granovskij_rm (831076), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Можно вилеть также. что до скорости резании в = 25 м/мин размеры частиц продуктов изнска уменьшаются, а прн дальнейшем увеличении скорости снова унеличиваются. Это удовлетворительно коррелируется с нелинейной зависимостью интенсивности изнашивания трущейся пары от скорости взаимного скольжения. На рис. 929,а показано состояния изно. щенного лезвия твердосплааного резца марки ВК6 после обточки перлитного чугуна со скоростью резания в = 125 м/мин. Хорошо вэщны разрушения режущей кромки и прнмьпгающей к ней вогнутой изношенной контактной площадки (лунки) на передней понерхности лезвия.
Разрушение режущей кромки и состояние контактной площадки лезвия более детально вилны на микрофотографии (рис. 9.19,6), на которой вилны следы, оставшиеся после местных вырывая микрочастип твердого сплава. Микроренттеноспектральные исследонания также показывают, что при изнашивании твердых сплавов продукты износа имеют внд микрочастиц, распределенных на прирезцавой стороне стружки и обработанной поверхности. МикроФотографии, снятые сканированием на микрозонде «М5-46-Сащесав с увеличением х 800 (рис. 9.20), подтаержпают дискретный характер изнашивания твердого сплава.
На микрофотографии (рис. 9.20, а), снятой в поглощенных электронах, виден участок понерхности резания на заготовке из аусгенитного чугуна, обработанной твердосплавным резцом марки ВК6 со скоростью с = Ю0 м)мин. Пред- б) 138 полагается, что на обследуемом участке среди видимых темных образований может находиться частичка продуктов износа твердого сплава ВК6. Чтобы подтвердить ее присутствие, производится повторное сканирование этого же участка поверхности резания в характеристическом / ~-(У-излучении (рис.
920, 6) и характеристическом К„-Со-излучении Рис. 9.21. Припер определения рознеров частицы продукта износа: а — ллкрафатаграфлл ь Кв.Са-лзлучеллл; б — нлкрахлллческлй алаллз па сечению Я вЂ” й (З вЂ” кабалы; 1 — ьальфрал; Э вЂ” никель. 4 — железа) (рис.
9.20, в). Полученные микрофотографии показывают наличие часпщы твердого сплава на обследованной поверхности резания. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ ИЗНОСА ЛЕЗВИЙ. Микрозондом типа кМ5-46-Сазпеса» можно не только обнаружить присутствие частиц продуктов износа, но произвести также ориентировочный анализ химического состава и размеров этим частиц. На рис. 9.21,а показана запись результатов рентгеноспект)ьзльного анализа химического состава, полученная при пересечении микро- зондом частицы продуктов износа, обнаруженной на прирезцовой стороне стружки нз нержавеняцей стали, по линии А — А.
За первый проход микрозондом с записью интенсивности излучения К.-Со и 1 -В' в зоне расположения частицы зафиксировано максимальное содержание кобальта = 16 5м а вольфрама 4,5%, т. е. элементов, входящих в состав быстрорежущей сэнли. Причем это составляет окопа '/з содержаняя этих элементов в стали Р10МК25. Вместе с тем при повторном проходе зондом по той же траектории с записью интенсивности излучения К.-)Ч1 и К.-Сг установлено снижение процентного содержания Рб и Сг до '/з их содегнкания в стали 12Х18Н10Т. Таким обра- а) б) б) Рнс. 9.22.
Мнкрохиннческнй анализ частиц продуктов износа твердого сплава ВК6 зом, в зоне нахождения частицы быстрорежушаа сталь занимает примерно з/з ее объема, возбужденного электронным зондом, а обрабатываемая сталь — '/з объема. Учитывая, что глубина проникновения электронов в поверхность обследуемого образца составляет 1 мкм, обследованная в данном случае частица пролуктов износа быстрорежушей стали имела толщину 0,6...0,7 мкм.
Измерение видимой на микрофотографии плошади час'гицы и ее толщины рентгеноспектральным анализом позволяет определить ее объем и, следовательно, массу. Суммирование масс частиц продуктов износа, расположенных на заданной площади образца стружки, позволвет дать количественную оценку интенсивности изнашивания лезвия инструмента на тех режимах обработки, при которых была срезана обследованная стружка. На рис. 9,22 приведены записи микро- химического анализа продуктов износа твердого сплава ВК6 на обработанной поверхности аустеннтного чугуна.
Частнпы размером около 2 мкм (рис. 9.22, б) не содержат кобальта, т. е. они состоят целиком нз карбилов вольфрама. Здесь практически нулевая интенсивность К„-Со-излучения при олновременно существенной интенсивности нзлученив 1 -В'. Более крупные по размерам частицы пролуктов износа твердого сплава содержат также и кобальт (рнс. 9.22, а, в). $9.У.
ГИПОТЕЗЫ, ОБЪЯСНЯ$ОЩИЕ МБХАНИЗМ ИЗНОСА ЛБЗВИЙ Недоступность непосредственных наблюдений за ходом сложного процесса изнашивания лезвий режущих инструментов привела к появлению предложенных разными исследователями гипотетических объяснений природы изнашивания лезвий инструментов, во время обработки металлических заготовок.
