Повышение производительности обработки при точении изделий из жаропрочного сплава на основе хрома путем применения инструмента из твердого сплава высокой теплостойкости

• Автор: Каширцев, Валентин Валентинович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ ЖАРОПРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Анализ методов определения обрабатываемости сталей и сплавов при точении. Критерий износа сменных многогранных пластин (СМП)

1.2 Жаропрочные металлы и сплавы. Анализ эксплуатационных свойств

1.3 Анализ влияния физико-механических свойств жаропрочных металлов и сплавов на обрабатываемость при точении
1.4 Инструментальные материалы сменных многогранных пластин (СМП) для обработки жаропрочных материалов

1.5 Анализ данных литературного обзора. Задачи исследования

Выводы по главе

2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ, СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СПЛАВА Х65НВФТ
2.1 Исследуемые жаропрочные сплавы на основе хрома (Х65НВФТ) и никеля (ХН77ТЮР). Состав, технология производства
2.2 Исследование структуры и определение механических свойств - факторов, определяющих обрабатываемость резанием при точении
2.3 Определения склонности сплавов к наклепу
2.4 Осаждения покрытий на СМП из твёрдых сплавов КНТ16, ВКЮ-ХОМ, ВРК
2.5 Исследования обрабатываемости резанием жаропрочных сплавов Х65ЕГВФТ и ХН77ТЮР при точении резцами, оснащенными СМП
2.6 Математическая обработка результатов исследований определения механических свойств и стойкостных испытаний
Выводы по главе

3 ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СПЛАВА Х65НВФТ НА ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ
3.1 Исследование структуры сплава в состоянии поставки
3.2 Механические свойства сплава в состоянии поставки
3.3 Характер разрушения сплава Х65НВФТ
3.4 Фазовые превращения при термической обработке сплава Х65НВФТ
3.5 Разработка режима отжига, обеспечивающего повышение производительности при обработке деталей из сплава Х65НВФТ
Выводы по главе
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ЖАРОПРОЧНОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ ХРОМА
4.1 Сравнительный анализ структуры и свойств сплавов Х65НВФТ и ХН77ТЮР, определяющих их обрабатываемость при точении
4.2 Кинетика изнашивания инструмента при точении жаропрочных сплавов резцами, оснащенными СМП
4.3 Влияние модуля упругости на составляющие силы резания
4.4 Шероховатость обработанной поверхности деталей из сплавов Х65НВФТ и ХН77ТЮР при точении
4.5 Исследование стружкообразования при точении сплавов на основе хрома и никеля в зависимости от скорости резания
4.6 Выбор инструментального материала СМП для точения сплава Х65НВФТ
4.7 Разработка состава твердого сплава высокой теплостойкости для СМП, предназначенных для точения жаропрочного сплава Х65НВФТ
4.8 Лабораторные и промышленные испытания резцов, оснащенных СМП из сплава ВР7К
Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Решение о выдаче патента на изобретение № 2013103889/02(005624)
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт о внесении изменений термической обработки прутков на ОАО «Композит»
ПРИЛОЖЕНИЕ В Извещение об изменении ТУ 185-540-56897835-2
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Решение о выдаче патента на изобретение № 2012153429/02(084993)
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Акт об изготовлении и определении структуры и свойств сплава ВР7К
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Акт о проведении испытаний по оценке работоспособности инструмента из сплава ВР7К

(карбидов, нитридов), обладающих высокой твердостью. Выбор структуры с лучшей обрабатываемостью - закаленной или отожженной определяется экспериментально.
Обрабатываемость резанием зависит от величины зерна. Мелкое зерно
приводит к росту прочности (фундаментальная зависимость Петча - Холла [11]):

сгв = сг0 + к ■ О 2, (6)
где к - константы материала; £) - средняя величина зерна.
С другой стороны, чем мельче зерно, тем больше свободная энергия системы и меньшая склонность к схватыванию (рисунок 1.7 [27, с 123] - на этом рисунке: «плохая адгезия» соответствует слабым адгезионным связям, «отличная адгезия» - напротив, очень сильным) [26]. Разрыв сильных адгезионных связей приводит к макроразрушениям, т.е. возможному ускоренному износу инструмента вследствие сколов режущей кромки. Поэтому вопрос о величине зерна должен решаться в каждом конкретном случае.
IV, Дж/м
Рисунок 1.7 Зависимость удельной работы разрушения адгезионной связи (IV) от
свободной энергии (Е) [27]
Склонность к диффузионному износу.
Скорость резания жаропрочных материалов лимитирует возникновение диффузионного износа инструмента, даже при относительно низких скоростях