Твердые сплавы

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Структура режущей керамики имеет большое значение для оценки качества и производительности резания. Достигнутые в последние годы улучшения структуры связаны в значительной мере с систематическим ее изучением. Проведение металлографического исследования режущей керамики затруднено ее высокой твердостью и тем, что она плохо поддается травлению. Наблюдение можно проводить как в падающем, так и в проходящем свете (тонкие шлифы) с выявлением пор отдельных компонентов и размеров зерен путем травления в жидком кислом сернокислом калии или едком натре при 400— 500° С [49, 57, 64].
...
Поскольку соотношение твердости и прочности при изгибе влияет на эксплуатационные свойства режущего материала, Кёльбль [10] сделал попытку выразить его графически для режущей керамики в сопоставлении с промышленными марками стеллитов и твердых сплавов, а также со специальными марками твердых сплавов и алмазом. На рис. 150 по оси абсцисс отложена относительная скорость резания при обработке стали прочностью 70 кГ/мм2.
...
от быстрорежущей стали через твердые сплавы к окисной керамике — поперечное сечение стружки, значения которого отложены в малом масштабе параллельно оси абсцисс. Режущую керамику с пределом прочности при изгибе, равном 40 кГ/мм2,
...
Рис. 150. Зависимость между твердостью, пределом прочности при изгибе и интервалом скоростей резания для режущих материалов (по Кёльблю):
...
практикой и соответствующая промышленным маркам твердых сплавов.часть кривой соотношения предел прочности при изгибе — относительная скорость, а пунктиром — ее продолжение для специальных марок твердых сплавов и режущей керамики до алмаза. Продолжение этой кривой соответствует полученным Кёльблем практическим данным, что можно доказать, если провести линии параллельно абсциссе и ординате и пересечь этими линиями обе ветви кривой. Для интервалов скоростей резания, превышающих в шесть раз интервалы скоростей при применении быстрорежущей стали, используются твердые сплавы с пределом прочности при изгибе около 120—155 кГ/мм2.
...
Путем продления ординаты можно также подтвердить зависимость максимально возможной скорости резания от третьего фактора — твердости. Верхняя ограничительная линия кривой твердости продолжена в направлении алмаза, микротвердость которого составляет примерно 8000—10000 кГ/мм2.
...
Сравнительные испытания режущей керамики проводили многие исследователи. При этом чистую окисную керамику со стекловидной фазой или без нее сопоставляли с различными стандартами и специальными марками
...
4. Производительность резания режущей керамикой в сопоставлении с твердыми сплавами
...
виях, или производственные испытания, при которых хрупкая режущая керамика неизбежно оказывается менее удобным материалом.
...
На рис. 154 представлены данные Агте и Геймеля [87] о стойкости режущей керамики различных марок. Марки 1—7 состоят из чистой окиси алюминия с добавкой или без добавки стеклообразующей фазы. Марка 9 представляет собой окисно-металлическую керамику, марки 8, 10, С40 и D25 являются типичными представителями окисно-
...
карбидной керамики. Как следует из рис. 154, различие в отношении стойкости очень велико. При этом некоторые марки окисной керамики характеризуются большей производительностью, чем окисно-карбидная керамика. Однако в промышленности последней отдается предпочтение благодаря ее большей вязкости.
...
Данные, аналогичные данным Агте и Геймеля, получили Опиц и Зибель [80], сравнивавшие различные марки режущей керамики с твердым сплавом WC — TiC — Со (78/16/6) при обработке стали.
...
ких твердых сплавов при обработке стали (рис. 155), в то время как Давиль и Клингер [58] сопоставляют окисно-карбидную керамику с твердыми сплавами марок G1 и S1 при обработке чугуна и стали (рис. 156 и 157). При обработке керамикой серого чугуна с большими скоростями резания износ по задней поверхности значительно меньше, а при обработке стали лункообразование почти незаметно. Однако при малых скоростях резания твердые сплавы предпочтительнее режущей керамики.
...
На рис. 158 представлены данные Вейнера и Колер-мана [74] для режущей керамики С40 при обработке стали в сравнении с износостойкими стандартными твердыми сплавами S1 и F1, а также с безвольфрамовым твердым сплавом на основе карбида титана. При этом режущая керамика превосходит безвольфрамовые твердые сплавы только при скорости резания свыше 600 м/мин.
...
угол должен быть равен нулю. Однако для инструментов с механическим креплением в большинстве случаев приходится применять отрицательный передний угол, что вызывает больший износ по задней поверхности. Задний
...
5—8° для того, чтобы угол заострения мог быть равен 90°. Большое значение имеет так же правильный выбор установочного угла к
...
Если подвести итог всем данным, полученным при лабораторных исследованиях, то выявляется следующее: значительные устойчивость к окислению, горячая твердость и предел прочности при сжа
...