ГИПОТЕЗА О МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРИРОДЕ ИЗНАШИВАНИЯ Трущиеся поверхности шероховаты, т. е. покрыты макро- н микронеровностями. Выступы макро- и микронеровностей контактирующей поверхности одного тела размещаются во впадинах макро- и микро- неровностей поверхности другого тела. В процессе взаимного скольжения неровности обрабатываемого металла разрушают неровности на лезвии. Этот процесс механического разрушения принимается за основу механизма изнашивания лезвия инструмента. Хотя эта гипотеза не противоречит вышеизложенным результатам обнаружения продуктов износа микрорентгеноспектральным методом, она не нашла широкого признания.
так как недостаточно учитывает различие в твердости и других механических свойствах контактирующих поверхностей. ГИПОТЕЗА ОБ АБРАЗИВНОМ ИЗНАШИВАНИИ. Обрабатываемые материалы содержат твердые включения, которые изнишивиют лезвие микрацарапаньгм. Эта ~ ипотеза хорошо согласуется с практикой при обработке литых за|ставок, имеющих поверхностную корку, горячештампованных и термообработанных заготовок с поверхностной окалиной, а также при резании силумина, имеющего высокое содержание кремния, и некоторых сплавов и пластмасс 1стеклопластиков) с твердыми включениями. Однако при резании основной массы обрабатываемых металлов гипотеза об абразивном изнашивании не может объяснить физическую природу и интенсивность изнашивания лезвий.
ГИПОТЕЗА ОБ ОКИСЛИТЕЛЪНОЙ ПРИРОДЕ ИЗНАШИВАНИЯ. В прост- 139 ранстве между контактной поверхностью лезвия, с олной стороны, и опорной поверхностью срезаемой стружки и поверхностью резания — с другой, проникает газовая или жидкая среда. Если эта газовая срела — воздух, то кислород воздуха непрерывно окисляет тонкий поверхностный слой инструментального материала. Принимая, что оксиды менее прочны, чем исходный металл, тонкий слой оксидов на поверхности инструмента разрушается силами трения и удаляется в виде продуктов износа. Поэтому для повышения износостойкости целесообразно исключить попадание воздуха межлу контактными поверхностями обдувкой зоны резания струей защитных газов, таких, как азот нли аргон.
Справедливость окислителъной природы изнашивания лезвий нуждается в дальнейших исследованиях и подтверждении непосредственными экспериментальными наблюлениями. ГИПОТЕЗА АДГЕЗИОННОГО ИЗНАШИВАНИЯ Твердые тела в определенных условиях взаимодействия «схватываются» под действием адгеэионных (молекулярных) снл.
Данная гипотеза полнее других гипотез подтверждается наблюдениями и практикой резания. Согласно гипотезе адгезионного изнашивания в конкретных условиях резания, когда на контактных поверхностях лезвия действуют высокая температура, большое давление и существует ювенильное состояние трущихся поверхностей, непрерывно возникающих в процессе резания, пластичные поверхностные слои в отдельных точках контакта могут сблизиться настолько, что между атомами металлов контактирующей пары могут возникнуть силы сцепления.
В последующие мгновения в связи с тем, что имеет место подвижный контакт, в пределах приграничного слал одной из контактных ьюверхностей происходит разрушение материала в тех пючках, где только чта установилось адгезианное схватывание. Если разрушение происходит в приграничном слое материала лезвия, оторванные и унесенные частицы представляют собой продукты износа инструментального материала. Если разрушается приграничный слой обрабатываемого металла, оторванные частички остаются на лезвии в ниле палилов обрабатываемого металла. Гипотеза адгезионного изнашивания хорошо согласуется с результатами выше- рассмотренного метода микрорентгеноспектрального анализа продуктов износа лезвий режущих инструментов.
ГИПОТЕЗА О ДИФФУЗИОННОЙ ПРИРОДЕ ИЗНАШИВАНИЯ. В процессе резания происходят непрерывный и направленный диффузионный перенос углерода и вольфрама пэ приграничного слоя апструмептальпого материала лезвия в коптактирунпций с пам слой обрабатываемого металла. По мере увеличения скорости резания и, следовательно, температуры диффузионный перенос становится основным фактором, определяющим механизм износа лезвий.
Гипотеза о диффузионной природе износа лезвий неносредствешвлми экспериментальными исследованиями еще не подтверждена и нуждается в дальнейших обстоятельных экспериментальных и теоретических поисках и доказательствах. у~ Скороспзь резания, Ц~ спзойкоспзь и ресурс инсупруиенпЗа 9 10Л. МАКСИМАЛЬНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИЗНОС ПО ЗАДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ И ВРЕМЯ РЕЗАНИЯ МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА ПО ЗАДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ. Максимальный линейный износ й, на задней поверхности лезвия постепенно возрастает на протяжении всего времени резания т.
Постепенно возрастающий максимальный линейюый износ й, „„измеряют, как показано на рис. 9.3, через равные или произвольные промежутки времени Ат. Измерение с достаточной степенью точности производится измерительной лупой Польди с ценой деления шкалы О,1 мм или микроскопом типа МПБ-2 с ценой деления шкалы 0,05 мм. Иногда целесообразно с помощью фотокамеры, оснащенной насадкой, зафиксировать вид изношенной задней поверхности на фотопленку, а затем, применяя специальную увеличительную аппаратуру, измерить текущую величину й, „. На этапе экспериментальных исследований проведение измерений сопровождается протокольными записями, которые затем используются при математической обработке экспериментальных данных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
