Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа
The effect of thermal-compression treatment at a gas pressure of 3,0 MPa on the structure, physico-mechanical and cutting properties of replaceable inserts of T15K6 alloy has been studied.
Збережено в:
| Дата: | 2007 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2007
|
| Назва видання: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/135425 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа / Н.В. Новиков, Н.М. Прокопив, В.Н. Ткач, О.В. Харченко, А.Д. Чепурной, П.А. Терехов // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2007. — Вип. 10. — С. 379-386. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-135425 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1354252025-02-09T13:48:31Z Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа Новиков, Н.В. Прокопив, Н.М. Ткач, В.Н. Харченко, О.В. Чепурной, А.Д. Терехов, П.А. Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности The effect of thermal-compression treatment at a gas pressure of 3,0 MPa on the structure, physico-mechanical and cutting properties of replaceable inserts of T15K6 alloy has been studied. 2007 Article Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа / Н.В. Новиков, Н.М. Прокопив, В.Н. Ткач, О.В. Харченко, А.Д. Чепурной, П.А. Терехов // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2007. — Вип. 10. — С. 379-386. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 2223-3938 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/135425 621.762.5 ru Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения application/pdf Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| spellingShingle |
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Новиков, Н.В. Прокопив, Н.М. Ткач, В.Н. Харченко, О.В. Чепурной, А.Д. Терехов, П.А. Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| description |
The effect of thermal-compression treatment at a gas pressure of 3,0 MPa on the structure,
physico-mechanical and cutting properties of replaceable inserts of T15K6 alloy has been studied. |
| format |
Article |
| author |
Новиков, Н.В. Прокопив, Н.М. Ткач, В.Н. Харченко, О.В. Чепурной, А.Д. Терехов, П.А. |
| author_facet |
Новиков, Н.В. Прокопив, Н.М. Ткач, В.Н. Харченко, О.В. Чепурной, А.Д. Терехов, П.А. |
| author_sort |
Новиков, Н.В. |
| title |
Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа |
| title_short |
Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа |
| title_full |
Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа |
| title_fullStr |
Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа |
| title_full_unstemmed |
Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа |
| title_sort |
структура и свойства режущих пластин из сплава т15к6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа |
| publisher |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/135425 |
| citation_txt |
Структура и свойства режущих пластин из сплава Т15К6 после термокомпрессионной обработки под давлением газа / Н.В. Новиков, Н.М. Прокопив, В.Н. Ткач, О.В. Харченко, А.Д. Чепурной, П.А. Терехов // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2007. — Вип. 10. — С. 379-386. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| series |
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| work_keys_str_mv |
AT novikovnv strukturaisvojstvarežuŝihplastinizsplavat15k6posletermokompressionnojobrabotkipoddavleniemgaza AT prokopivnm strukturaisvojstvarežuŝihplastinizsplavat15k6posletermokompressionnojobrabotkipoddavleniemgaza AT tkačvn strukturaisvojstvarežuŝihplastinizsplavat15k6posletermokompressionnojobrabotkipoddavleniemgaza AT harčenkoov strukturaisvojstvarežuŝihplastinizsplavat15k6posletermokompressionnojobrabotkipoddavleniemgaza AT čepurnojad strukturaisvojstvarežuŝihplastinizsplavat15k6posletermokompressionnojobrabotkipoddavleniemgaza AT terehovpa strukturaisvojstvarežuŝihplastinizsplavat15k6posletermokompressionnojobrabotkipoddavleniemgaza |
| first_indexed |
2025-11-26T11:48:10Z |
| last_indexed |
2025-11-26T11:48:10Z |
| _version_ |
1849853418444685312 |
| fulltext |
379
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
УДК621.762.5
Н. В. Новиков, академик НАН Украины
1
; Н. М . Прокопив, канд. техн. наук
1
;
В. Н. Ткач, канд. физ.-мат. наук
1
; О. В. Харченко, инж.
1
;
А. Д. Чепурной, докт. техн. наук
2
; П. А. Терехов, инж.
