Расшифровка hss e: характеристики, марки и условные обозначения
Быстрорежущие стали (быстрорез): марки, свойства, маркировка
Такой материал, как быстрорежущие стали, отличается уникальными свойствами, что дает возможность использовать его для изготовления инструментов, обладающих повышенной прочностью. Характеристики сталей, относящихся к категории быстрорежущих, позволяют производить из них инструменты самого различного назначения.
Фрезы, метчики, развертки – типичные изделия, производимые из высококачественной быстрорежущей стали
Характеристики быстрорежущих сталей
К категории быстрорежущие стали относят сплавы, химический состав которых дополнен рядом легирующих добавок. Благодаря таким добавкам сталям придаются свойства, позволяющие использовать их для изготовления режущего инструмента, способного эффективно работать на высоких скоростях. Быстрорежущие инструментальные стали от обычных углеродистых сплавов как раз и отличает то, что инструмент, который из них изготовлен, может с успехом применяться для обработки твердых материалов на повышенных скоростях.
Фрезеровка детали на профессиональном гравировальном станке
К наиболее примечательным характеристикам, которыми отличаются быстрорежущие стали различных марок, нужно отнести следующие.
- Твердость, сохраняемая в горячем состоянии (горячая твердость). Как известно, любой инструмент, используемый для выполнения обработки резанием, в процессе такой обработки интенсивно нагревается. В результате нагрева обычные инструментальные стали подвергаются отпуску, что в итоге приводит к снижению твердости инструмента. Такого не происходит, если для изготовления была использована быстрорежущая сталь, которая способна сохранять свою твердость даже при нагреве инструмента до 6000. Что характерно, стали быстрорежущих марок, которые часто называют быстрорезы, обладают даже меньшей твердостью по сравнению с обычными углеродистыми, если температура резания находится в нормальных пределах: до 2000.
- Повышенная красностойкость. Данный параметр любого металла характеризует период времени, в течение которого инструмент, изготовленный из него, способен выдерживать высокую температуру, не теряя своих первоначальных характеристик.
Быстрорежущие стали в качестве материала для изготовления режущего инструмента не имеют себе равных по данному параметру. - Сопротивление разрушению. Режущий инструмент, кроме способности переносить воздействие повышенных температур, должен отличаться и улучшенными механическими характеристиками, что в полной мере демонстрируют стали быстрорежущих марок. Инструмент, изготовленный из таких сталей, обладающий высокой прочностью, может успешно работать на большой глубине резания (сверла) и на высоких скоростях подач (резцы, сверла и др.).
Быстрорежущие стали в качестве материала для изготовления режущего инструмента не имеют себе равных по данному параметру.
Характеристики и назначение быстрорежущих сталей
Расшифровка обозначения марок сталей
Изначально быстрорежущая сталь как материал для изготовления режущих инструментов была изобретена британскими специалистами. С учетом того, что инструмент из такой стали может использоваться для высокоскоростной обработки металлов, этот материал назвали «rapidsteel» (слово «рапид» здесь как раз и означает высокую скорость).
Такое свойство данных сталей и придуманное им в свое время английское название послужили причиной того, что обозначения всех марок данного материала начинаются с буквы «Р».
Правила маркировки сталей, относящихся к категории быстрорежущих, строго регламентированы соответствующим ГОСТ, что значительно упрощает процесс их расшифровки.
Первая цифра, стоящая после буквы Р в обозначении стали, указывает на процентное содержание в ней такого элемента как вольфрам, который во многом и определяет основные свойства данного материала. Кроме вольфрама быстрорежущая сталь содержит в своем составе ванадий, молибден и кобальт, которые в маркировке обозначаются, соответственно буквами Ф, М и К. После каждой из такой буквы в маркировке стоит цифра, указывающая на процентное содержание соответствующего элемента в химическом составе стали.
Пример расшифровки марки быстрорежущей стали
В зависимости от содержания в составе стали тех или иных элементов, а также от их количества, все подобные сплавы делятся на три основных категории.
Определить, к какой из категорий относится сталь, достаточно легко, расшифровав ее маркировку.
Итак, стали быстрорежущих марок принято разделять на следующие категории:
- сплавы, в которых кобальта содержится до 10%, а вольфрама до 22%; к таким сталям относятся сплавы марок Р6М5Ф2К8, Р10М4Ф3К10 и др.;
- стали с содержанием не более 5% кобальта и до 18% вольфрама; такими сталями являются сплавы марок Р9К5, Р18Ф2К5, Р10Ф5К5 и др.;
- сплавы, в которых как кобальта, так и вольфрама содержится не более 16%; к таким сплавам относится сталь Р9, Р18, Р12, Р6М5 и др.
Определение разновидности стали по искре
Как уже говорилось выше, характеристики сталей, относящихся к категории быстрорежущих, преимущественно определяются содержанием в них такого элемента как вольфрам.
Следует иметь в виду, что если в быстрорежущем сплаве содержится слишком большое количество вольфрама, кобальта и ванадия, то по причине формирования карбидной неоднородности такой стали режущая кромка инструмента, который из нее изготовлен, может выкрашиваться под воздействием механических нагрузок. Таких недостатков лишены инструменты, изготовленные из сталей, содержащих в своем составе молибден. Режущая кромка подобных инструментов не только не выкрашивается, но и отличается тем, что имеет одинаковые показатели твердости по всей своей длине.
