Обзор и характеристики твёрдых сплавов для производства фрез в Китае
В России и странах бывшего СНГ среди пользователей китайских фрез присутствует полное незнание о типах твёрдых сплавов, выплавляемых в поднебесной. Но китайцы славятся великолепными способностями «химичить», и нахимичили целый ряд нестандарных эконом твёрдых сплавов. В этой статье мы рассмотрим материалы, из которых китайские производители изготавливают фрезы для станков с ЧПУ.
Классификация сплавов китайских фрез
HRC 35
HRC 45
Та же самая дешовка, а не твёрдый сплав. Распространён в Китае на мелких фирмах, производящих фрезы, и применяемых при изготовлении эконом изделий. При шлифовке 3D рельефов твёрдых пород древесины также быстро умирает и потом даёт ворс. Отличается повышенной хрупкостью при боковых нагрузках. Очень распространён на аукционах, где продают фрезы, как привлечение покупателей низкой ценой фрезы. Подделки встречаются редко, часто это именно то, что написано на фрезе.
HRC 50
Чуть лучше, по металлам и сплавам лучше не работать, т.к. цифры обычно завышены производителем от действительности. Если не думать о сроке службы, то можно работать по алюминию и латуни сыпучке, но не нагружая фрезу на излом, т.к. обломится. При шлифовке 3D рельефов твёрдых пород древесины также быстро умирает и потом даёт ворс.
HRC 55
Более-менее приемлемый китайский твёрдый сплав, но он хуже в два раза по сравнению с фирменным немецким, американским или Sandvik H10F сплавом. Производство этого сплава на полную ногу налажено в Тайвани. Основная масса тайваньских фрез именно из этого сплава. Многие отечественные покупатели «путают» этот сплав с фирменным немецким K55, до которого этому сплаву далеко по параметрам. Нечистые на руку китайские производители фрез, по просьбе отечественных импортёров-оптовиков, могут приклеивать наклейку HRC55 (или наносить лазерную гравировку) на фрезы с ниже качеством. Если Вам повезло, и Вы не нарвались на подделку, то можно сказать и так- Вы имеете настоящую китайскую народную фрезу.
HRC 60
Дорогой фирменный сплав, в Китае не производится, а импортируется из Германии или Японии. Часто это немецкий сплав K40UF. В последнее время китайцы заменяют его на сплав UF15, который меет чуть хуже параметры чем немецкий. Фрезы из этого сплава, но произведённые в Китае могут оказаться дороже, чем произведённые в других развитых странах. Существует на аукционах масса подделок, с несоответствующими параметрами.
HRC 65
HRC 68
Примечание: в Китае изготавливается недорогой твёрдый cплав HRC65. HRC70 (он тёмного серого цвета) применяемый при изготовлении боров, но из него не изготавливаются прямые и конусные фрезы из-за высокой хрупкости сплава на большой длине ножа. Китайские боры, если Вас не обманул продавец или производитель, это действительно классные боры, и к ним нет даже самых малейших нареканий, и Китай может гордиться своими недорогими борами.
По просьбе отечественных импортёров, мелкие неграмотные китайские производители фрез могут для Вас изготовить из этого сплава фрезу, приклеить красивую наклейку с заманчивой надписью о твёрдости, но такая фреза будет трескаться и лопаться от боковой нагрузки.
P.S. Всё вышесказанное обычно всегда под сомнением, т.к. доброта и шустрость производителя в части просьбы для снижения цены феноминальна
Ценовое соотношение твёрдых вольфрамовых сплавов для изготовления перьевых фрез и граверов
Будьте бдительны, когда приобретаете дешёвый китайский товар.
Справочная информация для любителей китайских фрез
Источник: базовая информация справочник ГОСТов Китая
В русскоговорящих странах среди пользователей китайскими фрезами присутствует полное незнание о типах твёрдых сплавов, выплавляемых в поднебесной. Но китайцы славятся великолепными способностями химичить, и нахимичили целый ряд нестандарных эконом твёрдых сплавов.
В Китае принята собственная маркировка твёрдости (качества) фрез, и она очень удобна. Эти цифры показывают максимальную твёрдость разрезания материалов по шкале Роквелла (шкала С).