2
1
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины,
г. Киев, Украина
2
ОАО «Головной специализированный конструкторско-технологический
институт», г. Мариуполь, Украина
СТРУКТУРА И СВОЙСТВА РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН ИЗ СПЛАВА Т15К6 ПОСЛЕ
ТЕРМОКОМПРЕССИОННОЙ ОБРАБОТКИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ГАЗА
The effect of thermal-compression treatment at a gas pressure of 3,0 MPa on the structure,
physico-mechanical and cutting properties of replaceable inserts of T15K6 alloy has been studied.
Машиностроительные предприятия Украины в больших объемах используют импорт-
ные сменные твердосплавные пластины для чистовой и получистовой лезвийной обработки
деталей из сплавов на основе железа.
С одной стороны, это дешевый инструмент российских компаний, а с другой – дорогой
с более высокими техническими характеристиками инструмент фирм Швеции, США, Японии,
Южной Кореи, Израиля. Отметим, что пластины для получистового и чистового точения угле-
родистых сталей изготавливаются, в основном, из сплавов Т14К8 и Т15К6 без покрытия, а
пластины – из сплавов группы ТТК с износостойким покрытием. И хотя преимущество спла-
вов ТК перед сплавами ТТК, как известно, проявляется в их более высоком сопротивлении
износу, особенно при увеличении температуры в зоне резания, что характерно для скоростного
точения с небольшим съемом металла. Однако на сегодня ТТК сплавам необоснованно
дается преимущество перед ТК сплавами.
Но производители импортной продукции для получения высокоэффективных инстру-
ментов из твердых сплавов используют компрессионное спекание под давлением газа до 10
МПа [1], российские пластины спекают в вакууме, который не позволяет получать высокую
плотность и структуры без крупных (>50 мкм) пор. Рассмотрим возможность повышения
физико-механических режущих свойств отечественного инструмента. Существующие мето-
ды воздействия на поверхность инструмента, как, например, поверхностная закалка [2], тер-
моциклирование [3] и облучение различного рода и различной интенсивности [4–6] хотя и
повышают их режущие свойства, но пока не применяются в промышленных масштабах.
В ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины (далее по тексту – ИСМ) разработана техно-
логия упрочнения твердосплавных изделий после их спекания по традиционной технологии
в среде водорода с помощью термокомпрессионной обработки (ТКО) под давлением газа до
5,0 МПа [7]. В результате такой обработки в структуре сплава отсутствуют поры размером
>25 мкм, что приводит к определенному повышению его механической прочности, но до-
полнительный нагрев изделий при температуре жидкофазного спекания несколько снижает
их твердость.
380
Выпуск 10. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
Эффективность такого упрочнения в большей степени сказывается на эксплуа-
тационных свойствах инструмента. Так, например, стойкость упрочненных тангенциальных
пластин формы LNUX 301940TN02 из сплава МС221 производства Кировградского завода
твердых сплавов (Россия) при черновой обработке колесных пар увеличилась в два-три раза
по сравнению с пластинами в исходном состоянии [8]. Рассмотрим влияние термокомпрес-
сионной обработки на структуру, физико-механические и режущие свойства сплава Т15К6
без покрытия при получистовом и чистовом точении углеродистых сталей.
Материалы и методы исследования
Для исследования из ОАО «Головной специализированный конструкторско-
технологический институт» (г. Мариуполь) были взяты сменные режущие пластины произ-
водства комбината «Победит» (г. Орджоникидзе, Россия) из сплава Т15К6 формы SNMM
250724, которые применяются для получистового точения средней части осей, а формы
SNMM190624 (рис. 1, а) – для точения подступичной части. Для сравнения использовали
пластины формы SNMM 190616-GH NC 330 (рис. 1, б) производства фирмы «KORLOY»
(Ю. Корея), которые используются на операции получистового точения подступичной части.