Маркой стали для изготовления инструментов, к которым предъявляются повышенные требования по их технологическим характеристикам, является Р18. Обладая мелкозернистой внутренней структурой, такая сталь демонстрирует отличную износостойкость. Преимуществом использования стали данной марки является еще и то, что при выполнении закалки изделий из нее они не перегреваются, чего не скажешь о быстрорежущих сплавах других марок. По причине достаточно высокой стоимости инструментов, изготовленных из стали этой марки, ее часто заменяют на более дешевый сплав Р9.
Технические характеристики стали марки Р18
Достаточно невысокая стоимость стали марки Р9, как и ее разновидности — Р9К5, которая по своим характеристикам во многом схожа с быстрорежущим сплавом Р18, объясняется рядом недостатков данного материала. Наиболее значимым из них является то, что в отожженном состоянии такой металл легко поддается пластической деформации. Между тем сталь марки Р18 также не лишена недостатков. Так, из данной стали не изготавливают высокоточный инструмент, что объясняется тем, что изделия из нее плохо поддаются шлифовке. Хорошие показатели прочности и пластичности, в том числе и в нагретом состоянии, демонстрируют инструменты, изготовленные из стали марки Р12, которая по своим характеристикам также схожа со сталью Р18.
Свойства стали марки Р9К5
Методы производства и обработки
Для производства инструментов, изготавливаемых из быстрорежущих сплавов, используются две основные технологии:
- классический метод, который предполагает разливку расплавленного металла в слитки, в дальнейшем подвергающиеся проковке;
- метод порошковой металлургии, при котором расплавленный металл распыляется при помощи струи азота.
Классическая технология, предполагающая проковку изделия из быстрорежущего сплава, которое предварительно было отлито в специальную форму, позволяет наделить такое изделие более высокими качественными характеристиками.
Подобная технология помогает избежать формирования карбидных ликваций в готовом изделии, а также дает возможность подвергнуть его предварительному отжигу и дальнейшей закалке. Кроме того, данная технология изготовления позволяет избежать такого явления, как «нафталиновый излом», которое приводит к значительному повышению хрупкости готового изделия, изготовленного из быстрорежущего сплава.
Закалка готовых инструментов, выполненных из быстрорежущего сплава, осуществляется при температурах, которые способствуют лучшему растворению в них легирующих добавок, но в то же время не приводят к росту зерна их внутренней структуры.
После выполнения закалки быстрорежущие сплавы имеют в своей структуре до 30% аустенита, что не самым лучшим образом сказывается на теплопроводности материала и его твердости. Для того чтобы уменьшить количество аустенита в структуре сплава до минимальных значений, используются две технологии:
- проводят несколько циклов нагрева изделия, выдержки при определенной температуре и охлаждение: многократный отпуск;
- перед выполнением отпуска, изделие подвергается охлаждению до достаточно низкой температуры: до –800.
Улучшение характеристики изделий
Чтобы инструменты, изготовленные из быстрорежущих сплавов, обладали высокой твердостью, износостойкостью и коррозионной устойчивостью, их поверхность необходимо подвергнуть обработке, к методам выполнения которой относятся следующие.
- Насыщение поверхностного слоя изделия азотом — азотирование. Проводиться такая обработка может в газовой среде, состоящей из азота (80%) и аммиака (20%), либо полностью в аммиачной среде. Время выполнения подобной технологической операции — 10–40 минут, температура, при которой она осуществляется — 550–6600. Использование газовой среды, содержащей азот и аммиак, позволяет сформировать менее хрупкий поверхностный слой.
- Насыщение поверхностного слоя изделия углеродом и азотом — цианирование, которое осуществляется в расплаве цианида натрия или других солей с этим же анионом. В зависимости от назначения детали цианирование может быть высоко-, средне- и низкотемпературным. Чем выше температура и время выдержки детали в расплаве, тем больше толщина получаемого слоя.
- Сульфидирование, которое выполняется в жидких расплавах сульфидов, куда добавляются соединения серы. Проводится такая процедура на протяжении 45–180 минут, при этом температура расплава должна составлять 450–5600.
Проводиться такая обработка может в газовой среде, состоящей из азота (80%) и аммиака (20%), либо полностью в аммиачной среде. Время выполнения подобной технологической операции — 10–40 минут, температура, при которой она осуществляется — 550–6600. Использование газовой среды, содержащей азот и аммиак, позволяет сформировать менее хрупкий поверхностный слой.
Инструменты, изготовленные из быстрорежущих сплавов, также подвергают обработке паром, что позволяет улучшить характеристики их поверхностного слоя.
Следует иметь в виду, что все вышеперечисленные операции выполняются с инструментом, режущая часть которого уже заточена, отшлифована и подвергнута термической обработке.
Оценка статьи:
Загрузка…
Поделиться с друзьями:
HSS-R, HSS-G, HSS-Co, HSS-E — trunk_2007 — LiveJournal
По поводу царицы полей Р18
| Grade | C | Cr | Mo | W | V | Co |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Р18 | 0,73-0,83 | 3,8-4,4 | <1,0 | 17,0-18,5 | 1,0-1,4 | <0,50 |
| T1 | 0.65–0.80 | 3.75–4.00 | — | 17.25–18.75 | 0.9–1.3 | — |
В 70-х годах XX века, в связи с дефицитом вольфрама, быстрорежущая сталь марки Р18 была почти повсеместно заменена на сталь марки Р6М5, которая в свою очередь вытесняется безвольфрамовыми Р0М5Ф1 и Р0М2Ф3.
