Упрочнение заготовок режущего инструмента из быстрорежущей стали при динамическом микролегировании

• Автор: Киреев, Владимир Павлович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 226 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТВРАТУР11ЫХ ИСТОЧНИКОВ, ЦЕЛЬ И

задачи; исследования

1. Г Быстрорежущие стали* их механические и эксплуатационные

свойства:

1.2 Методы повышения эксплуатационных свойств инструментов из быстрорежущих сталей

1.2.1 Поверхностные методы

1.2.2 Объёмное упрочнение инструмента из*быстрорежущей стали:

1.2.3 Термомеханическая обработка сталей и сплавов

1.3 Свойства материалов при ударно-волновой обработке
1.4 Возможности: проникновения микрочастиц в материалы
при импульсных воздействиях
1.4.11 Модельные представления об аномально-глубоком; проникновении микрочастиц,в преграду с точки зрения образования и развития трещины
1.4.2 Аномально-глубокое проникновение микрочастиц в преграду из условия перераспределения энергии и гидродинамического течения материала преграды
1.4.3; Проникновение микрочастиц переносом на фронте ударной волны
1.4.3 Аномально-глубокое проникновение микрочастиц с
позиции бародиффузии .5 Г
1.4.5 Проникновение микрочастиц в преграду при фазовых переходах
1.4.6 Другие представления об аномально-глубоком проникновении < микрочастиц в преграду

1.4.7 Структурные изменения в материалах при динамическом микролегировании
1.4.8 Свойства материалов, подвергнутых динамическому
микрол егированию
1.5 Выводы и задачи исследований
2 МЕТОДИКИ И ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Материалы и образцы
2.1.1 Быстрорежущие стали и образцы из них, использованные при выполнении исследований
2.1.2 Материалы и образцы для исследования режущих свойств инструментов
2.1.3 Порошковые материалы и составы, применяемые
при динамическом микролегировании
2.2 Динамическое микролегирование
2.2.1 Ускорители для метания со сверхвысокими скоростями
2.2.2 Устройство для реализации процесса динамического микролегирования
2.3 Металлографические исследования структуры сталей
2.3.1 Приготовление шлифов для металлографических, рентгеноструктурных и электроннооптических исследований
2.3.2 Оптическая металлография
2.3.3 Рентгеноструктурные исследования
2.3.4 Электроннооптические исследования
2.4 Механические свойства
2.4.1 Исследование твёрдости, микротвёрдости и теплостойкости (красностойкости)
2.4.2 Определение прочности при статическом изгибе
2.4.3 Определение удельной работы разрушения
2.5 Методика исследования режущих свойств
2.5.1 Оборудование
2.5.2 Режущий инструмент
2.5.3' Статистическая отработка результатов эксперимента
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ В СОВОКУПНОСТИ С ТЕРМООБРАБОТКОЙ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ:
3.1і Исследование структуры
3:2" Исследование механических свойств
3:4 Изучение режущих свойств- инструмента,
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКОГ О МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ В СОВОКУПНОСТИ С ТЕРМИЧЕЄКОЙОБРАБОТКОЙ
4.1 Анализ номенклатуры режущего инструмента
4.2 Технология изготовления режущего инструмента:
4.3 Экономическая эффективность технологического процесса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А. Акт сравнительных стойкостных испытаний
Приложение Б. Акт сравнительных стойкостных испытаний
Приложение В. Акт передачи документации и опытных образцов;
Приложение Г. Технический акт внедрения
Приложение'Д. Технический акт внедрения:
Приложение Е Технический акт внедрения
Приложение Ж Технологический процесс. Титульный лист
Приложение 3 Технологический процесс. Титульный лист
Приложение И; гГехническое задание:на-создание специализированного: участка ДМТО

На практике ударно-волновая обработка высокомарганцовистой стали приводит к повышению её износостойкости на 30 - 40 % [91]. Обработка элементов железнодорожных путей позволила получить глубину упрочнённого слоя до 35 мм, повысить предел прочности на истирание, уменьшить число случаев контактно-усталостных выкрашиваний на поверхности качения. Обработка ударными волнами деталей горно-обогатительного оборудования позволяет получить упрочнение на глубину, которой нельзя достигнуть другими методами поверхностного наклёпа. Кроме того, наряду с упрочнением решается проблема обнаружения скрытых дефектов литья и термической обработки. Процесс не требует применения дорогостоящей оснастки, а износостойкость деталей, подвергнутых упрочнению повышается на 30% [91]. Что касается износостойкости быстрорежущей стали [96], то при обработке ударными волнами пластин фрез из стали Р12ФЗК10МЗ после закалки от температуры 1240 - 1245 °С с последующим трёхкратным отпуском при температуре 560 °С по 1 часу достигнуто её повышение в 2 - 3 раза, при твёрдости исходных заготовок НЫС 65-66 и давлении на фронте плоских ударных волн 10-60 ГПа. Это объясняется тем, что микропластические деформации приводят к значительному возрастанию точечных и линейных дефектов в кристаллитах быстрорежущей стали. В этих условиях атомы примесей (легирующих элементов и их карбидов) могут мигрировать к дислокациям и сосредотачиваться около них, дополнительно искажая параметры прилегающих областей кристаллической решётки. Взаимодействие примесей и дефектов приводит к диффузии на большие расстояния и созданию атмосфер, которые снижают подвижность дислокаций и вызывают дополнительное сопротивление пластической деформации. Строение и распределение дефектов, по всей вероятности, влияет на интенсивность диффузии примесных атомов и энергию их взаимодействия с дислокациями. Это влияет на термодинамические условия превращений в быстрорежущих сталях в процессе термообработки.