Примечание: в Китае изготавливается недорогой твёрдый cплав HRC65. HRC70 (он тёмного серого цвета) применяемый при изготовлении боров, но из него не изготавливаются прямые и конусные фрезы из-за высокой хрупкости сплава на большой длине ножа. Китайские боры, если Вас не обманул продавец или производитель, это действительно классные боры, и к ним нет даже самых малейших нареканий, и Китай может гордиться своими недорогими борами. По просьбе отечественных импортёров, мелкие китайские производители фрез могут для Вас изготовить из этого сплава фрезу, приклеить красивую наклейку с заманчивой надписью о твёрдости, но такая фреза будет трескаться и лопаться от боковой нагрузки.
Ценовое соотношение твёрдых вольфрамовых сплавов для изготовления перьевых фрез и граверов:
HRC55 дороже сплава HRC35 в 1.5 раза
HRC55 дороже сплава HRC45 в 1.25 раза
HRC55 дешевле сплава HRC60 в 1.46 раз
HRC55 дешевле сплава HRC65 в 2.32 раза
HRC55 дешевле сплава HRC68 в 2.5 раза
. будьте бдительны, когда приобретаете дешёвый товар.
Сбалансированная твёрдость клинка длительное время держит заводскую заточку, снижает риск поломки, деформации и крошения металла при эксплуатации.
Что нужно знать о ножевой стали?
Категория
Марки
Характеристики
Сфера применения
Премиум-класс
M390, ZDP-189, VG-10, Elmax, 154СМ, ХВ5, CTS-XHP, CPM S110V, CTS-204P, CPM S35VN
Высокая острота лезвия и жёсткость, прочность, упругость, ударная прочность, легкость заточки, формоустойчивость, износостойкость.
Медицинские и хирургические инструменты, ножевые клинки, ножи (в том числе складные) дорогого сегмента.
Средний уровень
4116, 14С28Т, 8Cr13Mov, D2, 440С, 420 НС, VG-1, AUS-8, Х12МФ, 9XC, 12С27 (Sandvic 12C27)
Кухонные, охотничьи, туристические, складные, садовые и универсальные ножи.
Нижний уровень
AUS-6, 420, 440А, 65Г, 65Х13, 420J2
Низкое сопротивление ржавчине, быстро лопающиеся, сильно гнущиеся.
Кухонные, фиксированные, туристические, универсальные ножи и прочие режущие изделия низкого ценового сегмента.
2. Ножи из высокоуглеродистой нержавеющей стали, как правило, относятся к более высокому классу 
Ножи, изготовленные из сплава, объединяющего лучшие характеристики этих двух видов стали, прочны, тверды и коррозионностойки. Они устойчивы к механическим повреждениям, дольше сохраняют заточку и устойчивы к окрашиванию.
Чаще всего клинки из высокоуглеродистой нержавеющей стали содержат в составе сплава дополнительные элементы, такие как кобальт (Co), молибден (Mo), ванадий (V) и другие, что положительно влияет на качественные характеристики материала, увеличивая твердость и режущие способности лезвия между заточками.
3. Стоит отметить, что для определённых категорий колюще-режущих инструментов, очень высокая твёрдость не является преимуществом.
Как определить твердость ножа?
Показатель твердости ножевой стали демонстрирует характеристики изделия и качество его закалки.
Твердость определяют по шкале Роквелла HRC. Для контроля применяются портативные и стационарные твердомеры. Ознакомиться с подробным описанием главных отличий данных приборов можно в статье «В чём разница между портативными и стационарными твердомерами?».
Твёрдость стали качественных клинков
| Тип ножа | Твёрдость |
| Кухонные, универсальные, туристические | от 48 до 57 HRC |
| Охотничьи | от 55 до 60 HRC |
| Хирургические | от 58 до 62 HRC |
| Топоры | от 62 до 70 HRC |
Для измерения уровня твёрдости ножа можно использовать ультразвуковые и универсальные твердомеры серии ТКМ. Высокоточный прибор ТКМ-459C оперативно выполнит контроль стали, не оставляя видимого отпечатка на поверхности.
Диапазон измерений твердости по Роквеллу С составляет 20-70 HRC.
Для работы с клинками подойдет комплект поставки, включающий ультразвуковой датчик типа «А» и/или «Н».
Чем отличаются ультразвуковые датчики типа «А» и «Н»?