Обозначение HSS расшифровывается как «быстрорежущая сталь» и в общем случае применимо ко всему классу быстрорежущих сталей. Однако, в большинстве случаев так обозначается самая массовая сталь этого класса — Р6М5 (M-2; 1.3343; Z85WDCV; HS 6-5-2; F-5613)
| Grade | C | Cr | Mo | W | V | Co |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Р6М5 | 0,82-0,90 | 3,8-4,4 | 4,8-5,3 | 5,5-6,5 | 1,7-2,1 | <0,50 |
| M2 | 0.95 | 4.2 | 5.0 | 6.0 | 2.0 |
Приблизительный перевод европейских наименований сталей на наши ГОСТы:
HSS — High Speed Steel — инструментальная быстрорежущая сталь, аналог Р6М5 (1.3343 — S6-5-2 DIN).
HSS-R — инструмент изготовленый прокатом.
HSS-G — инструментальная сталь, аналог Р6М5. G (Grinding) — шлифованный инструмент.
HSSE, HSS-E, HSS-Co вариант HSS-G легированый кобальтом обычно это M35 — инструментальная быстрорежущая сталь, аналог Р6М5К5.
CHSS-Co8 — инструментальная быстрорежущая сталь, аналог Р6М5К8 — M42.
«M42 is a molybdenum series high speed steel alloy wit,h an additional 8% cobalt. It is widely used in metal manufacturing because of its superior red-hardness as compared to more conventional high speed steels, allowing for shorter cycle times in production environments due to higher cutting speeds or from the increase in time between tool changes. M42 is also less prone to chipping when used for interrupted cuts and cost less when compared to the same tool made of carbide. Tools made from cobalt-bearing high speed steels can often be identified by the letters HSS-Co. «
C.V. — хромованадиевая инструментальная сталь.
«Нонейм» может просверлить дырку, но для отверстий точного диаметра требуется хорошая оснастка. К тому же их зачастую делают из плохой стали, поэтому перезаточить их практически невозможно — после отработки заводской заточки сверло остается только выбросить.
http://www.master-forum.
ru/rigging-tests?Id=611
Про HSS-R гугль выдает адекватную ссылку ровно 1 — на раздел о быстрорежущих сталях в немецкой Wiki. Охренеть.
Сверла по металлу HSS: что это, характеристики, применение
Из-за огромного разнообразия представленных в продаже сверл простому обывателю иногда сложно определиться с подходящим вариантом. Особенно следует быть внимательным к выбору инструмента для сверления металлических или стальных поверхностей: ошибки в этом случае чреваты серьезными поломками. Специалисты в подобных ситуациях рекомендуют пользоваться сверлами по металлу HSS.
Что характерно для стали HSS
Обозначение «HSS» указывает на сталь быстрорежущего типа, из которой производятся приспособления для резки. Речь в первую очередь идет о сверлах, фрезах, плашках и метчиках. По своим характеристикам этот высокоуглеродистый материал немного напоминает твердые сплавы, отличаясь от них большей прочностью и дешевизной. Уровень твердости здесь может достигать 62-64 единицам (шкала HRC).
Существует три основные разновидности этой стали:
- Вольфрамовая. Дороговизна этого компонента объясняет факт практически полного отсутствия вольфрамовых сталей в широком доступе.
- Молибденовая. Более распространенный вариант, имеющий в своем составе ванадий и углерод: это придает ему высокую абразивную стойкость.
- Высоколегированная.
Если в составе сплава имеется вольфрам, это придает ему «красностойкость»: благодаря ей инструмент продолжает оставаться острым после достижения температуры, при которой материал раскаляется докрасна (примерно + 530 градусов). Кобальт делает сплавы еще более красностойкими и износостойкими.
Как маркируют отечественные изделия
Маркировка быстрорежущей стали отличается только числовыми обозначениями (буква везде одинаковая – «М»).
Цифра же содержит указание на различные характеристики материала:
- М1. Из этой стали делают продукцию универсального назначения. Обладает большой гибкостью и хорошо переносит механические воздействия. Уровень красностойкости здесь невысокий.
- М2. Данный материал чаще всего служит основой производства универсальных сверл. Марка М2 имеет высокую красностойкость, что позволяет режущим приспособлениям длительное время сохранять свою функциональность.
- М7. Из этого материала в основном производят изделия значительной мощности, которые должны быть не только гибкими, но и надежными. Сверла по металлу марки М7 используются для сверления твердых поверхностей большой толщины.
- М50. Сверла, изготовленные из этого сплава, обычно применяются в портативных приспособлениях, где значительный изгиб инструмента выступает наиболее распространенной причиной поломок. Уровень красностойкости здесь ниже, по сравнению с другими марками.
- М35. Для обозначения этого материала может также использоваться аббревиатура HSSE. Кобальт здесь присутствует в большем количестве, что делает материал более красностойким, по сравнению со сталью М2. Есть и обратный эффект – из-за этого ударные нагрузки инструментами переносятся не так хорошо.