Рис. 1. Режущие пластины для получистового
точения вагонных осей: SNMM190624 (а) и SNMM
190616 – GH NC 330 (б).
а б
Следует отметить, что форма пластины «Победит» является универсальной и, согласно
каталогу предприятия-производителя, используется по назначению, в то время как форма пла-
стины «KORLOY» предназначена только для чернового точения [9].
Термокомпрессионную обработку пластины осуществляли в созданной в ИСМ установке
[7] при температуре 1450 ºС, давлении 3,0 МПа и изотермической выдержке 20 мин.
У пластин в исходном состоянии и после их ТКО по стандартным методикам определяли
характеристики плотности, коэрцитивной силы, твердости по Роквеллу HRA, Виккерсу HV30 и
коэффициент интенсивности разрушения по Палквисту при нагрузке HV30.
Структуру пластин исследовали, используя полированные шлифы на оптических
микроскопах МИМ-8М, Метам Р-1 (ЛОМО) и растрового электронного ZEISS EVO 50 XVP.
Количественный элементный состав фаз определяли с помощью системы микроанализа
INCA 450 (точность анализа 0,1 % (по массе)). Мелкую (до 50 мкм) пористость, скопления
связующей и WС-фаз оценивали в соответствии с ГОСТ 9391–80 на оптическом микроскопе
МИМ-6 при увеличении ×100, распределение зерен по фракциям – по методу Глаголева при
увеличении ×1350 на оптическом микроскопе МИМ-8М.
Стойкость пластин при резании оценивали количеством обработанных вагонных осей
на операции получистового точения в производственных условиях ОАО «Азовмаш». Вид
износа пластин, причины их выхода их из строя – при исследовании режущих кромок после
их полного износа. Механизм износа устанавливали в результате анализа эксплуатационных
данных.
381
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Результаты исследования
Результаты исследования физико-механических свойств и особенностей структуры
сплава пластины SNMM 190624 в исходном состоянии и после термокомпрессионной обра-
ботки представлены в табл. 1, 2. Нужно отметить, что характеристики свойств исходных
пластин имеют большой разброс.
Как видно из таблиц, ТКО, как и ожидалось, уменьшает остаточную пористость, нет
крупных пор в структуре сплава. Обработка не повлияла на размер карбидных зерен и зерен
кобальтовой фазы, плотность, характеристики коэрцитивной силы. Несколько увеличив
твердость и коэффициент вязкости разрушения сплава.
Таблица 1. Свойства сплава пластины Т15К6
Примечание . Структура и свойства пластины SNMM 250724 аналогичны.
Таблица 2. Характеристики структуры пластины Т15К6
Обнаруженный эффект, как следует из результатов табл. 2, а также из анализа микро-
структуры (см. рис. 3), связан с уменьшением пористости образцов, с одной стороны, а с другой
– обусловлен отсутствием изменения размеров карбидных зерен после ТКО.
Микроструктура сплава пластин c видом отпечатка после индентирования пирамидой
Викерса до и после ТКО приведена на рис. 2. Темная фаза в электронном изображении струк-
туры представляет как включения Со, так и поры, а в контрастном (см. рис. 2, в, г) – только
cтруктура сплава Т15К6 представляет собой каркас, состоящий из зерен твердого раствора
(W,Ті)С (темно-серая фаза) размером от 1 до 10 мкм, в котором размещены как отдельные зер-
на WС (до 5 мкм), так и их скопления (до 10–15 мкм). При этом в структуре исходной пласти-
ны имеются участки скелета, состоящего из мелких зерен с большой внутризеренной пористо-
стью (см. рис. 2, д). В образцах, подвергшихся ТКО, уменьшилось количество и размер вклю-
чений темной фазы, что свидетельствует об уменьшении остаточной микропористости и хо-
рошо коррелирует с результатами табл. 2.
