Исследование влияния технологии изготовления на свойства инструмента из быстрорежущих сталей

• Автор: Чернобай, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 148 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРНОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ НА СВОЙСВА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ
1.1. Оценка объёмов обработки материалов режущим инструментом из быстрорежущих сталей
1.2. Аналитическая оценка влияния основных технологических операций изготовления режущего инструмента на его структурную неоднородность и свойства
1.3. Выбор и обоснование исследований новых и усовершенствование сушествуюших технологических процессов изготовления режущего инструмента из быстрорежущих сталей
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕГРАДАЦИИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ, ЭВОЛЮЦИИ ЗЕРНА АУСТЕНИТА И СВОЙСТВ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА НАГРЕВАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПОД ЗАКАЛКУ
2.1. Исследование обезуглероживающего действия нагревающей среды ВаС12 под закалку режущего инструмента .
2.2. Эволюция зерна аустенита, карбидной неоднородности и свойств режущего инструмента в зависимости от режимов нагрева под закалку
2.3. Изыскание и исследование перспективных высокоэффективных сред для нагрева под закалку режущего инструмента
Глава 3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДЕФОРМАЦИИ, ТРЕЩИ-НООБРАЗОВАНИЯ И СВОЙСТВ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ ПРИ ЗАКАЛКЕ В РАЗЛИЧНЫХ ОХЛАЖДАЮЩИХ СРЕДАХ
3.1. Исследования интенсивности охлаждения режущего инструмента в различных средах
3.2. Определение оптимальных условий охлаждения режущего инструмента при закалке

Глава 4. ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ ПРЕДПРЕВРА1ЦЕНИЯ НА НАКОПЛЕНИЕ И УПОРЯДОЧЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ И СВОЙСТВА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
4.1. Современные представления о состоянии предпревращения
в сплавах железа
4.2. Влияние нагрева под закалку в состоянии “предплавления”
на свойства режущего инструмента из быстрорежущех сталей
4.3. Влияние упорядочения структурной неоднородности в быстрорежущих сталях при закалке в интервале бейнитного “предпревращения” на свойства режущего инструмента .
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ, ИЗГОТОВЛЕННОГО И ОБРАБОТАННОГО ПО ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
5.1 Сравнительные испытания кинетики процесса разрушения при растяжении образцов из быстрорежущих сталей по параметрам акустической эмиссии
5.2 Исследования эксплуатационных свойств режущего инструмента после различных видов термической и последующей упрочняющей обработок
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Одна из наиболее важных задач современного материаловедения заключается в поиске таких структурных состояний, которые обеспечивают высокий уровень показателей конструктивной прочности, в том числе для режущего инструмента - износостойкости, теплостойкости, ударной вязкости, статической усталостной трещиностойкости.
Механическая обработка деталей и узлов широко применяется в производстве самолётов. Трудоёмкость механической обработки деталей и узлов самолётных конструкций составляет 25...35 % от общей трудоёмкости изготовления изделий. Использование в конструкциях крупногабаритных монолитных деталей сложных форм и труднообрабатываемых материалов вызывает рост объема работ по механической обработке.
Академик A.A. Бочвар, говоря о возможности создания сплавов с повышенной жаропрочностью, одним из основных путей повышения прочности материалов, связанных с накоплением и упорядочением структурной (кристаллической) неоднородности, считает получение высокодисперсной смеси фаз путём закалки многофазных сплавов с образованием пересыщенного твёрдого раствора и последующего старения. Высокотемпературный нагрев для аустенизации и растворения карбидов, последующие закалка и старение быстрорежущих сталей служат для создания и управления соответствующей структурной неоднородностью и в конечном итоге износостойкостью и теплостойкостью режущего инструмента (РИ). Практика эксплуатации РИ из быстрорежущих сталей показывает, что в большинстве случаев причиной неудовлетворительной стойкости инструмента является хрупкое разрушение его или смятие режущей кромки из-за низких пластических характеристик - в первом случае, деградации структуры поверхностного слоя - во втором случае. Восстановление такого РИ как до, так и после эксплуатации практически невозможно. Кроме того, отсутствуют достаточно надёжные методы оценки качества РИ.
Заслуживают внимания различные способы изотермической закалки, позволяющие резко повысить пластические характеристики РИ, но при этом несколько снижаются их прочностные свойства. Кроме того, для обеспечения неизменности химсостава в поверхностном слое сталей и сплавов при нагреве под закалку используются установки и печи с псевдо-ожиженным слоем сыпучих материалов. Исследования по использованию таких установок для нагрева под закалку РИ практически отсутствуют.

Обезуглероживающее действие соляной ванны в значительной степени зависит от раскисления [56]. Увеличение количества раскислителя с 1 % до 2 % уменьшает обезуглероживающее действие ванны почти в два раза, а по сравнению с ванной без раскисления - почти в пять раз (рис. 2.1, 2.2).
12 345 6789 і:,мин
1220 1240 1250 1280 (,°С

Рис. 2.2. Кинетическая (а) и температурная (б) зависимости изменения содержания углерода в ленте из стали У9А после нагрева в расплаве хлорба-риевой ванны: а - температура ванны 1280 °С, ванна раскислена бурой:
I- 1 %; II- 2 %; III- без раскисления; б - время выдержки, в минутах: I- 1; II -2; III -5; IV-