- М42. Доля кобальта здесь очень значительна, что объясняет другое название сплава – «суперкобальт». Изготовленные из М42 инструменты, наряду с отличной красностойкостью, очень хорошо переносят истирание. Из стали данного типа в основном производятся инструменты для работы со сложными неподатливыми материалами.
Из этой стали делают продукцию универсального назначения. Обладает большой гибкостью и хорошо переносит механические воздействия. Уровень красностойкости здесь невысокий.
Есть и обратный эффект – из-за этого ударные нагрузки инструментами переносятся не так хорошо.Как принято обозначать на Западе
Сверло из аналогичного материала на Западе маркируются, как «HSS». Наличие дополнительных буквенных указателей помогает сложить представление о способе легирования.
Расшифровка принятых на западе обозначений:
- HSS(R). Наименее стойкие сверла, изготовленные методом роликового обкатывания в режиме высокого нагревания.
- HSS G. Режущую кромку здесь шлифуют боразоном. Это самые популярные инструменты, что объясняется их высокой стойкостью. Во время сверления эффект вибрации здесь минимален.
- HSS E. Литера «E» дает понять, что в составе имеется кобальт. Сверл данного типа можно проделывать отверстия в сложных материалах повышенной вязкости (на отечественном рынке таким образом помечаются сплавы М35). В некоторых случаях производитель может более точное указывать процентное содержание кобальта (к примеру, HSS-Co 5 или HSS-Co8).
- HSS G TiN. В качестве напыления в данном случае применяется нитрид титана. Это позволяет сделать поверхностный слой инструмента на порядок тверже, при увеличении стойкости к нагреву до + 600 градусов.
- HSS G TiAIN. Указание на напыление сверл нитридом титана, который дополнительно легирован алюминием. Таким образом достигается увеличение прочности защитного слоя почти на 3000 HV. Сопротивляемость нагреву увеличивается почти на 900 градусов.
- HSS E VAP. Предназначены для сверления нержавеющих оснований: налипание стружки здесь практически не происходит. Поломки изделий этой серии случаются крайне редко, а отверстия получаются очень качественными.
- HSS 4241. Маркированными подобным образом приспособлениями обрабатывают деревянные, пластиковые и алюминиевые изделия.
Литера «E» дает понять, что в составе имеется кобальт. Сверл данного типа можно проделывать отверстия в сложных материалах повышенной вязкости (на отечественном рынке таким образом помечаются сплавы М35). В некоторых случаях производитель может более точное указывать процентное содержание кобальта (к примеру, HSS-Co 5 или HSS-Co8).
Рекомендации по выбору
Подбирая сверло по металлу, желательно покупать продукцию известных брендов, где и заточка на высшем уровне, и сплав прочный и качественный:
Ruko. Отличный вариант в соотношении цена/качество. Рекомендуется обратить внимание на модели TL 3000, отличающиеся своей многофункциональностью и титановым напылением. Эти сверла хороши в тех случаях, когда при работе образуется средняя и длинная стружка.
Bosch. Известный мировой бренд разнообразных ручных строительных инструментов и их комплектующих. Особенно ценят продукцию Bosch профессиональные строители.
Haisser. Очень мощные сверла, которые применяются в промышленности и быту. Они способны переносить самые экстремальные нагрузки благодаря титановому сплаву и особенной заточке.
«EKTO». Продукция этого отечественного производителя на порядок дешевле, чем у западных аналогов, при неплохом качестве и продолжительности службы.
Рекомендуется в основном для бытового применения.
Какие сверла по металлу лучше?
Сверла по металлу изготавливают из инструментальной быстрорежущей стали HSS (High Speed Steel). Это легированные стали с содержанием таких элементов, как вольфрам, молибден, а также ванадий и кобальт. Эти добавки положительно влияют на такие характеристики стали, как горячая твердость (температура нагрева, которую может выдержать сталь), красностойкость (время, которое сталь может выдерживать высокую температуру), сопротивление разрушению.
В процессе работы режущего инструмента происходит интенсивное выделение тепла, которое идет на разогрев инструмента. Для инструмента из обычной углеродистой стали недопустим режим работы при нагреве выше 200°C, т.к. твердость стали начинает стремительно падать. Современные быстрорежущие стали сохраняют свои свойства при 500-600°C, что позволяет существенно увеличить скорость сверления.
Очень важную роль играет процесс изготовления и термообработки сверл. Крупные предприятия — лидеры отрасли — имеют в своем распоряжении дорогостоящее контрольно-измерительное оборудование, что позволяет поддерживать стабильно высокое качество выпускаемой продукции. Сверла NoName зачастую делают из плохой стали, не выдерживается геометрия, перезаточить их практически невозможно — после отработки заводской заточки сверло становится непригодным для дальнейшего использования.
Коротко перечислим основные виды сверл по металлу из быстрорежущей стали:
- Сталь сверл HSS-E содержит кобальт и превосходит по режущим свойствам остальные стали, поэтому применяются для работы по вязким и сложным материалам. Их в основном используют для сверления нержавеющей стали, а также легированной и нелегированной стали с пределом прочности до 1200 Н/мм2.
Тестирование сверл Diager HSS-E Co 5% Сверло Diager HSS-TiN в работе - Трехслойное покрытие сверл HSS-TiAlN (титаново-алюминиево-нитритное) имеет более низкий коэффициент трения, а также образует термальный барьер (сверло не теряет свои свойства при разогреве наружной оболочки до 700°C), повышается прочность и увеличивается срок жизни сверла приблизительно в 5 раз. Сверло с покрытием TiAlN не следует затачивать повторно, повреждение покрытия сведет все преимущества этого сверла на нет. Сверла HSS-TiAlN используют для производительного сверления легированной и нелегированной стали с пределом прочности до 1100 Н/мм2, алюминия, чугуна.