Состояние
пластины
Коэрцитив-
ная сила
НС, кА/м
Плотность
γ, г/см
3
Твердость Коэффициент интен-
сивности разрушения
К1С,
МПа∙м
1/2 НRA НV 30
Исходные 10,5 11,33 91,7 14,8 8,3
После ТКО 10,4 11,32 92,1 15,3 8,7
Состояние
пластины
Пористость
Включения-
графита,
% по об.
Ширина
прослоек
кобальта,
мкм
Количество
пор < 50 мкм,
% по об.
Количество пор
> 50 мкм, шт.
50–100 > 100
Исходная Д-2 0,1 54 – 0,1–0,2 0,5
После ТКО А-2 0,1 – – 0,1–0,2 0,5
Выпуск 10. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
382
а б
в г
д е
Рис. 2. Микроструктура сплава Т15К6: а, в, д, – в исходном состоянии;
б, г, е – после ТКО; а, б, д – электронное изображение; г, е, – контрастное.
Структурным количественным анализом в характерных точках установлено, что в
центральной части зерен твердого раствора больших 2–3 мкм концентрация вольфрама со-
ставляет в % (по массе) 68–70, а в периферийной – 62–64, концентрация титана в этих точках
соответственно равна 21 и 25. Таким образом, в процессе ТКО под давлением газа 3,0 МПа
при температуре жидкофазного спекания произошла дальнейшая рекристаллизация зерен
твердого раствора (W,Ті)C в результате диффузионного перераспределения вольфрама и ти-
тана с образованием градиентной структуры – центральной части, обогащенной вольфрамом,
а периферийной – титаном. Увеличение концентрации карбида титана в оболочке зерен
твердого раствора привело к ее охрупчиванию с одной стороны, а с другой – к повышению
твердости. Форма, размер зерен карбида вольфрама и их расположение в структуре сплава
после ТКО остались неизменными.
Распространение трещины в исходных образцах при вдавливании пирамиды Виккерса
происходит по межзеренным границам конгломератов твердого раствора (W,Ті)С, а также по
оболочке в крупных градиентных зернах (см. рис. 2).
Дробление зерен твердого раствора, а также крупных зерен WC на отдельные мелкие
блоки, которые обнаружили в структуре на участке сдвига под воздействием пирамиды Вик-
керса (см. рис. 3, а, б, в), аналогично случаю распространения трещины от вершины отпечат-
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
383
ка под воздействием растягивающих напряжений, указывает на независимость механизма
разрушения сплава Т15К6 от условий нагружения.
а б
в
Рис. 3. Микроструктура
пластины сплава Т15К6 в исход-
ном состоянии в зоне отпечатка
после индентирования пирамидой
Виккерса: а – электронное изо-
бражение; б, в –контрастное; в –
фрагмент микроструктуры в зо-
не действия пирамиды.
Исследование режущих свойств пластин проводили на специальном токарном станке
с ЧПУ мод. 1А740РФ392 при получистовой обработке средней части вагонных осей пласти-
нами формы SNMM 250724, а подступичной – пластинами формы SNMM 190624.
Таблица 3. Результаты промышленных испытаний режущих свойств пластин из спла-
вов Т15К6 и NC 330
№
п/п
Форма пластины
Получис-
товое точе-
ние
Количество осей, обрабо-
танных одной пластиной
(четырьмя кромками)
Коэффициент
стойкости,
Кст
1
SNMM 250724 в
исходном состоянии
Средней
части
оси
34 1
2 То же, после ТКО 48 1,4
3
SNMM 190624, в
исходном сотоянии Подступич-
ной
части оси
40 1,0
4 То же, после ТКО 64 1,6
5
SNMM 190616-GH
NC 330
120 3,8
Примечание . Кст – отношение количества осей, обработанных пластинами 2, 4, 5, к
количеству осей, обработанных исходными пластинами 1, 3.
Выпуск 10. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
384
Для сравнения на операции получистового точения подступичной части оси испыты-
вали пластины SNMM 190624-GH NC 330 с износостойким покрытием. Условия и парамет-
ры резания: без СОТС, скорость резания V– 150 м/мин; подача S – 0,18 мм/об; глубина реза-
ния t – 1,5 мм.
