Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Из какого материала делают развёртки и зенкеры — вопрос выбора инструментального материала, способного резать металл и сохранять остроту кромок под нагрузкой и нагревом. Рабочую часть этого осевого инструмента изготавливают из легированной инструментальной стали, быстрорежущей стали и твёрдого сплава, а поверхностные свойства кромки дополнительно поднимают износостойкими покрытиями. Марки материала и требования к твёрдости для развёрток и зенкеров прямо закреплены в стандартах на конкретные типы инструмента.
Развёртки применяют для чистовой обработки предварительно просверлённых, зенкерованных или расточенных отверстий, зенкеры — для получистовой обработки, увеличения диаметра и повышения точности отверстия после сверления. От материала режущей части зависят допустимая скорость резания, стойкость между переточками и способность работать по вязким, абразивным и жаропрочным материалам. Ниже разобраны группы материалов, распределение марок по конструкции инструмента, покрытия TiN / TiAlN, точность исполнения и особенности переточки.
Для осевого инструмента чистовой и получистовой обработки отверстий применяют четыре группы инструментальных материалов. Различаются они прежде всего теплостойкостью (красностойкостью) — способностью сохранять твёрдость при нагреве режущей кромки, а также твёрдостью, вязкостью и стойкостью к износу.
Чем выше теплостойкость материала, тем выше допустимая скорость резания: быстрорежущая сталь сохраняет твёрдость примерно до 620 °C, а твёрдый сплав — при существенно более высоком нагреве.
На практике для развёрток и зенкеров основными являются две группы: быстрорежущая сталь для большинства производственных задач и твёрдый сплав для высокопроизводительной обработки, обработки чугуна, закалённых, нержавеющих и жаропрочных материалов. Легированная сталь 9ХС остаётся типовым материалом ручного инструмента.
Легированные инструментальные стали (представитель — 9ХС по ГОСТ 5950-2000) содержат хром и кремний, обеспечивающие достаточную прокаливаемость и износостойкость при относительно простой термообработке. По теплостойкости эта группа уступает быстрорежущей стали, поэтому применяется там, где скорость резания невелика.
Именно поэтому 9ХС — типовой материал ручных развёрток и зенкеров: при слесарной подгонке и ремонте инструмент работает вручную, с малой скоростью и без интенсивного нагрева кромки. Технические условия допускают изготовление ручного инструмента и из быстрорежущей стали или другой легированной стали, не уступающей 9ХС по работоспособности.
Быстрорежущая сталь (обозначение начинается с буквы «Р») — высоколегированный сплав по ГОСТ 19265-73, предназначенный для инструмента, работающего в условиях повышенных температур и интенсивного износа. В маркировке цифра после «Р» показывает среднюю массовую долю вольфрама, буквы М, Ф, К — молибден, ванадий и кобальт. Это основной материал машинных цельных развёрток и зенкеров, а также ножей сборного инструмента.
К ним относят Р6М5, Р18 и Р9. После термообработки они дают твёрдость порядка HRC 62…65 и сохраняют режущие свойства при нагреве кромки примерно до 620 °C. Р6М5 заменяет часть вольфрама молибденом — снижается карбидная неоднородность, улучшаются шлифуемость и вязкость; это наиболее распространённая марка для развёрток и зенкеров общего назначения. Р18 отличается стабильной термообработкой и традиционно применяется для точного и резьбового инструмента.
Добавка кобальта повышает теплостойкость и вторичную твёрдость. Марки Р6М5К5, Р9К5, Р9М4К8 сохраняют режущую способность при более высоком нагреве и предназначены для обработки нержавеющих и жаропрочных сталей, где стандартный быстрорез быстро садится.
В стандарте на цилиндрические развёртки допускается изготовление машинного инструмента из других марок быстрорежущей стали при условии, что стойкость будет не ниже, чем у инструмента из Р6М5 по ГОСТ 19265.
Твёрдые спечённые сплавы по ГОСТ 3882-74 состоят из карбидов вольфрама (а в титановольфрамовой группе — ещё и карбида титана), скреплённых кобальтовой связкой. Их получают спеканием порошков: кобальт образует жидкую фазу, смачивает зёрна карбидов и формирует металлокерамическую матрицу. Твёрдый сплав значительно твёрже и теплостойче быстрорежущей стали, но более хрупок и чувствителен к ударным нагрузкам, поэтому в развёртках и зенкерах чаще применяется в виде напаиваемых или сменных пластин на стальном корпусе, а также как цельный мелкоразмерный инструмент.
Марки ВК (например, ВК6, ВК8) состоят из карбида вольфрама и кобальта. Цифра указывает содержание кобальта: чем его больше, тем выше прочность и вязкость сплава, но ниже твёрдость и износостойкость. Вольфрамокобальтовые сплавы применяют для обработки чугуна и цветных металлов (группы применения K и N по ISO 513).
