расположенных заготовок. Это практически универсальный инструмент, подходящий для широкого спектра применения.
Основной материал — быстрорежущая сталь, а благодаря использованию кобальта (до 5 %) в большинстве случаев удается избежать принудительного отвода тепла. Угол заточки сверла (вверху) составляет 135 градусов. Это позволяет сверлить даже очень гладкие поверхности без предварительного зенкования — сверло не уходит в сторону (как говорят, оно самоцентрирующееся).
Стоит также упомянуть:
- получение особо точных по размеру отверстий;
- отсутствие риска появления заусенцев и прочих деформаций;
- нулевую вероятность, что инструмент в рабочей зоне «закусит»;
- максимальную стойкость к износу;
- прохождение каналов почти вдвое быстрее в сравнении с простым стальным сверлом.
По конструкции сверла кобальтовой группы могут относиться к односторонним и двусторонним.
- Первый тип подразумевает исполнение режущей части строго с одной стороны.
- Во втором варианте фактически пара инструментов размещается в едином корпусе.
Оба наконечника изготавливаются с отдельными режущими частями. Это дает то преимущество, что в случае повреждения одной из двух режущих кромок ее можно заменить на другую, просто переставив сверло в патроне.
Маркировка и цвет
Все кобальтовые сверла тщательно маркируются. Сначала указывается символ элемента, а затем его процентное содержание. Почти все марки стали маркируются различными легирующими элементами. Наиболее совершенной маркой является Р6М5К5:
- вольфрама — 6%;
- молибдена — 5%;
- кобальта — 5%.
Следует отметить, что инструменты размером менее 2 мм не всегда имеют такую информацию на маркировке. В основном химический состав указывается для сверл с сечением от 2 до 3 мм.
Если размер изделия еще больше, то маркировка может включать и название бренда. Класс точности редко используется в маркировке.
Помимо маркировки, однако, необходимо учитывать и цвет изделий. Натренированному глазу цвет говорит не меньше, чем сочетание букв и цифр. Сочетание черного и золотого цветов говорит о том, что изделие подверглось «закалке». Этот вариант термообработки позволяет справиться с внутренними механическими напряжениями. Чисто золотая окраска указывает на добавление не только кобальта, но и нитрида титана.
Такой ингредиент помогает сделать стальной ротор прочным. Уровень трения во время использования будет ниже обычного. Черные сверла изготавливаются путем обработки перегретым паром. Это уменьшает естественный технический износ. Серые сверла рассматриваются в последнюю очередь — такой оттенок говорит о том, что финишная обработка не проводилась, а значит, качество изделий довольно низкое.
Области применения
Сверлильные инструменты с добавлением кобальта отлично подходят для обработки ковких и твердых сплавов. Их можно использовать для меди и металлов со свойствами нержавеющей стали. Они также указывают на пригодность этих инструментов для:
- стали, стойкой к кислоте;
- жаропрочного металла;
- обработки литейных форм из стали;
- манипуляций со стойкими к коррозии соединениями;
- обработки легированных сплавов;
- прохождения чугуна;
- быстрой и точной обработки отверстий на металлорежущем оборудовании.
Износостойкость кобальтовых сверл обеспечивает длительный срок службы. Даже при длительной, интенсивной работе и сильном нагреве можно не беспокоиться о негативных последствиях. Специальная конструкция позволяет точно и аккуратно сверлить большие отверстия. Для такого вида работ не нужны дополнительные приспособления. Имеется канавка, которая сглажена для максимально быстрого удаления стружки.
Стоит также отметить усиленный хвостовик. Это сводит к минимуму риск поломки. Это увеличивает типичный срок службы инструмента. Дополнительный кобальт гарантирует отличные результаты сверления твердых металлов. В основном это свинец и алюминий, но олово и медь также попадают в эту категорию.