Из табл. 3 следует, что стойкость пластин при получистовом точении средней части ва-
гонной оси после ТКО увеличивается в 1,4 раза, а подступичной части – в 1,6 раз.
Стойкость пластин 5 в 3,8 раз выше стойкости пластины 1 и в 1,85 – стойкости пла-
стины 4 на операции получистового точения подступичной части вагонной оси. В результате
анализа экспериментальных данных установили, что исходные пластины при обработке как
средней, так и подступичной частей оси изнашиваются одинаково – с образованием лунки на
передней (рис. 4, а) и ленточки на задней (рис. 4, б) поверхностям режущей кромки.
Доминирующим механизмом является микроскалывание режущей кромки. Потеря
работоспособности происходит в результате макроразрушения (см. рис. 4, в, г), которое в
отдельных случаях приводит к преждевременному выходу инструмента из строя, т.е. к не-
стабильности его работы. Такой характер износа режущей кромки свидетельствует о недос-
таточной механической и усталостной прочности сплава пластины Т15К6 в исходном со-
стоянии.
а б в
г д е
Рис. 4. Износ исходной пластины (а–г) и подвергнутой ТКО (д, е) после точения ва-
гонных осей: а, в, д – на передней поверхности; б, г, е – по задней.
Величина полоски износа по задней поверхности hз превышает 1,0 мм, что значитель-
но превосходит допустимое (0,7–0,8 мм) значение, регламентируемое требованиями полу-
чистового процесса точения. Такая величина износа по задней поверхности вызывает замет-
ное увеличение сил резания и температуры в зоне контакта инструмента с обрабатываемой
поверхностью, вследствие чего изменяется интенсивность процесса износа. В общем, пла-
стины в исходном состоянии после эксплуатации имеют нехарактерные для получистового
точения сильно разрушенные режущие кромки.
Анализ показывает, что у пластин после ТКО износ происходит по тому же механиз-
му, что и у пластин в исходном состоянии, но с меньшей скоростью. Кроме того, уменьшает-
ся вероятность разрушения пластин макроскалыванием (см. рис. 4, д, е). На этих же снимках
четко зафиксированы усталостные трещины (обозначены стрелками) на передних поверхно-
стях режущих пластин даже после достижения закритической величины износа hз. Повыше-
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
385
ние средней стойкости пластин достигается как за счет уменьшения скорости износа, так и за
счет уменьшения внезапных отказов из-за преждевременного разрушения режущих кромок.
Анализ показал, что износ пластины 5 (см. табл. 3) происходит по передней поверхно-
сти с образованием лунки (рис. 5, а) и по задней – c образованием полоски износа размером
0,3–0,4 мм (рис. 5, б–г) без наличия микроскалывания режущей кромки, но при этом по зад-
ней поверхности происходят сдвиги больших фрагментов материала (см. рис. 5, в, г) как с
остатком покрытия, так и без него, т. е. по пограничному слою. Причиной такого разрушения
могут быть большие силы резания, возникшие из – за сильного изменения формы режущей
кромки в результате образования глубокой лунки на передней поверхности, а также из-за
высокой хрупкости материала в пограничном слое по сравнению с материалом основного
объема пластины.
а ×2,5 б
в г
Рис. 5. Вид пластин «KORLOY» после использования: а – общий вид пе-
редней части; б–г – износ по задней поверхности, ×50.
Различные виды износа по задней поверхности пластины – более гладкой (см. рис. 5,
б) на поверхности прилегающей к покрытию, и наличие канавок (рис. 5, в, г) после сдвига
части материала, непосредственно прилегающего к покрытию, подтверждают наше предпо-
ложение о нерациональном использовании сплава NC 330 для работы в этих условиях.