- Сверла HSS-TiN из стали, покрытой нитридом титана, также значительно меньше нагреваются в процессе работы, что увеличивает такие характеристики сверла, как прочность и срок жизни не менее, чем в 3 раза. Сверла с покрытием TiN не следует затачивать повторно. Сверла HSS-TiN используют для сверления легированной и нелегированной стали с пределом прочности до 1100 Н/мм2, чугуна.
- Сверла HSS-G—шлифованные сверла из инструментальной быстрорежущей стали имеют повышенную стойкость и малые радиальные биения. Сверла HSS-G —самые распространенные режущие инструменты для решения стандартных задач. Сверла HSS-G используются для сверления легированной и нелегированной стали с пределом прочности до 900 Н/мм2, чугуна.
- Cверла HSS-R прошли роликовую прокатку и термическую обработку. Сверла имеют наименьшую стойкость. Используются в основном для сверления мягких сталей, чугуна.
Сверло с покрытием TiAlN не следует затачивать повторно, повреждение покрытия сведет все преимущества этого сверла на нет. Сверла HSS-TiAlN используют для производительного сверления легированной и нелегированной стали с пределом прочности до 1100 Н/мм2, алюминия, чугуна.
Отдельно стоит выделить твердосплавные сверла или сверла с впаянным твердосплавным наконечником, они имеют максимальную прочность, способны выдерживать большие нагрузки. Используются для сверления жаропрочных сталей, нержавеющей стали, сплавов титана.
На вопрос «Какие сверла по металлу лучше?» мы ответим так — сверла, которые позволят выполнить конкретную задачу максимально эффективно.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
B
12
8C
09
7
12домашний абонентский сервер (HSS) | Nokia Networks
Перейти к основному содержанию
-
Отрасли
-
- Гипермасштабные предприятия
- Энергия и ресурсы
- Государственный сектор
- Транспорт
- Веб-масштабные компании
Отрасли
-
-
Решения
-
- 5G
- Аналитика и аналитика
- Автоматизация
- Системы поддержки бизнеса (BSS)
- Облако (SDN, NFV и облачная среда)
-
- Базовые сети
- Кибербезопасность
- Инфраструктура ЦОД
- Фиксированные сети
- IP-сети
-
- Частная беспроводная связь промышленного уровня
- Интернет вещей (IoT)
- Мобильный транспорт (Anyhaul)
- Nokia Subsea
- Системы поддержки операций (OSS)
-
- Оптические сети
- Сети радиодоступа (РАН)
- Решения для кабельных операторов
Решения
-
-
Сервисы
-
- Аналитика и услуги ИИ
- Облачные сервисы
- Услуги цифрового развертывания
- Услуги фиксированных сетей
- Услуги Интернета вещей
-
- Управляемые услуги
- Услуги для промышленности и государственного сектора
- Служба технической поддержки
Сервисы
-
-
Обучение
-
- Учебный магазин
- Центр обучения и развития
- Сертификация ядра облачного пакета
- Сертификация фиксированных сетей
- Сертификация LTE
-
- Сертификация Nuage Networks Virtuoso
- Сертификация оптических сетей (ONC)
- Сертификация маршрутизации услуг (SRC)
- Сертификация 5G
Обучение
-
- Insights
-
Говорите сейчас
-
Меню
- Дом
- Решения для сервис-провайдеров
- Решения
- Домашний абонентский сервер (HSS)
Закрыть меню
-
Для потребителей
- Меню Nokia
- Для потребителей
- Телефоны
-
Домашний WiFi
- Потребителям
- Домашний WiFi
- Юридический
- Smart TV
- Потоковые устройства
- Аудио
-
Для бизнеса
- Меню Nokia
- Для бизнеса
-
Решения для поставщиков услуг
- Для бизнеса
- Решения для поставщиков услуг
-
Отрасли
- Решения для сервис-провайдеров
- Отрасли
-
Гипермасштабные предприятия
- Гипермасштабные предприятия
- Автомобильная промышленность
- Финансовые услуги
- Здравоохранение
- Производство
- Розничная торговля
-
Энергия и ресурсы
- Энергия и ресурсы
- Добыча
- Нефти и газа
- Энергетические компании
-
Государственный сектор
- Государственный сектор
- Федеральное правительство
- Общественная безопасность
- Сендай
- Умный город
- Государственные планы широкополосного доступа
- Защита
-
Транспорт
- Транспорт
- Авиация
- Шоссе
- Железные дороги
- Веб-компании
-
Решения
- Решения для сервис-провайдеров
- Решения
-
5G
- 5G
- Развернуть сеть 5G
- Партнеры 5G
- Примеры использования 5G
- Сквозная технология 5G
- 5G для оптических сетей
-
Отчет о готовности 5G
- Отчет о готовности 5G
- 5G — готово к работе
- Об этом отчете
- Помимо шумихи
- Готовность бизнеса к 5G
- Потенциальная стоимость и рост
- Что сдерживает бизнес?
- Почему сейчас — и что дальше?
