Повышение износостойкости мелкоразмерного режущего инструмента обработкой в низкотемпературной плазме комбинированного разряда

• Автор: Зинина, Елена Петровна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 251 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Износ и стойкость режущего инструмента

1.1.1. Стойкость режущего инструмента

1.1.2. Критерии износа и затупления режущего инструмента

р 1.2.Взаимосвязь износа инструмента с физическими

характеристиками процесса резания

1.3. Основные направления повышения износостойкости режущего инструмента :

1.3.1. Современные инструментальные материалы

1.3.2. Модифицирующие технологии

1.4. Постановка задач исследования

2. МЕТОД УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА В ПЛАЗМЕ КОМБИНИРОВАННОГО РАЗРЯДА
2.1. Концептуальные основы метода упрочнения
I 2.2.Физическая модель упрочнения режущего инструмента:
формирование плазмы комбинированного разряда пониженного ^ давления на режущих кромках
2.2.1. Низкотемпературная газоразрядная плазма
2.2.2. Стационарный СВЧ-разряд
2.2.3. Физическая модель формирования низкотемпературной плазмы комбинированного разряда пониженного давления
2.3. Экспериментальная установка упрочнения режущего
инструмента «Хром»

2.4. Экспериментальное подтверждение физической модели формирования плазмы комбинированного разряда пониженного давления на поверхности режущего инструмента
2.5. Технологические особенности формирования плазмы комбинированного разряда на поверхности режущего инструмента
2.6. Выводы
3. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА,
ОБРАБОТАННОГО НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМОЙ
КОМБИНИРОВАННОГО РАЗРЯДА ПОНИЖЕННОГО
ДАВЛЕНИЯ
3.1. Методика и аппаратура комплексного исследования режущего инструмента с модифицированной поверхностью режущей кромки
3.2. Исследование поверхности режущего инструмента после плазменной обработки
3.2.1. Визуальное и оптическое исследование модифицированной поверхности
3.2.2. Исследование омического сопротивления модифицированной поверхности
3.2.3. Исследование шероховатости поверхности
3.3. Исследование микротвердости поверхности режущего инструмента
3.3.1. Физические основы и описание методики измерения микротвердости методом Виккерса
3.3.2. Анализ результатов измерения микротвердости сменных твердосплавных пластин Т15К6
3.3.3. Анализ результатов измерения микротвердости метчиков136
3.3.4. Анализ результатов измерения микротвердости сверл
3.3.5. Анализ результатов измерения микротвердости твердосплавных Т15К30 зубков буровых долот
3.4. Исследование микроструктуры модифицированного слоя на
поперечных шлифах
3.5. Физическая модель упрочнения режущего инструмента в низкотемпературной плазме комбинированного разряда: формирование свойств износостойкой поверхности
3.5.1. Процессы, протекающие при взаимодействии плазмы комбинированного разряда пониженного давления с поверхностью
3.5.2. Модификация приповерхностных слоев в плазме комбинированного разряда пониженного давления
3.6. Выводы

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1. Оценка степени дефектности режущего инструмента
4.2. Испытания сменных многогранных твердосплавных пластин Т15К6 УШМ-080404 ГОСТ 19048
4.2.1. Испытания сменных твердосплавных пластин Т15К6 VNUM-080404 ГОСТ 19048-80 в лабораторных условиях
4.2.2. Испытания сменных твердосплавных пластин Т15К6 VNUM-080404 ГОСТ 19048-80 в производственных условиях ШИП ОАО «СПЗ»
4.3. Производственные испытания режущего инструмента из инструментальной стали Р6М5
4.4. Оценка; ожидаемого экономического эффекта от использования результатов работы
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

словлено вероятно снижением её устойчивости при пониженных давлениях и воздействии катодного распыления, в результате которого е-фаза с поверхности удаляется [92]. Технологические аспекты процесса ионного азотирования рассмотрены в работах [109-113].
К числу достоинств азотирования в плазме тлеющего разряда следует отнести:
- возможность управления процессом насыщения, которая обеспечивает получение покрытия высокого качества, заданного фазового состава и строения;
- обеспечение одинаковой активности газовой среды по всей поверхности детали, охваченной тлеющим разрядом, что обеспечивает образование равномерного по толщине азотированного слоя;
- снижение трудоемкости местной защиты поверхности, не подлежащей азотированию;
- резкое сокращение длительности азотирования изделий, расхода газа и электроэнергии по сравнению с термическим азотированием;
- снижение деформации деталей.
Одним из недостатков данного процесса является возможность несанкционированного перехода тлеющего разряда в дуговой разряд.
Ионно-лучевая упрочняющая обработка режущего инструмента
К основным методам ионно-лучевой обработки (ИЛО) относятся методы ионно-плазменного напыления, ионная имплантация, в том числе атомами отдачи, и комбинированные методы формирования плазменных покрытий.
В основе ионно-плазменного напыления лежит осаждение покрытий в вакууме способом катодно-ионной бомбардировки (КИБ). Метод применяется для упрочнения деталей машин, технологической оснастки и инструмента из быстрорежущей стали и твердых сплавов путем осаж-