В общем, такой вид износа характерен для условий получистового процесса точения,
и, как известно, обеспечивает его стабильность и точность обработки. Анализируя располо-
жение лунки износа на передней поверхности, можно утверждать, что специальные ребра,
которые предназначены для дробления стружки при черновом точении, не выполняют такой
функции на операции получистового точения, т.е. следует использовать пластину с другой
формой стружколома.
Таким образом, из анализа вышеприведенных результатов следует, что увеличение со-
противления износу сплава Т15К6, подвергнутого ТКО, при получистовой обработке вагонных
осей происходит в результате увеличения его твердости и роста усталостной прочности за счет
уменьшения микропористости и устранения крупных пор в структуре.
Выпуск 10. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
386
Выводы
Сплав Т15К6 режущих пластин «Победит», использующихся для получистовой обра-
ботки вагонных осей, имеет в исходном состоянии неоднородную структуру с высокой мик-
ропористостью и крупными порами, снижающими режущие свойства пластин на операциях
получистовой обработки вагонных осей.
Термокомпрессионная обработка режущих пластин под давлением 3,0 МПа не влияет
на отдельные физико-механические свойства сплава – коэрцитивную силу, плотность, коэф-
фициент вязкости разрушения, увеличивает твердость в результате уменьшения остаточной
пористости и устранения крупных пор, не влияет на форму и размер WC зерен, но при этом
увеличивает количество крупных зерен твердого раствора (W,Ті)С с градиентной структурой
– центральной зоной, обогащенной вольфрамом, а периферийной – титаном.
Стойкость пластин после ТКО на операциях получистового точения средней и под-
ступичной частей вагонных осей увеличивается соответственно в 1,4 и 1,6 раза за счет уве-
личения сопротивления материала усталостному разрушению, хрупкому микро- и макроска-
лыванию режущей кромки.
Литература
1. Missol W., Karwata T., Krajzel J., Bujok J. Comparison of the properties of ultrafine and con-
ventional hardmetals // Proc. Of the 1998 PM World Congress, V 4, Spain, October 18 – 22,
1998. – P. 152 – 157.
2. Клочко Н. А., Херсонский А. К. Исследование влияния термической обработки на напря-
женное состояние и свойства изделий из спеченных твѐрдых сплавов WC–Co // Основы
технологии пайки и термообработки твердосплавного инструмента: Сб. науч. трудов. –
М.: Металлургия, 1981.– С. 56–60.
3. Чеховой А.Н. Эволюция структуры металлокерамического материала при термоциклиро-
вании // 4 Собр. металловедов России. Пенза, 23–25 сент., 1998 г. Сб. матер. 4.1. – Пенза,
1998. – С. 50–52.
4. Яресько С. И. Повышение эксплуатационных характеристик твердосплавного инструмента
при лазерной обработке // Физика и химия обработки материалов. – 2003. № 5. – С. 18 – 22.
5. Петренко П. В., Грабовский Ю. Е., Грицкевич А. Л., и др. Структурно-фазовые превраще-
ния в твердых сплавах WC–Co при облучении низкопотоковым электронным пучком //
Физика и химия обработки материалов. – 2003. – № 3. – С. 29 – 39.
6. Тарбоков В. А., Ремнев Г. Е., Кузнецов П. В. Модифицирование твердосплавных пластин
на основе карбида вольфрама мощным импульсным пучком // Физика и химия обработки
материалов. – 2004. – № 3. – С. 11 – 17.
7. Бондаренко В. П., Прокопив Н. М., Харченко О. В. Термокомпрессионная обработка
твердых сплавов // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – тех-
ника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. – Киев: ИСМ им. В. Н.
Бакуля НАН Украины, 2004. – Вып. 7. – С. 252–256.
8. Прокопив Н. М., Харченко О. В., Романюха Н. А., Моючий А. Ф. Перспективы разработ-
ки в Украине тангенциальных пластин для обработки колесных пар // Інструментальний
світ. – 2004. – № 2. – С. 9–12.
9. Каталог фирмы «KORLOY». – 2001 г.
Поступила 13.07.07.
|