Фото
Датчик
Нагрузка
Длина/ диаметр
Масса/толщина*/шероховатость изделия
Твердость – главный показатель качества инструмента
Выбирая инструмент для работы, мы сталкиваемся с такой его характеристикой как твердость, которая характеризует его качество. Чем выше этот показатель, тем выше его способность сопротивляться пластической деформации и износу при воздействии на обрабатываемый материал. Именно этот показатель определяет, согнется ли зуб пилы при распиловке заготовок, или какую проволоку смогут перекусить кусачки.
Метод Роквелла
Среди всех существующих методов определения твердости сталей и цветных металлов самым распространенным и наиболее точным является метод Роквелла.
Проведение измерений и определение числа твердости по Роквеллу регламентируется соответствующими документами ГОСТа 9013-59. Этот метод реализуется путем вдавливания в тестируемый материал инденторов – алмазного конуса или твердосплавного шарика. Алмазные инденторы используются для тестирования закаленных сталей и твердых сплавов, а твердосплавные шарики – для менее твердых и относительно мягких металлов. Измерения проводят на механических или электронных твердомерах.
Методом Роквелла предусматривается возможность применения целого ряда шкал твердости A, B, C, D, E, F, G, H (всего – 54), каждая из которых обеспечивает наибольшую точность только в своем, относительно узком диапазоне измерений.
Для измерения высоких значений твердости алмазным конусом чаще всего используются шкалы «А», «С». По ним тестируют образцы из закаленных инструментальных сталей и других твердых стальных сплавов. А сравнительно более мягкие материалы, такие как алюминий, медь, латунь, отожженные стали испытываются шариковыми инденторами по шкале «В».
Пример обозначения твердости по Роквеллу: 58 HRC или 42 HRB.
Впереди стоящие цифры обозначают число или условную единицу измерения. Две буквы после них – символ твердости по Роквеллу, третья буква – шкала, по которой проводились испытания.
(!) Два одинаковых значения от разных шкал – это не одно и то же, например, 58 HRC ≠ 58 HRA. Сопоставлять числовые значения по Роквеллу можно только в том случае, если они относятся к одной шкале.
Диапазоны шкал Роквелла по ГОСТ 8.064-94:
| A | 70-93 HR |
| B | 25-100 HR |
| C | 20-67 HR |
Слесарный инструмент
Инструменты для ручной обработки металлов (рубка, резка, опиливание, клеймение, пробивка, разметка) изготавливают из углеродистых и легированных инструментальных сталей. Их рабочие части подвергают закаливанию до определенной твердости, которая должна находиться в пределах:
| Ножовочные полотна, напильники | 58 – 64 HRC |
| Зубила, крейцмессели, бородки, кернеры, чертилки | 54 – 60 HRC |
| Молотки (боек, носок) | 50 – 57 HRC |
Монтажный инструмент
Сюда относятся различные гаечные ключи, отвертки, шарнирно-губцевый инструмент. Норму твердости для их рабочих частей устанавливают действующие стандарты. Это очень важный показатель, от которого зависит, насколько инструмент износостоек и способен сопротивляться смятию. Достаточные значения для некоторых инструментов приведены ниже:
| Гаечные ключи с размером зева до 36 мм | 45,5 – 51,5 HRC |
| Гаечные ключи с размером зева от 36 мм | 40,5 – 46,5 HRC |
| Отвертки крестовые, шлицевые | 47 – 52 HRC |
| Плоскогубцы, пассатижи, утконосы | 44 – 50 HRC |
| Кусачки, бокорезы, ножницы по металлу | 56 – 61 HRC |
Металлорежущий инструмент
В эту категорию входит расходная оснастка для обработки металла резанием, используемая на станках или с ручными инструментами. Для ее изготовления используются быстрорежущие стали или твердые сплавы, которые сохраняют твердость в холодном и перегретом состоянии.
| Метчики, плашки | 61 – 64 HRC |
| Зенкеры, зенковки, цековки | 61 – 65 HRC |
| Сверла по металлу | 63 – 69 HRC |
| Сверла с покрытием нитрид-титана | до 80 HRC |
| Фрезы из HSS | 62 – 66 HRC |
Примечание: Некоторые производители фрез указывают в маркировке твердость не самой фрезы, а материала, который она может обрабатывать.
