Главная Промышленность В настоящее время принята следующая классификация изнашивания режущего инструмента: адгезионно-усталостное, абразивное, диффузионное, окислительное, а также пластическое деформирование и разрушение режущего клина. На практике одновременно сочетаются различные виды изнашивания. Правильное установление доминирующего механизма изнашивания инструмента в конкретных условиях позволяет сделать обоснованный выбор оптимального твердого сплава. Для обработки серых, модифицированных и отбеленных чугунов, цветных металлов и их сплавов, стеклопластиков и других подобных материалов, дающих короткую, сыпучую стружку надлома, рекомендуются сплавы на основе WC-Со. Обладая высокой прочностью, сплавы WC-Со лучше сопротивляются пульсирующей высокой нагрузке, имеющей место в данных условиях обработки. Превалирующим видом изнашивания в этом случае является адгезионно-усталостное, а при обработке белых чугунов и стеклопластиков - абразивное, при которых важным фактором, определяющим стойкость инструмента, является не только содержание кобальта в сплаве, но и размеры зерен фазы WC. И чем выше твердость обрабатываемого материала, тем существеннее влияние зернистости твердого сплава на стойкость инструмента. Сплавы WC-Со рекомендуются также для обработки труднообрабатываемых высокопрочных и жаропрочных материалов, особенно сплавов на основе никеля и титана. Сплавы на основе Ni, обладающие высокой прочностью и значительным сопротивлением ползучести при высоких температурах, а также низкой теплопроводностью, с большим трудом обрабатываются резанием. На поверхности раздела инструмент- заготовка генерируются очень высокие температуры и напряжения, происходят схватывание и последующий отрыв частиц твердого сплава. Лучшую стойкость в этих условиях показывают особомелкозернистые высококобальтовые сплавы. В случае обработки стали при высоких скоростях резания, когда образуется сливная стружка, стружка постоянно контактирует с передней поверхностью инструмента в условиях значительных температуры и давления, что приводит к интенсивному образованию лунки износа на передней поверхности резца. В этом случае превалирует диффузионное изнашивание и большей стойкостью обладают сплавы на основе WC-TiC-Со. Раствор карбида вольфрама в карбиде титана растворяется в стали при более высокой температуре и гораздо медленнее, чем карбид вольфрама. Кроме того, присутствие фазы WC-TiC-Со способствует уменьшению скорости растворения зерен карбида вольфрама в стали, и тем самым снижает интенсивность изнашивания. При диффузионном характере изнашивания его скорость, определяемая скоростью растворения карбидных зерен в стали, в большей степени зависит от химических свойств сплава, чем от его твердости, связанной с зернистостью. В таких условиях значительно большей стойкостью обладают безвольфрамовые сплавы, основой которых является карбид или карбонитрид титана. Они взаимодействуют со сталью менее интенсивно, чем сложный карбид WC-TiC-Со. При обработке стали с небольшими скоростями резания, вызванными, например, малыми размерами деталей (часовая промышленность, приборостроение и т. д.) имеет место адгезионно-усталостное и даже абразивное изнашивание, стойкость выше у более прочных сплавов на основе WC-Со, особенно мелкозернистых. При прерывистом резании, например фрезеровании, на рабочих поверхностях инструмента появляются многочисленные короткие трещины, перпендикулярные к режущей кромке. Эти трещины вызваны периодическим расширением при нагреве в процессе резания и сжатием при охлаждении поверхностных слоев твердого сплава. При дальнейшем развитии трещины приводят к выкрашиваниям и сколам и становятся главной причиной выхода инструмента из строя. Поэтому для оснащения фрезерного инструмента применяют твердые сплавы, наименее чувствительные к термической усталости и динамическим циклическим нагрузкам, сплавы содержащие в своем составе карбид тантала, т. е. сплавы на основе WC- TiC-ТаС-Со. Для каждой области применения рекомендуется, как правило, несколько близких по свойствам твердых сплавов, расположенных в табл. 1.27-1.29 по степени предпочтительности. Оптимальную марку из рекомендуемых следует выбирать с учетом условий обработки на каждой конкретной операции путем проведения сравнительных лабораторных или производственных испытаний. При этом предпочтение следует отдавать инструменту с СМП, что позволяет применять более износостойкие твердые сплавы и твердые сплавы с износостойкими покрытиями, которые эффективны для большинства распространенных видов обработки резанием конструкционных и низколегированных сталей и чугунов, особенно при непрерывном точении и в меньшей степени при фрезеровании. По сравнению с производственными лабораторные испытания инструмента на стойкость являются более стабильными по условиям проведения, оперативными и точными. Однако они лишь моделируют производственные операции в упрощенном виде, как правило, с меньшими нагрузками на инструмент, поэтому их результаты носят часто предварительный характер и служат для 1.27. Твердые сплавы, рекомендуемые для обработки сталей резанием
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 |