Особенности и характеристики
Добавление кобальта в вольфрам-молибденовую быстрорежущую сталь повышает термостойкость (точнее, сопротивление вращению) до 600÷650 ºC, что позволяет кобальтовым сверлам работать на более высоких скоростях в вязких материалах. В то же время легирование кобальтом увеличивает стоимость инструмента, поэтому в домашних условиях имеет смысл использовать его только при сверлении таких сложных материалов, как нержавеющая сталь и титановые сплавы.
Следует также помнить, что легированные кобальтом фрезы из быстрорежущей стали довольно хрупкие, их не следует ронять в бетон или использовать при переменных осевых нагрузках.
Преимущества сверла с кобальтом
Основным показателем производительности станка при механической обработке является время резания, необходимое для получения заготовки, которое складывается из продолжительности отдельных операций (сверление, фрезерование, шлифование и т.д.). Основное время на выполнение одной операции, в свою очередь, определяется скоростью резания и глубиной резания, которые напрямую зависят от свойств инструмента. Наиболее важными из них являются механическая прочность, износостойкость и теплостойкость. По этим показателям кобальтовые сверла значительно превосходят инструменты из углеродистой стали. Например, температура закалки стали У12 не превышает 160 ºС, в то время как кобальтовая сталь Р9М4К8 достигает температуры 630 ºС. Кроме того, скорости резания этих двух инструментов отличаются в 2÷2,5 раза.
Обрабатываемые материалы
Сверлильные инструменты из быстрорежущей стали с добавлением кобальта изначально были разработаны для использования, когда режущая кромка очень горячая, что происходит при обработке твердых и вязких материалов. Поэтому они лучше всего подходят для сверления нержавеющей стали и жаропрочных сплавов, а также чугуна. Другая область применения — сверление алюминиевых и магниевых сплавов с высоким содержанием кремния. Кроме того, кобальтовые сверла незаменимы при обработке материалов с низкой теплопроводностью, к которым относятся некоторые термопласты и многие современные композиты.
Материал
Укажите, что кобальтовое сверло должно быть изготовлено только из легированной кобальтом стали.
Наиболее распространенными являются сверла, изготовленные из инструментальной стали P6M5K5. Число в конце маркировки (после буквы «К») указывает, сколько кобальта содержится в стали. Например, сталь Р6М5К5 содержит 5 процентов кобальта. Это гарантирует ее высокую теплостойкость, что повышает термическую прочность сплава.
Цвет и маркировка
Каждое кобальтовое сверло имеет определенную маркировку. Сначала указывается буква химического элемента, затем цифра, обозначающая процентное содержание этого элемента в стали, из которой изготовлено сверло.
Обычно используется несколько элементов (P — вольфрам, K — кобальт, M — молибден и F — ванадий).
Например, сталь P6M5K5 легирована следующими элементами:
— 6 процентов вольфрама,
— 5 процентов молибдена,
— 5 процентов кобальта.
Обратите внимание, что сверла диаметром до 2 мм часто не имеют такой маркировки. Это относится к сверлам диаметром 2-3 мм. А если сверло больше, то маркировка может включать название бренда, а также (редко) класс точности.
Не удивляйтесь, если увидите в магазине, что кобальтовые сверла бывают разных цветов.
Обычно встречаются сверла следующих цветов:
- черно-золотой;
- яркий золотой;
- черный;
- серый.
Черно-золотистый цвет — признак того, что сталь подверглась термической обработке, называемой закалкой. Это делается для снятия внутренних напряжений.
Золотой цвет — признак того, что в сталь добавлен нитрид титана. Это служит для повышения прочности стали. При работе с таким сверлом уменьшается трение.
Черный цвет — признак того, что сверло было обработано перегретым паром. Это повышает износостойкость.
Сверло, которое не подвергалось повторной обработке, имеет серый цвет. Это самые низкокачественные кобальтовые сверла.