Марки ТК (например, Т15К6, Т5К10) содержат карбид титана, карбид вольфрама и кобальт. Первая цифра — доля карбида титана, вторая — доля кобальта. Титановольфрамовые сплавы предназначены для обработки стали (группа применения P по ISO 513). Это разделение прямо отражено в стандартах на зенкеры: инструмент с пластинами группы ТК — для обработки стали, группы ВК — для обработки чугуна.
Развёртка и зенкер редко бывают целиком из одного материала. Дорогой инструментальный материал сосредоточен в рабочей части, а хвостовик и корпус выполняют из конструкционных сталей — это снижает расход быстрорежущей стали и твёрдого сплава и повышает вязкость нерабочих зон.
Цельные развёртки и зенкеры из быстрорежущей стали, начиная с определённого диаметра, изготавливают сварными: рабочая часть из быстрорежущей стали приваривается к хвостовику из конструкционной стали. Для развёрток стандарт устанавливает сварную конструкцию с номинального диаметра 10 мм и более. Хвостовики выполняют из стали марки 45 (ГОСТ 1050-2013) или 40Х (ГОСТ 4543-2016). В зоне сварки не допускаются раковины, непровар, прижог и кольцевые трещины.
У сборных развёрток и зенкеров рабочие ножи изготавливают из быстрорежущей стали (или оснащают твердосплавными пластинами), а корпуса и элементы крепления — из конструкционной легированной стали 40Х или стали 45.
При напайке пластин корпус зенкера может выполняться из быстрорежущей стали, 9ХС, а также из сталей 40Х, 45Х, 35ХГСА для корпусов с заниженным относительно режущей части диаметром. Пластины крепят пайкой; в качестве припоя стандарт рекомендует, в частности, латунь.
Материал развёрток закреплён в технических условиях на цилиндрические развёртки. Ручные развёртки изготавливают из легированной стали 9ХС, машинные цельные и ножи сборных — из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265; для высокопроизводительной обработки применяют развёртки, оснащённые твёрдым сплавом.
Общие требования к материалу, твёрдости и конструкции цилиндрических развёрток задаёт ГОСТ 1523-81, термины и типы — ГОСТ 29240-91, допуски на диаметр — ГОСТ 13779-77, допуски развёрток с припуском под доводку — ГОСТ 11173-76.
Для отверстий под ходовые посадки в углеродистых и легированных сталях достаточно машинной развёртки из быстрорежущей стали Р6М5. Для нержавеющих и жаропрочных сплавов сразу закладывают кобальтовый быстрорез или твердосплавное исполнение — стойкость обычного быстрореза на таких материалах падает.
Зенкеры цельные и со вставными ножами изготавливают из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265; по согласованию с потребителем допускается изготовление из легированной стали 9ХС с твёрдостью порядка HRC 62…65. Для обработки чугуна, закалённых, нержавеющих и жаропрочных материалов применяют зенкеры, оснащённые твердосплавными пластинами, и цельные твердосплавные зенкеры.
Конструкцию и размеры цельных зенкеров задаёт ГОСТ 12489-71 (типы с коническим хвостовиком, с цилиндрическим хвостовиком и насадные), твердосплавных — ГОСТ 3231-71. Технические требования к цельным зенкерам из быстрорежущей стали регламентирует ГОСТ 1677-75, к твердосплавным — ГОСТ 12509-75.
Выбор группы твёрдого сплава для зенкера определяется обрабатываемым материалом: пластины группы ТК ставят для обработки стали, пластины группы ВК — для обработки чугуна.
Покрытие не меняет базовый материал инструмента, а формирует на кромке тонкий (несколько микрон) слой износостойкого соединения. Оно снижает трение стружки о кромку, поднимает поверхностную твёрдость и повышает теплостойкость, продлевая ресурс развёртки или зенкера. На мелкоразмерный осевой инструмент покрытия наносят преимущественно методом PVD (физическое осаждение) — тонкий слой при умеренной температуре сохраняет остроту режущей кромки.
Базовое универсальное покрытие золотисто-жёлтого цвета. Поверхностная твёрдость ориентировочно около 2300 HV, рабочая температура примерно до 600 °C. Снижает трение и налипание, продлевает ресурс инструмента из быстрорежущей стали при обработке обычных конструкционных и легированных сталей.
Добавка углерода поднимает твёрдость заметно выше, чем у TiN, — ориентир порядка 3000 HV, при этом теплостойкость ниже. Сильные стороны — стойкость к абразивному износу и вязкость слоя, поэтому TiCN применяют по абразивным материалам, чугуну, при прерывистом и ударном резании на умеренных скоростях.
Покрытие фиолетово-чёрного, антрацитового цвета под высокие температуры: при нагреве алюминий на поверхности окисляется и образует плёнку оксида алюминия, работающую термобарьером. Рабочая температура ориентировочно до 800…900 °C, твёрдость порядка 3000 HV и выше. Применяют при высокоскоростной и сухой обработке, по нержавеющим, жаропрочным и закалённым сталям.
Приведённые значения твёрдости и теплостойкости — ориентировочные. Реальные параметры зависят от рецептуры, толщины слоя и технологии производителя, поэтому под конкретную задачу их сверяют по документации на инструмент.
