Повышение надежности и работоспособности минералокерамического режущего инструмента путем совершенствования износостойких покрытий

• Автор: Бекташов, Дмитрий Алиевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 105 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ .

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ . ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Обзор применяемого минералокерамического инструмента

1.2. Вопросы упрочнения минералокерамического инструмента

1.3. Влияние внешней среды на стойкость и производительность минералокерамического режущего инструмента
1.4. Современные технологические методы повышения работоспособности режущего инструмента

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Общая методика исследований

2.2. Методы металлографического и металлофизического анализа

2.3. Методы определения характеристик процесса резания и стойкости режущего инструмента
2.4. Статистическая обработка результатов экспериментов
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНО - ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ , ПРОТЕКАЮЩИХ НА КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ ИНСТРУМЕНТА ПРИ РЕЗАНИИ
3.1. Фрактографические исследования площадок износа на инструменте
3.2. Микрорентгеноструктурные исследования контактных поверхностей

Выводы из третьей главы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ , НАДЕЖНОСТЬ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ МИНЕРАЛОКЕРАМИЧЕСКОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
4.1. Влияние покрытий на усадку стружки
4.2. Влияние покрытий на шероховатость обработанной поверхности
4.3. Разработка требований , предъявляемых к износостойким покрытиям на основании анализа физико - химических процессов , протекающих на контактных поверхностях при резании
4.4. Надежность минералокерамического режущего инструмента
Выводы из четвертой главы .
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ФИЗИКО - МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КИНЕТИКИ РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛОКЕРАМИЧЕСКОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
5.1. Разработка физико - математической модели разрушения минералокерамического режущего инструмента с использованием обобщенной функции повреждаемости К0 ( о ) инструментального материала
Выводы из пятой главы .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.
Металлические детали машин , приборов и других изделий получают отливкой металла в формы , обработкой металла давлением ( прокатка , ковка , штамповка ) , использованием лазерных лучей , плазмы , электрохимической и электрофизической обработкой , а также обработкой резанием . В настоящее время доля обработки металлов резанием в машиностроении составляет около 35% и , следовательно , оказывает решающее значение на темпы развития машиностроения . В связи с этим заметно возрастает роль режущего инструмента , в значительной степени определяющего производительность и экономичность производства .
В настоящее время большое внимание стало уделяться минералокерамическим режущим инструментам . Основной особенностью режущей керамики является отсутствие связующей фазы , что значительно снижает степень ее разупрочнения при нагреве в процессе изнашивания , повышает прочность , что и предопределяет возможность применения высоких скоростей резания ( V = 600 - 1000 м / мин. ) , намного превосходящих скорости резания инструментами из твердого сплава.
С появлением новых труднообрабатываемых материалов появилась необходимость в увеличении стойкости минералокерамического режущего инструмента и повышения качества обрабатываемой поверхности.
Основным способом увеличения стойкости режущего инструмента из минералокерамики является нанесение на него износостойких покрытий . Проблемы исследований влияния минералокерамического режущего инструмента с износостойкими покрытиями на эффективность обработки металлов резанием не доста

Нанесение покрытий на минералокерамический режущий инструмент осуществлялось методом конденсации вещества из плазменной фазы в вакууме с ионной бомбардировкой ( метод КИБ ) . Он основан на физическом испарении вещества в вакуумное пространство камеры с последующей подачей реакционного газа ( N2 , 02 , СН4 и др. ) . Широкие возможности варьирования температурой в зонах нанесения покрытий позволяет использовать метод КИБ в качестве универсального для нанесения покрытий на режущий инструмент из быстрорежущей стали , твердого сплава и минералокерамики . Метод КИБ универсален также с точки зрения возможности гаммы монослойных , многослойных покрытий на основе нитридов , карбидов , карбонитридов , оксидов , боридов тугоплавких металлов 4 -6 групп периодической таблицы химических элементов Менделеева .
Сущность метода КИБ заключается в генерации вещества катодным пятном вакуумной дуги сильноточного , низковольтного разряда , развивающегося исключительно в парах металла катода . Подача в вакуумное пространство реагирующих газов приводит к конденсации покрытия на рабочие поверхности режущего инструмента благодаря протеканию плазмохимических реакций III.
Испарение металла , ионная бомбардировка , плазмохимические реакции и конденсация покрытия происходят в вакуумной камере , металлический корпус которой служит анодом . Характерной особенностью метода КИБ является высокая активность испаряющегося материала , который состоит из высокоионизиро-вашюго потока низкотемпературной плазмы .