Сверла по металлу
Спиральные сверла или, как их обычно называют, спиральные коронки используются для сверления металлов. Эти инструменты практически идентичны по конструкции, но могут отличаться материалом, типом дополнительной обработки и свойствами закалки. Существует множество различных типов сверл, оптимизированных для разных металлов, глубины сверления и других условий.
Из чего изготавливают сверла
Сверла по металлу изготавливаются из быстрорежущей стали. Это группа высоколегированных сплавов, содержащих помимо железа и углерода карбид вольфрама, молибден, кобальт, ванадий и другие элементы.
Разница между инструментальной и обычной инструментальной сталью заключается в том, что буровая сталь при нагревании остается пригодной для обработки. Инструментальная сталь при обычной температуре не становится менее твердой, чем быстрорежущая сталь, но при нагреве выше 200o C она затвердевает и становится мягкой. Твердость быстрорежущей стали сохраняется при температуре 500-600 ºC, а для некоторых марок — при 1000 ºC.
Вольфрам является основным ингредиентом, который придает стали «красностойкость» (способность сохранять твердость при нагревании). Однако из-за ограниченных поставок вольфрама от стали с высоким содержанием вольфрама пришлось отказаться и использовать молибденовые сплавы. При содержании вольфрама 6 % требуемое качество сверл может быть достигнуто путем добавления молибдена, кобальта и других элементов. Инструменты из стали Р18 больше не производятся, и даже Р9 встречается редко.
В зарубежной классификации быстрорежущие сплавы обозначаются аббревиатурой HSS (High Speed Steel). Существует несколько марок, некоторые из которых аналогичны сплавам, определенным в ГОСТе. Марки быстрорежущих сталей обозначаются буквой «М», за которой следует цифра. Давайте сравним некоторые из наиболее часто используемых марок
Сталь с низким содержанием вольфрама и высоким содержанием молибдена (1,5% и 8% соответственно). Она не очень прочная и используется для сверл общего назначения.
Сплав содержит 6 процентов вольфрама и 5 процентов молибдена, что придает этим сверлам высокую твердость. Российский аналог — Р6М5. Сверла из этого сплава обладают хорошей износостойкостью и стойкостью к покраснению.
Они используются для сверления глубоких отверстий и для работ с высокими нагрузками. Сталь имеет более низкое содержание вольфрама (1,75%) и более высокую долю молибдена (8,75%) и ванадия (2%). Российский аналог — Р2М9.
Российский аналог этого сплава — Р6М5К5. Эта сталь отличается от М2 (Р6М5) большей «красностойкостью» за счет добавления 5% кобальта. В сплав также добавляют кремний, магний и никель. Сверла из стали M35 выдерживают высокие температуры и обладают высокой производительностью.
В этом сплаве низкое содержание вольфрама, но высокое содержание молибдена и кобальта. Сверла очень устойчивы к покраснению и обладают отличной стойкостью к кислотам. Они хорошо подходят для высоких скоростей резания и твердых материалов. Российским аналогом является сталь Р2М10К8.
Особенности сверл и их маркировка
Зарубежная система маркировки сверл отражает некоторые особенности их конструкции и основные компоненты стали.
Нешлифованные сверла изготавливаются методом спиральной прокатки. Они изготавливаются из относительно мягкой, ковкой стали. После прокатки инструмент подвергается закалке. В маркировке может отсутствовать буква «Р».
Шлифовальные сверла изготавливаются методом шлифования CBN (кубический нитрид бора). Это самый распространенный тип инструмента для широкого спектра применения. Сверла обладают высокой износостойкостью и минимальным радиальным проскальзыванием.
Особенности применения кобальтовых свёрл
Перед сверлением отверстия необходимо его протестировать:
- Качество металла, в котором необходимо сделать отверстие. Как уже известно, кобальтовые сверла рекомендуется использовать только для высокопрочных легированных сталей и сплавов, имеющих высокие степени вязкости. В иных ситуациях нужно подбирать другой инструмент.