Материал напрямую связан с достижимой точностью: развёртывание — финишная операция, зенкерование — получистовая. От стабильности материала и стойкости кромки зависит, сохранит ли инструмент размер к концу партии.
Развёртывание обеспечивает обработку отверстий в пределах 6…9 квалитетов с малой шероховатостью поверхности; технические условия распространяют цилиндрические развёртки на отверстия с допусками по 6…11 квалитетам. Зенкерование — более грубая операция, дающая ориентировочно 10…11 квалитет.
Развёртки выпускают в исполнениях под определённые поля допусков отверстия (например, под посадки H7, H8, H9): допуск на диаметр самого инструмента подбирается так, чтобы с учётом разбивки получить нужное поле. Допуски на диаметр цилиндрических развёрток задаёт ГОСТ 13779-77. Для цельных зенкеров поле допуска номинального диаметра — h8.
Развёртки и зенкеры относятся к переттачиваемому инструменту. Инструмент из быстрорежущей стали и 9ХС затачивают по задней поверхности заборной (режущей) части. Поскольку калибрующая часть определяет диаметр и при переточке заборного конуса практически не затрагивается, номинальный размер инструмента при заточке по режущей части сохраняется — это позволяет многократно восстанавливать остроту без потери посадочного размера.
Твердосплавный инструмент затачивают алмазными кругами: обычная абразивная заточка для твёрдого сплава непригодна. Инструмент с износостойким покрытием при переточке теряет покрытие на переточенной поверхности, поэтому после заточки его при необходимости повторно покрывают.
Заточка развёртки по калибрующей (цилиндрической) части ведёт к уменьшению диаметра и выходу инструмента из поля допуска. Восстановление размера — задача специализированной переточки, а не общей заточки.
Логика идёт от обрабатываемого материала и режима, а не от «более дорогого» инструмента. Порядок выбора:
Более твёрдый и теплостойкий материал не значит «лучше под любую задачу»: твёрдый сплав хрупок и не любит ударов, а кобальтовый быстрорез избыточен для рядовых сталей.
Рабочую часть изготавливают из легированной инструментальной стали (9ХС — для ручного инструмента), быстрорежущей стали по ГОСТ 19265 (Р6М5, Р18 и кобальтовые марки — для машинного) и твёрдого сплава по ГОСТ 3882 (напаиваемые или сменные пластины, цельный мелкоразмерный инструмент). Хвостовики и корпуса выполняют из конструкционных сталей 45 и 40Х.
Быстрорежущая сталь вязче и лучше переносит удары, сохраняет твёрдость при нагреве примерно до 620 °C. Твёрдый сплав существенно твёрже и теплостойче, допускает более высокие скорости резания, но более хрупок и чувствителен к ударным нагрузкам. Поэтому быстрорез — универсальный выбор, а твёрдый сплав — для высокопроизводительной обработки и трудных материалов.
У сварного инструмента рабочая часть из быстрорежущей стали приваривается к хвостовику из конструкционной стали марки 45 (ГОСТ 1050) или 40Х (ГОСТ 4543). Такое решение снижает расход дорогой быстрорежущей стали и повышает вязкость нерабочей зоны. Для развёрток сварная конструкция принята с диаметра 10 мм и более.
Группу выбирают по обрабатываемому материалу: вольфрамокобальтовые сплавы ВК (ВК6, ВК8) — для чугуна и цветных металлов, титановольфрамовые ТК (Т15К6, Т5К10) — для стали. Это разделение прямо закреплено в стандартах на твердосплавные зенкеры.
Тонкое износостойкое покрытие снижает трение и налипание, поднимает поверхностную твёрдость и теплостойкость кромки, увеличивая ресурс. TiN — универсал по обычным сталям, TiCN — по абразиву и чугуну, TiAlN — по нержавейке и жаропрочным при скоростном и сухом резании. На мелкоразмерный инструмент покрытие наносят методом PVD, сохраняющим остроту кромки.
Да, это перетачиваемый инструмент. Инструмент из быстрорежущей стали и 9ХС затачивают по задней поверхности заборной части, при этом диаметр, задаваемый калибрующей частью, сохраняется. Твёрдый сплав перетачивают алмазными кругами. Инструмент с покрытием после заточки при необходимости покрывают повторно.
Развёртывание — финишная операция, обеспечивает ориентировочно 6…9 квалитет с малой шероховатостью; технические условия распространяют цилиндрические развёртки на допуски по 6…11 квалитетам. Зенкерование грубее — порядка 9…11 квалитета. Развёртки выпускают в исполнениях под конкретные поля допусков отверстия (H7, H8, H9).
Материал развёрток задаёт ГОСТ 1523-81, зенкеров — ГОСТ 1677-75 и ГОСТ 12509-75. Марки материалов регламентированы отдельными стандартами: быстрорежущая сталь — ГОСТ 19265-73, легированная инструментальная — ГОСТ 5950-2000, твёрдые сплавы — ГОСТ 3882-74, конструкционные стали хвостовиков — ГОСТ 1050-2013 и ГОСТ 4543-2016.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.