Рис. 158. Стойкость режущей керамики в сопоставлении с одной из особых марок твердого сплава и с обычным твердым сплавом при обработке стали резанием (по Вейнеру и Колер-мапу). Обрабатываемый материал— сталь С60, а
...
ки. Различают державки с многократно перетачиваемыми керамическими пластинками и державки, предназначенные для неперетачиваемых многогранных пластинок. При применении чувствительных керамических пластинок уступ или щиток стружколома должны быть сконструированы особо тщательно во избежание повреждения стружкой [77, 78].
...
Заточка керамических режущих пластинок или готового инструмента из-за хрупкости значительно более за-трудительна, чем заточка металлических твердых материалов. Применять можно только диски с карбидом кремния или алмазные мелкозернистые с мягкими шлифовальными характеристиками. Заточку следует проводить с легким нажимом или малой подачей при низкой скорости и интенсивном охлаждении. Предприятиям, ие имеющим достаточного опыта по заточке керамических пластинок, рекомендуется пользоваться так называемыми «непере-тачиваемыми» пластинками, которые поставляются готовыми и после износа всех режущих кромок выбрасываются. Режущие кромки, по соображениям прочности, должны быть особо тщательно скошены [77, 78, 96].
...
Из-за большей твердости и относительно незначительной вязкости режущей керамики при ее применении нужно следить за тем, чтобы не возникали пики напряжений, как это происходит при толчкообразной или ударной нагрузке. При этом необходимо, чтобы процесс резания проходил без каких-либо вибраций, толчков, сотрясений или буксований. Станок должен иметь максимально возможную динамическую жесткость даже при большом числе оборотов, достаточное балансирование всех вращающихся деталей и наименьший зазор в подшипнике. Однако для создания подобных станков требуется длительная, упорная и связанная с большими денежными затратами исследовательская работа [102].
...
В то же время следует опробовать и провести возможные мероприятия, направленные на то, чтобы приспособить имеющиеся в настоящее время станки для успешного использования режущей керамики. Сюда относятся: безрезонансная установка станков, своевременный ре-
...
6. Станки для успешного применения режущей керамики
...
монт передачи, устранение зазора подшипника в шпинделе, уравновешивание планшайбы, правильный уход за суппортом и станиной и, наконец, насколько возможно, увеличение мощности привода путем применения более "мощного двигателя. Необходимо отметить, что все эти факторы, даже во всей совокупности, менее эффективны, чем применение более вязких специальных марок твердых сплавов.
...
Многочисленные оптимистические высказывания в пользу режущей керамики основаны, согласно Кёльблю, на том положении, что при очень больших скоростях резания даже в случае небольшого сечения стружки можно снять в единицу времени по меньшей мере тот же объем, что и при большом сечении стружки и соответственно меньшей скорости резания; таким образом, разделение съема материала на несколько операций с небольшим сечением стружки с учетом высокой стойкости режущей керамики должно обеспечить успех. Однако детали таких габаритов, при которых машинное время даже при весьма высокой скорости резания еще достаточно велико для сохранения выгодного соотношения к побочному времени и времени на наладку, встречаются очень редко. Таким образом, не имеет смысла стремиться к связанному с большими затратами и риском дальнейшему укорачиванию и без того короткого машинного времени, если сумма побочных периодов остается неизменной или даже повышается. В противном случае специалист, учитывая значительно большее потребление энергии на одно чистовое резание, с трудом смог бы разбить операцию, которую с имеющимся режущим материалом можно было бы провести как черновое резание за один проход, на несколько проходов. При чистовой обработке материалов, дающих объемистую сливную стружку, приходится также иметь дело и с неудобствами, связанными с ее уборкой и отводом. С технической и экономической точки зрения, однако, может представиться целесообразным первую обдирочную операцию провести, например, на револьверном станке обычной твердосплавной пластинкой, а заключительную чистовую обработку примерно с двух-трехкрат-
...
7. Экономические соображения при применении режущей керамики
...
ной скоростью резания пластинками из твердого сплава специальной марки либо из режущей керамики. В Америке уже разработаны подходящие для этого инструменты с механическим креплением одной твердосплавной и одной керамической пластинки.
...
Рис. 159. Объем применения современных и предполагаемых в будущем важнейших разновидностей режущих материалов (по Кёльблю):
...
Сдано в производство 6/VII 1970 г. Подписано в печать I5/XII 1970 г. Бумага № 2 типографская 84X1087 3, 6,13 бум. л. 20,58 печ. л. (условно) Уч.-изд. л. 21,40. Заказ 699. Тираж 3350 экз. Цена 2 р. 34 к.
...

Краткий справочник технолога-термиста
Спутник термиста
Новые материалы
Твердые сплавы
Цементация стали
Зварювальні матеріали
Контактная сварка

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Твердые сплавы