Диссертация (1173087), страница 32
Текст из файла (страница 32)
рисунок 7.9). В то же256время с ростом εост пластичность металла сохраняется, повышается егочувствительность к перегрузкам, уменьшается трещиностойкость. Нарисунке 6.8 показано изменение структуры после усталостных испытаний.а)б)в)Рисунок 7.9 – Образцы-имитаторы и их структура после усталостныхиспытаний: а) ВТ3–1 - без покрытия; б) ВТ3–1 – с локальным диффузионнымпокрытием; в) ВТ3–1– со сплошным покрытием257Проведеннымиисследованиямиустановлено,чторазработанноепокрытие повышает жесткость, но при этом сохраняет свою прочность,уменьшаяупруго-пластическуюдеформациюподвоздействиемтермомеханических напряжений, и, тем самым, снижая распространениетрещин в материале.В результате проведенных исследований прочность образца-имитатора слокальным диффузионным покрытием увеличивается, т.е.
происходитдеформационное упрочнение, увеличение плотности дислокаций и темсамым уменьшается длина свободного пробега. Увеличение плотностидислокаций и возрастание концентрации примесей приводит к сильномуторможению дислокаций и прекращению их движения. Повышениепрочности титана достигается растворением в нем атомов кислорода.Пластическая деформация сопровождается сдвигом атомов кристаллическойрешетки и образованием большого количества дефектов, препятствующихперемещению дислокаций. Этим объясняется упрочнение материала при ихобработке. Образцы со сплошным покрытием более хрупкие, чем образцы слокальнымдиффузионнымпокрытием,ивпроцессеисследованияпотрещали, о чем свидетельствует структура материала, (см. рисунок 7.8в).Таким образом, дискретное диффузионное покрытие МеО-О2 можетбыть применено к деталям, подвергающимся износостойкости.Выводы по главе:1.
Установлено, что карбидное покрытие ВК-25М содержит (3-4)%С,(72-74)% вольфрама и (23-24)% кобальта, не растрескивается под нагрузкойпри толщине слоя примерно 0,26 - 0,28 мм, но после напыления данноепокрытие ВК-25М вновь направляют на механическую обработку дляокончательного изготовления лопатки под размер.2. Разработан способ повышения долговечности лопаток компрессора навторой ресурс путем восстановления износостойкого покрытия ВК-25М наантивибрационных бандажных полках.3. Структура дискретного диффузионного покрытия препятствуетраспространению трещин и даже их остановки в процессе эксплуатации на258границе раздела материал – покрытие, кроме того дискретное покрытие нетребуетдополнительноймеханическойобработки,чтопозволяетувеличивать ресурс лопаток.4. Механические испытания показали, что разработанная технологиянанесения локального дискретного диффузионного покрытия позволяетувеличить длительную пластичность и повысить циклическую долговечностьна 30 - 50% деталей из титановых сплавов.259ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ1.
Разработана теоретическая модель долговечности образца с дискретнымдиффузионным покрытием для сравнительной оценки влияния дискретногодиффузионного и сплошного покрытий на физико-механические свойстваповерхностного слоя материала.Показано, что использование локальности приводит к уменьшениюзначения модуля Юнга образца, сравнительно с образцом со сплошнымпокрытием, что приводит к улучшению его пластических свойств,способствующих релаксации напряжений.2. Установлены взаимосвязи между составами газовой среды иобрабатываемых материалов, параметрами технологического процесса иструктуройформируемогопокрытия,обеспечивающимиповышениедолговечности деталей и инструментов.3.Установленовлияниеструктурныхособенностейдиффузионного покрытия, связанных с образованием оксидов,дискретногона физико-механические и режущие свойства инструментального материала и физикомеханические свойства конструкционного материала.4.
Выявлен механизм изнашивания режущего инструмента с дискретнымдиффузионным покрытием при точении и фрезеровании, состоящий вторможении процессов зарождения и распространения трещин, обусловленныйнаведением переменного напряженного состояния в поверхностном слое.5. Разработаны методика и критерий оценки долговечности материалов cдискретным диффузионным покрытием по величине молярной энергииактивации Uэф.6. Разработан метод нанесения дискретного диффузионного покрытия, какна инструментальный, так и на конструкционный материал, определеныоптимальныепараметры,увеличивающиеинструмента в условиях эксплуатации.долговечностьрежущего2607. Разработан способ повышения долговечности лопаток компрессора навторойресурспутемвосстановленияизносостойкогопокрытиянаантивибрационных бандажных полках.8.