Крепежные изделия
Существует взаимосвязь между классом прочности крепежа и его твердостью. Для высокопрочных болтов, винтов, гаек эта взаимосвязь отражена в таблице:
| Болты и винты | Гайки | Шайбы | ||||||||||||||
| Классы прочности | Ст. | Зак.ст. | ||||||||||||||
| d 16 мм | d 16 мм | |||||||||||||||
| Твердость по Роквеллу, HRC | min | 23 | 23 | 32 | 39 | 11 | 19 | 26 | 29.2 | 20.3 | 28.5 | |||||
| max | 34 | 34 | 39 | 44 | 30 | 36 | 36 | 36 | 23.1 | 40.8 | ||||||
Если для болтов и гаек главной механической характеристикой является класс прочности, то для таких крепежных изделий как стопорные гайки, шайбы, установочные винты, твердость не менее важна.
Стандартами установлены следующие минимальные / максимальные значения по Роквеллу:
Относительное измерение твердости при помощи напильников
Стоимость стационарных и портативных твердомеров довольно высока, поэтому их приобретение оправдано только необходимостью частой эксплуатации. Многие мастеровые по мере надобности практикуют измерять твердость металлов и сплавов относительно, при помощи подручных средств.
Измерение твердости при помощи напильников
Опиливание образца напильником – один из самых доступных, однако далеко не самый объективный способ проверки твердости стальных деталей, инструмента, оснастки. Напильник должен иметь не затупленную двойную насечку средней величины №3 или №4. Сопротивление опиливанию и сопровождающий его скрежет позволяет даже при небольшом навыке отличить незакаленную сталь от умеренно (40 HRC) или твердо закаленной (55 HRC).
Для тестирования с большей точностью существуют наборы тарированных напильников, именуемые также царапающий твердомер. Они применяются для испытания зубьев пил, фрез, шестерен. Каждый такой напильник является носителем определенного значения по шкале Роквелла. Твердость измеряется коротким царапанием металлической поверхности поочередно напильниками из набора. Затем выбираются два близко стоящие – более твердый, который оставил царапину и менее твердый, который не смог поцарапать поверхность. Твердость тестируемого металла будет находиться между значениями твердости этих двух напильников.
Переводная таблица твердости
Для сопоставления чисел твердости Роквелла, Бринелля, Виккерса, а также для перевода показателей одного метода в другой существует справочная таблица:
| Виккерс, HV | Бринелль, HB | Роквелл, HRB |
| 100 | 100 | 52.4 |
| 105 | 105 | 57.5 |
| 110 | 110 | 60.9 |
| 115 | 115 | 64.1 |
| 120 | 120 | 67.0 |
| 125 | 125 | 69.8 |
| 130 | 130 | 72.4 |
| 135 | 135 | 74.7 |
| 140 | 140 | 76.6 |
| 145 | 145 | 78.3 |
| 150 | 150 | 79.9 |
| 155 | 155 | 81.4 |
| 160 | 160 | 82.8 |
| 165 | 165 | 84.2 |
| 170 | 170 | 85.6 |
| 175 | 175 | 87.0 |
| 180 | 180 | 88.3 |
| 185 | 185 | 89.5 |
| 190 | 190 | 90.6 |
| 195 | 195 | 91.7 |
| 200 | 200 | 92.8 |
| 205 | 205 | 93.8 |
| 210 | 210 | 94.8 |
| 215 | 215 | 95.7 |
| 220 | 220 | 96.6 |
| 225 | 225 | 97.5 |
| 230 | 230 | 98.4 |
| 235 | 235 | 99.2 |
| 240 | 240 | 100 |
| Виккерс, HV | Бринелль, HB | Роквелл, HRC |
| 245 | 245 | 21.2 |
| 250 | 250 | 22.1 |
| 255 | 255 | 23.0 |
| 260 | 260 | 23.9 |
| 265 | 265 | 24.8 |
| 270 | 270 | 25.6 |
| 275 | 275 | 26.4 |
| 280 | 280 | 27.2 |
| 285 | 285 | 28.0 |
| 290 | 290 | 28.8 |
| 295 | 295 | 29.5 |
| 300 | 300 | 30.2 |
| 310 | 310 | 31.6 |
| 320 | 319 | 33.0 |
| 330 | 328 | 34.2 |
| 340 | 336 | 35.3 |
| 350 | 344 | 36.3 |
| 360 | 352 | 37.2 |
| 370 | 360 | 38.1 |
| 380 | 368 | 38.9 |
| 390 | 376 | 39.7 |
| 400 | 384 | 40.5 |
| 410 | 392 | 41.3 |
| 420 | 400 | 42.1 |
| 430 | 408 | 42.9 |