- Опыт
- Исправлено для 5G
- IP для 5G
- Операции
- Студенческий портал
-
Аналитика и идеи
- Аналитика и идеи
- Аналитика клиентского опыта
- Сетевая аналитика
- Автоматизация
-
Системы поддержки бизнеса (BSS)
- Системы поддержки бизнеса (BSS)
- Автономное обслуживание клиентов
- Управление устройством
- Монетизация
-
Облако (SDN, NFV и облачное)
- Облако (SDN, NFV и облачное)
- Облачные операции, управление и оркестровка
- Дата-центр SDN
- SDN оператора связи
-
Базовые сети
- Базовые сети
Пример E. 10 Прямоугольный компрессионный элемент из быстрорежущей стали с тонкими элементами
10 Прямоугольный компрессионный элемент из быстрорежущей стали с тонкими элементами Результаты получены с помощью SDC Verifier 3.6 и рассчитаны с помощью FEMAP v11.0.0
Задача:
Выберите прямоугольный сжимающий элемент из HSS12 × 8, ASTM A500, класс B, длиной 30 футов, чтобы выдерживать статическую нагрузку 26 тысяч фунтов и временную нагрузку 77 тысяч фунтов. Основание закреплено, а верх прикреплен булавками.
Колонна с тонкими элементами была выбрана для демонстрации конструкции такого элемента.
Решение:
Из таблицы 2-4 руководства AISC свойства материала следующие:
ASTM A500, класс B
F y = 46 тысяч фунтов / кв. Дюйм
F u = 58 тысяч фунтов / кв. Дюйм
Согласно главе 2 ASCE / SEI 7, требуемая прочность на сжатие составляет:
Столовый раствор
Из рисунка C-A-7.1 комментария к спецификации AISC, для фиксированного состояния k = 0.
8.
( KL ) x = ( KL ) y = 0,8 (30,0 футов) = 24,0 фута
Войдите в таблицу 4-4 руководства AISC для секции HSS12 × 8 и перейдите к самой легкой секции с имеющейся прочностью, которая равна или превышает требуемую прочность, в данном случае HSS12 × 8 × 3 / 16 .
Согласно таблице 4-3 руководства AISC, допустимая прочность при осевом сжатии составляет:
Доступную прочность можно легко определить с помощью таблиц Руководства AISC.Доступные значения прочности можно проверить с помощью ручных расчетов, как показано ниже, включая корректировку для тонких элементов
Расчетное решение
Согласно таблице 1-11 руководства AISC, геометрические свойства следующие:
Проверка гибкости
Рассчитайте предельный коэффициент гибкости Λ r из таблицы спецификаций AISC B4.1a Случай 6 для стен из быстрорежущей стали.
= 35,2 <43,0 и <66.
0, поэтому как 8-дюйм. и 12-дюйм. стены — это стройные элементы.
Обратите внимание, что для определения отношения ширины к толщине b принимается как внешний размер минус трехкратная расчетная толщина стенки согласно разделу B4.1b (d) спецификаций AISC.
Для выбранной формы
Раздел E7 Спецификации AISC используется для элемента из быстрорежущей стали с тонкими элементами. Номинальная прочность на сжатие P n определяется на основе предельных состояний потери устойчивости при изгибе.Изгиб при кручении не будет определяющим для HSS, если свободная длина при скручивании значительно не превышает контролируемую свободную длину изгиба.
Эффективная площадь, A e
, где A e = сумма эффективных площадей поперечного сечения на основе приведенной эффективной ширины, b e
Для фланцев квадратного и прямоугольного тонкостенного профиля одинаковой толщины,
, где ƒ = P n / A e = сумма эффективных площадей поперечного сечения на основе приведенных значений эффективной ширины, b e , но консервативно принимается как F y в соответствии с примечанием для пользователя в разделе спецификаций E7.
2.
Для 8-дюйм. стены,
Для 12-дюйм. стены,
Для поперечных сечений, состоящих только из жестких тонких элементов, Q = Q a (Q s = 1,0) .
Критическое напряжение, F кр
Для предельного состояния потери устойчивости при изгибе.
Номинальная прочность на сжатие
Из спецификации AISC, раздел E1, доступная прочность на сжатие составляет:
Примечание. Здесь рассчитывается меньшая доступная прочность, потому что консервативное исходное предположение ( ƒ = F y ) было сделано при применении Уравнения спецификации AISC E7-18.Более точное решение получается путем итерации от эффективной площади, A e , шаг с использованием ƒ = P n / A e , пока значение не сойдется. Таблицы прочности колонн HSS в Руководстве AISC были рассчитаны с использованием этой итерационной процедуры.
Пример из примеров проектирования AISC
Обзор материалов
Обзор свойств
| Свойство геометрии | Значение |
|---|---|
| Высота | 12.00 |
| Ширина | 8,00 |
| ч | 12,00 |
| б | 8,00 |
| д | 0,174 |
Нагрузки и ограничения FEM
1..Мешающая нагрузка 26 тысяч фунтов
2 .. перегрузка 77 тысяч фунтов
Ограничение
1 .. Прикрепленный
Проверка 1..ANSI / AISC LRFD 360-10
Прямоугольная труба
Все (LS1, 3 PropertyShape (s))
Для выбранной формы
Осевая проверка
Согласно главе 2 ASCE / SEI 7, требуемая прочность на сжатие составляет:
Согласно спецификации AISC, раздел E1, доступная прочность на сжатие составляет:
Сравнение результатов расчета в SDC Verifier и в примере E.2 видно, что значения полностью совпадают. Доступная прочность на сжатие составляет 141,94 тысячи фунтов.