Разработано оборудование и технология нанесения дискретногодиффузионногопокрытия,какнаинструментальный,такинаконструкционный материалы.9. Показано, что разработанная технология нанесения дискретногодиффузионного покрытия на инструментальный материал, в частности нарежущий инструмент позволяет:- повысить износостойкость резцов с быстрорежущими пластинамиР6М5, Р6М5К5 при продольном точении стали 40Х (НВ220) в 4-5 раз посравнению с пластинами без покрытия и в 1,5-3 раза по сравнению сосплошным покрытием;- повысить износостойкость резцов с твердосплавными пластинамиIC50M при поперечном точении стали 40Х (НВ220) в 3-4 раза по сравнениюс пластинами без покрытия и в 1,8-2,5 раза по сравнению со сплошнымпокрытием;- повысить износостойкость резцов с твердосплавными пластинамиIC3028, IC9015 и IC9025 при продольном точении стали 40Х (НВ220) в 1,5раза по сравнению с пластинами со сплошным покрытием с использованиемсмазочно-охлаждающей жидкостью и в 1,8 - 2 раза по сравнению спластинами со сплошным покрытием;- повысить износостойкость твердосплавных цельных фрез ВК10ХОМпри черновом фрезеровании титановых лопаток ВТ6 в 2 раза по сравнениюсо сплошным покрытием и в 1,8 раза по сравнению с контрольными фрезамибез покрытия; при чистовом фрезеровании - в 1,5 раза по сравнению сосплошным покрытием и в 1,8 раза по сравнению с контрольными фрезамибез покрытия и при переточке в 2 - 2,5 раза относительно контрольных фрезбез покрытия.26110.
Механические испытания показали, что разработанная технологиянанесения дискретного диффузионного покрытия позволяет увеличитьпластичность и повысить циклическую долговечность на 30 - 50%конструкционного материала, например на детали из титановых сплавов.262СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Верещака,А.С.Работоспособностьрежущегоинструментасизносостойкими покрытиями / А.С. Верещака. – М.: Машиностроение, 1993.– 330 с.2.
Чекалова, Е.А. Интенсификация обработки: учебное пособие / Е.А.Чекалова. – М.: Изд-во ГОУ ВПО МГТУ «Станкин», 2007. – 127 п.с.Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию вобласти автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качествеучебного пособия для студентов высших учебных заведений.3. Горелов, В.А. Исследование влияния округления режущей кромки натемпературы и силы резания при точении титановых сплавов / В.А.
Горелов,В.С. Кушнер // Резание и инструмент в технологических системах: меж.науч.- тех. сборник. – Харьков, 2003. – С. 43 – 46.4. Горелов, В.А. Влияние условий термомеханического нагружения нанапряжения и деформации режущего лезвия / В.А. Горелов, В.С. Кушнер //Справочник. Инженерный журнал. – 2005. – №8. – С. 51 – 53.5. Васин, С.А. Резание материалов: термомеханический подход ксистеме взаимосвязей при резании: учебник для технических вузов / С.А.Васин, А.С. Верещака, В.С. Кушнер. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2001. – 448 с.6. Горелов, В.А. Термомеханический анализ обработки резаниемжаропрочных сплавов / В.А. Горелов // Омский научный вестник, 2006.
–№10. – С. 24 – 28.7.Верещака,А.С.Повышениеработоспособностирежущихинструментов нанесением износостойких покрытий: дис. д-ра тех. наук:05.03.01/ Верещака Анатолий Степанович. – М., 1986. – 520 с.8. Григорьев, С.Н. Повышение работоспособности инструмента избыстрорежущей стали путем КПО: дис. канд. тех. наук: 05.03.01/ ГригорьевСергей Николаевич. – М., 1988. – 188 с.9. Касьянов, С.В. Исследование режущих свойств и разработка путейдальнейшего развития инструментов с износостойкими покрытиями: дис.263канд.
тех. наук: 05.03.01/ Касьянов Станислав Вячеславович – М., 1979. – 241с.10. Синопальников, В.А. Затупление быстрорежущего инструмента испособы повышения его работоспособности / В.А. Синопальников //Материалы семинара. Обработка конструкционных материалов резанием сприменением СОЖ. – М.: МДНТП, 1978. – С. 62 – 67.11. Хает, Л.Г. Прочность режущего инструмента / Л.Г. Хает. – М.:Машиностроение, 1975. – 168 с.12. Лоладзе, Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента /Т.Н. Лоладзе. – М.: Машиностроение, 1982.
– 320 с.13. Артингер, И. Инструментальные стали и их термическая обработка:справочник /И. Артингер. – М.: Металлургия, 1982. – 312 с.14. Бетанели, А.И. Прочность и надежность режущего инструмента /.А.И. Бетанели. – Саброте Сакартвело. – Тбилиси: 1973. – 304 с.15. Верещака, А.С. Режущие инструменты с износостойкимипокрытиями /А.С. Верещака, И.П. Третьяков.
– М.: Машиностроение, 1986. –190 с.16. Кабалдин, Ю.Г. Структурно энергетический подход к процессуизнашивания режущего инструмента / Ю.Г. Кабалдин // Вестникмашиностроения. – 1990. – № 12. – С. 62 – 68.17. Кузьменко, Ю.Н. Повышение качества режущего инструмента избыстрорежущей стали / Ю.Н. Кузьменко, В.М. Рябикина и др. // Бюллетень.ЦНИИЧМ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
