Исследование влияния локального воздействия магнитного поля на структуру и свойства инструмента из быстрорежущих сталей

• Автор: Бойко, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Глава 1. Анализ известных технологий повышения качества режущего инструмента путем воздействия на структуру материала

1.1. Влияние физико-механических свойств

инструментальных сталей на качество инструмента

1.2. Изменение физико-механических свойств стали под воздействием магнитного поля

1.3. Термомагнитная обработка

1.4. Циркуляционное намагничивание

1.5. Влияние магнитной обработки на износ режущего инструмента

1.6. Оборудование для магнитной упрочняющей

обработки

1.7. Повышение эксплуатационных свойств стали

высокоэнергетическим воздействием

1.7.1. Упрочнение ударными волнами
1.7.2. Использование теплового удара «холодом»
1.7.3. Применение лазеров для повышения качества
инструмента %
1.7.4. Ультразвуковая обработка закаленной быстрорежущей
стали
1.8. Выводы и постановка задач исследований
Глава 2. Методики экспериментальных исследований
2.1. Исследуемые материалы
2.2. Методики исследований
2.2.1. Выбор факторов подлежащих исследованию
2.2.2. Измерение твердости
2.2.3. Изучение структурных изменений в металле инструмента
после магнитной обработки
2.2.4. Испытания на прочность
2.2.5. Исследование структуры ультразвуковым методом
2.2.6. Испытание инструмента на износостойкость при
продольном намагничивании
2.2.7. Испытания инструмента при циркулярном
намагничивании

2.3. Разработка экспериментального оборудования для
магнитной обработки
2.3.1. Устройство для продольного намагничивания
2.3.2. Устройство для циркулярного намагничивания
Глава 3. Влияние магнитного воздействия на физико- механические и эксплуатационные свойства быстрорежущих сталей
3.1. Выбор параметров поля для магнитной обработки
3.2. Исследование изменений твердости после магнитной обработки, продольное намагничивание
3.2.1. Изменение твердости поверхности образцов при
локальной магнитной обработке
3.2.2. Изменение твердости образцов по времени после магнитной обработки при различных вариантах
намагничивания
3.3. Исследование микроструктуры образцов после магнитной обработки
3.4. Магнитная обработка циркулярным намагничиванием
3.5. Испытания на износостойкость режущего инструмента
3.6. Исследование теплостойкости после магнитной обработки
3.7. Испытания на прочность
Глава 4. Связь магнитного воздействия с дислокационным механизмом упрочнения
4.1. Взаимосвязь скорости ультразвука и структуры стали
4.2. Влияние дислокаций на скорость ультразвука
4.3. Исследование изменений скорости ультразвука после магнитной обработки
4.4. Синергетический подход к проблеме упрочнения быстрорежущей стали в процессе магнитной обработки
4.4.1. Субструктурные дислокационные построения
4.4.2. Механизм самоорганизации структуры быстрорежущей
стали после магнитной обработки
Глава 5. Внедрение результатов исследований в производство
5.1. Разработка оборудования для магнитной обработки в цехах механообработки
5.2. Разработка оборудования для магнитной обработки в
инструментальном производстве, отработка режимов работы
5.2.1. Проведение экспериментальных работ и выбор режимов магнитной обработки инструмента

5.2.2. Разработка установки магнитного упрочнения «Волна»
5.2.3. Отработка режимов упрочнения инструмента на установке
«Волна»
5.3. Разработка опытной установки для циркулярного намагничивания
5.4. Производственные испытания на износостойкость режущего инструмента
5.5. Комплексное упрочнение режущего инструмента
5.6. Разработка и внедрение технологии магнитного упрочнения инструмента на предприятии
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
точного аустенита. Об этом свидетельствует максимум твердости, наблюдаемый при низком отпуске (100°С). Превращение в остаточном аустените при комнатной температуре отмечаются при изучении явления стабилизации аустенита. Обзор работ по этому вопросу, проведенный М.Е. Блантером [151], позволил ему сделать вывод о том, что стабилизация аустенита связана с начальными стадиями распада остаточного аустенита с образованием облаков примесных атомов, главным образом углерода и азота, группирующихся в объемах твердого раствора на линиях дислокаций.
Исследования влияния ультразвука на превращения, протекающие в закаленной быстрорежущей стали при комнатной температуре проводилось на призматических образцах толщиной 5мм из быстрорежущей стали Р18. Закалка образцов осуществлялась по следующему режиму: первый подогрев при температуре 800-840°С с выдержкой в соляной ванне 3 минуты, окончательный нагрев при температуре 1280°С в течение 2 минут, охлаждение в масле.
Закаленные образцы подвергали обработке ультразвуком. Ультразвуковая обработка производилась в масляной ванне специальной установки для термоультразвуковой обработки. Передача ультразвука осуществлялась через тонкую прослойку масла с поджатием образцов к торцу волновода. Амплитуда колебаний волновода 12мкм. Время обработки ультразвука устанавливалось переменным в интервале от 5 до 180 минут, или постоянным 30 минут в зависимости от особенностей методики эксперимента.
Твердость стали при увеличении длительности озвучивания непрерывно возрастает, наибольшая твердость получена при 60-ти минутном озвучивании. Дальнейшее увеличение длительности обработки ультразвуком не приводит к повышению твердости. Наиболее заметные изменения физикомеханических свойств наблюдается при 5 и 60-минутном озвучивании. При пятиминутном озвучивании происходит резкое повышение магнитных свойств (коэрцитивной силы и намагниченности насыщения) и уменьшение прочности и пластичности.