Скачать файл проекта SDC Verifier, модель и отчет
Пример E.10
Похожие сообщения
10 Часто задаваемые вопросы о HSS с горячим тиснением
1. Что такое горячая штамповка
В самом простом определении горячая штамповка, также называемая горячей штамповкой или закалкой под давлением, представляет собой процесс формовки металла, когда он очень горячий (выше 900 градусов C), а затем его закалка (охлаждение это быстро) в матрице.В ходе процесса металл с низким пределом прочности на разрыв превращается в очень высокопрочную сталь (от 150 до 200 килопунтов на квадратный дюйм (KSI).
2. Как работает процесс? сталь — нагревается более чем на 900 градусов до температуры аустенита в печи на первом этапе линии прессования.Материал быстро передается на пресс, и деталь формируется, пока материал очень горячий. Затем деталь подвергается закалка — путем выдержки в полости пресс-формы с водяным охлаждением в течение нескольких секунд в нижней части хода, когда зеренная структура материала переходит из аустенитного состояния в мартенситное состояние.
3. Почему Hot Stamp?
«На первый взгляд процесс горячего тиснения кажется довольно простым — нагрейте стальную заготовку до докрасна, вдавите ее в полость штампа и держите там несколько секунд, пока она остынет. Весь процесс вызывает в воображении это видение кузнеца, работающего над наковальней с кувалдой и ведром для закалки », — сказал Рич Марандо, президент Graebener Group Technologies, Наполеон, Огайо.
Высокая прочность на разрыв. «В случае современной горячей штамповки относительно сложные детали могут быть сформированы в одноступенчатом штампе», — продолжил Марандо.«В результате получается деталь сложной формы, близкой к чистой, с пределом текучести, во много раз превышающим прочность детали из мягкой стали».
Борсодержащая сталь в исходном состоянии имеет предел прочности на разрыв около 50 KSI, но после горячей штамповки составляет около 200 KSI.
Сложные компоненты. Поскольку горячая штамповка позволяет изготавливать сложные детали за один ход, многокомпонентные сборки могут быть переработаны и сформированы как один компонент, исключая некоторые последующие процессы соединения, такие как сварка.
Без пружинного возврата. Возможно, наиболее значительным преимуществом горячей штамповки после способности к упрочнению является способность снимать напряжение, которая решает проблемы с упругим возвратом и деформацией, распространенной проблемой при формовании высокопрочной стали (HSS) и современной высокопрочной стали (AHSS).
Cosma International Inc., Трой, штат Мичиган, подразделение Magna International, проектирует, разрабатывает и производит автомобильные системы, узлы, модули и компоненты. Поставщик уровня 1 поделился своим опытом в области горячей штамповки в статье «Горячая штамповка: прочность встречает свет; между NHTSA и CAFE», опубликованной в майском выпуске журнала FABRICATOR® за 2006 год.
Одна из проблем, присущих штамповке AHSS, заключается в том, что штампованные холодным способом детали из AHSS имеют тенденцию к пружинению. «Это мешает подгонке и вызывает трудности во время сварки и сборки», — сказал Свами Котагири, директор отдела исследований и разработок.
«Становится действительно трудно штамповать сложные угловые детали или детали с трехмерной скруткой, когда они сделаны из очень высокопрочных материалов — от 150 до 200 KSI.
4. Какие компоненты подвергаются горячей штамповке?
Проще говоря, горячее тиснение лучше всего подходит для формования компонентов, которые должны быть легкими и очень прочными.Чаще всего горячая штамповка применяется для конструкционных компонентов автомобилей, таких как стойки кузова, рокеры, рейлинги, бамперы и дверные балки, которые должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать большую нагрузку с минимальным проникновением в пассажирский отсек во время опрокидывания и удара (см. Рисунок 1 ).
Cosma искала способы выполнить структурные требования Национальной администрации безопасности дорожного движения (NHTSA) для повышения безопасности транспортных средств. Требование уменьшить проникновение крыши в зону отсека при опрокидывании стало еще более требовательным.
«Стандарты разрушения крыши основаны на полной массе транспортного средства [GVW]», — сказал Котагири. «По сути, стандарт гласит, что если полная масса автомобиля составляет 4000 фунтов, оно должно выдерживать силу, в 1,5 раза превышающую 4000 фунтов, или 6000 фунтов, в испытании на раздавливание крыши, предназначенном для имитации инцидента с опрокидыванием. Новые правила требуют полная масса автомобиля должна быть в 2,25–2,5 раза больше «.
Чтобы соответствовать этим требованиям, материал компонентов должен быть прочнее, что обычно достигается за счет увеличения толщины и веса.
В очевидном противоречии, компоненты также должны быть спроектированы так, чтобы быть как можно более легкими, чтобы соответствовать все более строгим корпоративным стандартам средней экономии топлива (CAFE) для снижения выбросов, сказал он. «Таким образом, цель состоит в том, чтобы получить требуемые характеристики конструкции, но при этом добавить как можно меньше веса», — сказал Котагири.
5. Каковы требования к уникальным прессам и инструментам?