- Диаметр отверстия. В зависимости от предполагаемых размеров отверстия, необходимо покупать наиболее подходящие кобальтовые сверла по металлу. Например, чтобы просверлить отверстие диаметром 9 мм, нужно приобрести сверло диаметром 8,6 мм или 8,4 мм, поскольку за счет ударной силы инструмента отверстие обязательно увеличится.
- Глубину необходимого отверстия. Если, к примеру, оно будет сверлиться под дюбель, тогда нужно сопоставить его длину с размером сверла и выбрать инструмент на 2-3 мм больше.
- Оснащение, применяемое для сверления, например, перфоратор или дрель. Стоит помнить, что два этих приспособления в корне отличаются. К примеру, хвостовики сверл будут разные для перфоратора и дрели. И напоследок, перфоратор служит больше для выполнения долбления, в то время как дрель подходит только для сверления.
- Поверхность, которая подвергнется обработке. Кобальтовое сверло отлично подойдет для круглой или гладкой поверхности металлического изделия, но вряд ли будет столь эффективным на плоскости с высоким уровнем шероховатости.
Свёрла по металлу кобальтовые
| Твердосплавные свёрла по металлу HAGWERT «Power-Сobalt» Свёрла по металлу фрезерованные шлифованные. Изготовлены из быстрорежущей стали HSS-G-Co M35 (P6M5K5) с 5% кобальта. |
| Размер | Артикул | Розница | Опт | Special | |
| 1.5 × 40 мм (уп. 2 шт.) | 568015 | 62,00 Р | 60,00 Р | 59,00 Р | В корзину |
| 2.0 × 49 мм (уп. 2 шт.) | 568020 | 68,00 Р | 66,00 Р | 65,00 Р | В корзину |
| 2.5 × 57 мм (уп. 2 шт.) | 568025 | 77,00 Р | 75,00 Р | 73,00 Р | В корзину |
| 3.0 × 61 мм (уп. 2 шт.) | 568030 | 91,00 Р | 89,00 Р | 86,00 Р | В корзину |
| 3.2 × 65 мм (уп. 2 шт.) | 568032 | 109,00 Р | 106,00 Р | 102,00 Р | В корзину |
| 3.5 × 70 мм (уп. 2 шт.) | 568035 | 109,00 Р | 106,00 Р | 102,00 Р | В корзину |
| 4.0 × 75 мм | 568040 | 63,00 Р | 61,00 Р | 60,00 Р | В корзину |
| 4.2 × 75 мм | 568042 | 75,00 Р | 73,00 Р | 71,00 Р | В корзину |
| 4.5 × 80 мм | 568045 | 82,00 Р | 80,00 Р | 78,00 Р | В корзину |
| 4.8 × 86 мм | 568048 | 94,00 Р | 92,00 Р | 90,00 Р | В корзину |
| 5.0 × 86 мм | 568050 | 94,00 Р | 92,00 Р | 90,00 Р | В корзину |
| 5.5 × 93 мм | 568055 | 99,00 Р | 97,00 Р | 95,00 Р | В корзину |
| 6.0 × 93 мм | 568060 | 120,00 Р | 116,00 Р | 112,00 Р | В корзину |
| 7.0 × 109 мм | 568070 | 178,00 Р | 174,00 Р | 170,00 Р | В корзину |
| 8.0 × 117 мм | 568080 | 229,00 Р | 222,00 Р | 216,00 Р | В корзину |
| 9.0 × 125 мм | 568090 | 298,00 Р | 292,00 Р | 285,00 Р | В корзину |
| 10.0 × 133 мм | 568100 | 399,00 Р | 385,00 Р | 374,00 Р | В корзину |
| 11.0 × 142 мм | 568110 | 488,00 Р | 474,00 Р | 467,00 Р | В корзину |
| 12.0 × 151 мм | 568120 | 624,00 Р | 605,00 Р | 596,00 Р | В корзину |
