Для расчета прочности твердосплавных режущих элементов инструментов необходимо знать механические характеристики твердых сплавов. Такие свойства сплава, как твердость, механическая прочность, ударная вязкость, красностойкость, устойчивость к пластическим деформациям и химическим изменениям, а также условия его использования достаточно полно исследованы.
Предел прочности
Предел прочности твердого сплава при поперечном изгибе и величина ломающей подачи не могут в полной мере характеризовать прочность режущих кромок зубьев инструмента в условиях фрезерования, так как при циклическом нагружении более объективной характеристикой является предел усталости твердого сплава.
По мере увеличения количества циклов нагружения зубьев и скорости резания прочность режущих кромок снижается, в результате чего увеличивается вероятность появления крупных выкрашиваний и сколов и ограничивается период стойкости инструмента.
При прерывистом резании режущая кромка зуба инструмента подвергается циклическому нагружению и ударам. В этих условиях прочность инструментального материала характеризуют: предел выносливости ?w и ударная вязкость ан. Для вольфрамовых сплавов ?в/?из – 0,3, а для титановольфрамовых – 0,6; аw = 450…620 МП;
Свойства сплавов значительно изменяются в зависимости от температуры. Некоторые сплавы, имеющие хорошие усталостные свойства при нормальной температуре, оказываются 3начительно хуже других сплавов при высоких температурах, например, сплавы ТТ20К9 и ВК8. Для наиболее применяемых марок твердого сплава предел усталости ?уст = 600… 850 МПа при t = 20 °С, ?уст = 900…1100 МПа при t = 200 °С, ?уст = 800… 1000 МПа при t = 400… 600 °С.