| 440 | 416 | 43.7 |
| 450 | 425 | 44.5 |
| 460 | 434 | 45.3 |
| 470 | 443 | 46.1 |
| 490 | — | 47.5 |
| 500 | — | 48.2 |
| 520 | — | 49.6 |
| 540 | — | 50.8 |
| 560 | — | 52.0 |
| 580 | — | 53.1 |
| 600 | — | 54.2 |
| 620 | — | 55.4 |
| 640 | — | 56.5 |
| 660 | — | 57.5 |
| 680 | — | 58.4 |
| 700 | — | 59.3 |
| 720 | — | 60.2 |
| 740 | — | 61.1 |
| 760 | — | 62.0 |
| 780 | — | 62.8 |
| 800 | — | 63.6 |
| 820 | — | 64.3 |
| 840 | — | 65.1 |
| 860 | — | 65.8 |
| 880 | — | 66.4 |
| 900 | — | 67.0 |
| 1114 | — | 69.0 |
| 1120 | — | 72.0 |
Примечание: В таблице приведены приближенные соотношения чисел, полученные разными методами. Погрешность перевода значений HV в HB составляет ±20 единиц, а перевода HV в HR (шкала C и B) до ±3 единиц.
При выборе инструмента желательно предпочесть модели известных производителей. Это дает уверенность в том, что приобретаемый продукт изготовлен с соблюдением технологий, а его твердость отвечает заявленным значениям.
Соотношение твердости по Роквеллу и Бринеллю различных изделий.
Твердость по Роквеллу
Твердость материалов является интегрирующим показателем их механических свойств. Существует эмпирическое соответствие между значением твердости и рядом механических характеристик (например, предел прочности на сжатие, растяжение или изгиб).
С развитием машиностроения возникла необходимость иметь общие методики измерения твердости. В начале XX века профессором Людвигом была разработана теоретическая часть методики определения твердости алмазным конусом. В 1919 году Хью и Стэнли Роквеллы запатентовали гидромеханическую установку, которая получила имя — твердомер Роквелла.
Актуальность этого устройства вызвана необходимостью применения неразрушающих методов контроля твердости в подшипниковой промышленности. Существующий метод Бринелля (HB) основан на измерении площади отпечатка шарика диаметром 10 мм. Отпечаток формируется с помощью шарика из закаленной стали или карбида вольфрама, который вдавливается в образец с определенным усилием. Метод Бринелля применяется для определения твердости цветных металлов или низколегированных сталей и неприменим для образцов из закаленной стали. Это связано с тем, что рабочая нагрузка составляет 3000 кгс. Шарик деформируется, поэтому метод Бринелля не может считаться неразрушающим методом контроля.
Метод измерения твердости по Роквеллу
Твердость — характеристика материала, противоположная пластичности, способности материала «вытекать» из-под нагрузки. Методика измерения твердости по Роквеллу предназначена для неразрушающего контроля твердости наименее пластичных материалов — сталей и их сплавов. Универсальность метода заключается в наличии трех шкал твердости, которые проградуированы для измерения под одной из трех нагрузок (60, 100 и 150 кгс) для работы с одной из измерительных головок. В качестве рабочего органа измерительной головки применяют алмазный конус с углом 120° и радиусом при вершине 0,2 мм или закаленный шарик диаметром 1/16“ (1,588 мм).
Метод основан на фиксации прямого измерения глубины проникновения твердого тела измерительной головки (индентора) в материал образца. Глубина отпечатка характеризует способность материала сопротивляться внешнему воздействию без образования валика из вытесненного металла вокруг индентора.
Единица твердость по Роквеллу — безразмерная величина, которая выражается в условных единицах до 100. За единицу твердости приняли перемещение индентора на 0,002.
Твердость металла по Роквеллу: таблица
Таблица создана для наглядного сравнения методов Роквелла и Бриннеля.