Система отопления. Перед формовочной станцией на линии прессования необходимо установить печь или систему индукционного нагрева, чтобы нагреть заготовку примерно до 960 ° C.
Система охлаждения. Пресс также должен быть оборудован системой охлаждения с большим количеством регулируемых охлаждающих контуров.
Автоматизированная обработка . Поскольку нагретая деталь очень горячая на ощупь, в систему необходимо интегрировать автоматизированную систему обработки деталей, такую как система перемещения шаттла или робота.
Возможность удержания. Гидравлический или сервопресс с возможностью выдержки необходим для поддержания тоннажа в нижней части хода во время закалки детали.
Безопасная горячая операция. Пресс-система должна соответствовать всем требованиям безопасности при работе в горячем состоянии.
Инструмент. Матрица для горячей штамповки представляет собой одноступенчатую матрицу с внутренними каналами охлаждения и должна быть изготовлена из инструментальных материалов, устойчивых к тепловому удару.
6. Как это влияет на последующие процессы?
Поскольку глубокое формование может быть выполнено за один удар, многоэлементные сборки могут быть сформированы как единый сложный компонент.
«Раньше, чтобы повысить безопасность при боковом ударе, решение заключалось в добавлении деталей — чтобы добавить больше металла в корпус.Во многих случаях с помощью горячей штамповки мы можем избавиться от необходимости в дополнительных деталях », — сказал Котагири в статье.
« Допустим, у вас есть внутренняя стойка центральной стойки кузова, усиление стойки средней и внешняя стойка средней. Если я использую в этой сборке компоненты горячей штамповки, теперь я могу избавиться от усиления. По его словам, в тематических исследованиях разрушения кровли, где обычные штамповки и арматура были заменены компонентами горячей штамповки, масса снижается примерно на 30-40 процентов », — сказал он.
Масштаб. После формовки деталь может нуждаться в специальной обработке для удаления окалины и повышения устойчивости к ржавчине. Сталь с бором без покрытия требует наличия в печи атмосферы, богатой азотом (или другим инертным газом); в противном случае при воздействии атмосферы на нем образуется накипь, которую необходимо удалить дробеструйной или пескоструйной обработкой. Борсодержащая сталь с покрытием из алюминия и кремнием не требует удаления накипи.
7. Каковы другие возможности?
Требование меньшей вместимости .Котагири сказал, что тоннаж, необходимый для горячей штамповки высокопрочной стальной детали, значительно ниже, чем для холодной штамповки. По его словам, горячее формование вытяжной части центральной стойки требует от 30 до 40 процентов тоннажа, необходимого для холодной штамповки с использованием материала аналогичной прочности. По его словам, детали, для штамповки которой требуется 1000 тонн, для горячей штамповки требуется всего от 300 до 400 тонн.
Сложные элементы детали. Горячая штамповка позволяет получать очень сложные геометрические формы при высокой прочности, которые не поддаются холодной штамповке.«Честно говоря, сегодня нет ни одного другого процесса, в котором можно было бы сформировать такую деталь, как А-образная опора, с такой же силой из-за упругого возврата и требований к тоннажу и прочности», — сказал Котагири.
8. Каковы ограничения горячего тиснения?
Laser Trim. Окончательная обрезка должна выполняться лазером, потому что после закалки детали ее становится слишком сложно обрезать с использованием традиционных стальных обрезных штампов.
Затраты на материалы. Бористая сталь стоит дороже, чем низкоуглеродистые материалы.
Невозможно повторно сформировать. Горячая штамповка — это одностадийный процесс, фактически, несколько процессов, такие как дополнительная вытяжка или отбортовка, не могут быть выполнены, поскольку материал затвердевает.
Более медленное формирование. Процесс горячей штамповки происходит медленнее, чем холодная штамповка. От гребка до гребка проходит от 15 до 20 секунд.
Ограниченные материалы. Этот процесс горячего формования нельзя применять к оцинкованной или предварительно окрашенной стали; только борсодержащие материалы могут подвергаться горячей штамповке.Бор — это элемент, который при охлаждении дает материалу способность превращаться из обычного материала в мартенситный.
9. Как сравнить затраты?
Расчет разницы в весе и стоимости может быть сложной задачей, поскольку прямое сравнение детали, полученной холодным формованием, с деталью горячей штамповки не будет точным, сказал Котагири.
«Например, вы не можете взять стойку B, полученную методом холодной штамповки, и сравнить ее с стойкой B, полученной методом горячей штамповки, и спросить:« Какая разница в стоимости? » потому что вы получаете больше от вашего участия в процессе горячей штамповки », — сказал Котагири.«Возникает вопрос:« Нам нужна эта производительность; теперь предоставьте нам свой дизайн с горячим тиснением и сообщите нам, сколько вы сэкономили в массе »».
10. Какое будущее у горячего тиснения?
Котагири из Cosma ожидает, что растущие требования к высокому соотношению прочности к весу повысят спрос на горячеформованные компоненты. «Мы думаем, что оно будет увеличиваться до тех пор, пока от 8 до 12 процентов структур кузова не будут состоять из мартенситного материала, а затем в этот момент оно выйдет на плато». методы обрезки.Также проводятся исследования для улучшения контроля над концентрацией теплового напряжения, чтобы можно было варьировать прочность и напряжение по всему компоненту.
Want to say something? Post a comment
Want to say something? Post a comment