Интегральное оценивание качества процесса плазменной модификации рабочей части металлорежущего инструмента по параметру микротвердости

• Автор: Стариннова, Виктория Олеговна
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 185 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Основные способы модификации рабочей части режущего инструмента

1.1.1. Нанесение износостойких покрытий

1.1.2. Электроискровое легирование

1.1.3. Лазерное упрочнение

1.1.4. Химико-термическая обработка

1.2. Методы плазменного термоупрочнения

1.2. Г. Ионно-плазменное диффузионное внедрение

(ионное азотирование)
1.2.2. Ионно-лучевая упрочняющая обработка
1.2.3. Обработка с применением иммерсионной плазмы
1.3. Постановка задач исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ОЦЕНИВАНИЯ КАЧЕСТВА ПРОЦЕССА ПЛАЗМЕНОЙ МОДИФИКАЦИИ ПО ПАРАМЕТРУ МИКРОТВЕРДОСТИ
2.1. Анализ структуры и механических свойств модифицированного поверхностного слоя
2.1.1. Физическая основа анализа
2.1.2. Методика анализа
2.1.3. Схема обработки результатов анализа
2.2. Показатель качества процесса плазменной модификации
2.3. Обоснование и разработка математического и алгоритмического обеспечения для оценивания результатов плазменной модификации
2.4. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИНТЕГРАЛЬНОМУ ОЦЕНИВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ПЛАЗМЕННОЙ МОДИФИКАЦИИ
3.1. Объекты и методика исследований

3.2. Результаты исследований
3.2.1.
3.2.2. Сменные многогранные пластины
3.3. Корреляционный анализ результатов исследований
3.4. Выводы
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1. Стойкостные испытания модифицированного инструмента
в ОАО «КАМАЗ» (г. Набережные Челны)
4.2. Анализ результатов испытаний
4.2.1. Метчики М10х1,25 (2620-4054)
4.2.2. Метчики М12х1,25 (2620-4089)
4.2.3. Метчики М12х 1,25 (2620-4295) с покрытием ТСЧ
4.2.4. Сверла 05,1 (2300-4042)
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Результаты измерения микротвердости рабочей части
металлорежущего инструмента
Приложение Б. К вопросу о связи микротвердости материала
с его локальной плотностью
Приложение В. Материалы практической реализации результатов работы

ВВЕДЕНИЕ

, /4 * * Ы *
Одной из основных тенденций развития современного производства является Г ' применение износостойкого инструмента различного целевого назначения с повышенными прочностными характеристиками. Применение такого инструмента ведет, с одной стороны, к сокращению времени выполнения основных операций при изготовлении деталей как из специальных, так и из обычных материалов, с другой стороны - к экономии инструмента, поскольку его производство своими силами не всегда является возможным, а использование услуг специализированных предприятий приводит к значительным временным потерям и финансовым затратам, поскольку они находятся в других регионах России, а иногда и за ее пределами.
Повышение износостойкости инструмента обеспечивается различными способами, в том числе модификацией его рабочей части. Однако анализ существующих для этого методов позволил сделать вывод о том, что их использование требует достаточно длительных циклов обработки и высокого энергопотребления. В связи с этим одним из перспективных направлений является модификация рабочей части инструмента плазменным воздействием, в частности, воздействием низкотемпературной плазмы комбинированного разряда. Особенностью разработанной в СГТУ имени Гагарина Ю.А. технологии такого воздействия является то, что плазма формируется непосредственно у обрабатываемой поверхности, локализуясь на режущих кромках инструмента, воздействуя на них и существенно изменяя их свойства при незначительных временных и энергетических затратах. Комплексные исследования этих свойств показали, что количественно, они могут характеризоваться различными показателями, одним из наиболее адекватных и информативных среди которых является твердость, характеризующая прочность при вдавливании. Однако результаты практической апробации модифицированного инструмента позволили установить, что повышение его прочности и износостойкости происходит в различной степени, а в ряде случаев вообще не регистрируется, в том числе из-за поломок инструмента по различным причинам. В связи с этим актуальным является исследование результатов воздействия низкотемпературной плазмы на

струмента. Координаты включений характеризуются длинами граней изостат, проходящих через центры включений при их расположении относительно оси . отпечатка на расстояниях £у/2. Влияние координат зависит от градиентов напряжений и деформаций под отпечатком, характеризуемых удельной работой - • при вдавливании, уменьшающейся при удалении от центра отпечатка в общем случае по степенному закону, который совместно с фактором аддитивности и будут определять характер изменения микротвердости под влиянием расположенных в зоне отпечатка включений. При этом предсказать какая из ситуаций и, следовательно, какой результат будет иметь место при измерениях даже под действием одной нагрузки на индентор, не представляется возможным.
Рисунок 2.8. Характерные ситуации при измерении микротвердости
В связи с этим рассмотрим представленные ситуации с позиций фундаментальных положений теории вероятностей [74]. Тогда ситуациям 1-3 при условии их несовместности будут соответствовать вероятности Р, Рг, Рз (при этом в общем случае неравные между собой), а вероятность их возникновения Р1 будет равна:
Р* = Р(1 или2илиЗ) = Л+/52 + /,з. (2.3)
Ситуации 4, если она при измерениях будет повторяться, будет соответствовать вероятность Р11 также в форме (2.3), но при условии равенства вероятностей Р].