Пн. Фев 5th, 2024

Изготовленный из правильно подобранного инструментального материала режущий инструмент может иметь высокую или низкую стойкость, так как высокие режущие свойства инструмента обеспечивает не только материал, а также оптимальная геометрия и правильно проведенная технология обработки инструмента (термическая обработка, шлифование, заточка и т. д.), но и условия эксплуатации инструмента. После правильно проведенной термической обработки режущая кромка инструмента приобретает необходимую, характерную для данного инструментального материала твердость и износостойкость.

Существует ряд методов, позволяющих повысить стойкость режущей части инструмента (при прочих равных условиях) путем проведения дополнительных операций. К таким методам относятся:

  • насыщение поверхностного слоя инструмента (цианирование, хромирование, сульфидирование);
  • повышение стойкости путем улучшения структуры при термической обработке (обработка холодом, обработка паром);
  • повышение качества поверхности инструмента (доводка, притирка).

Цианирование — химико-термический процесс, который заключается в насыщении поверхностного слоя стали углеродом и азотом путем диффузии при определенной температуре. В зависимости от метода насыщения в промышленности различают цианирование в жидких средах, газовое цианирование и сухое цианирование с твердым карбюризатором. В зависимости от температуры цианирование разделяется на высокотемпературное (в диапазоне 800— 850° С) и низкотемпературное (в диапазоне 550—560° С).

Для инструментов из быстрорежущей стали применяется только низкотемпературное цианирование полностью обработанных инструментов, так как, если термически обработанный и заточенный инструмент подвергать цианированию при температурах выше обычных температур отпуска, будет понижена твердость, что приведет не к повышению стойкости, а к резкому снижению ее.

Широкое применение на заводах имеет жидкое цианирование инструмента из быстрорежущей стали при температуре 550—560° С. Процесс насыщения стали углеродом и азотом производится в ваннах (тиглях), наполненных расплавленной солью (обычно цианистый натрий NaCN).

В процессе работы идут химические реакции окисления:

2NaCN + O2 = 2NaCNO;

далее образовавшийся цианид NaCNO реагирует с кислородом воздуха:

2NaCNO + O2 = Na2СО3 + СО + N2.

Окись углерода СО реагирует с железом, входящим в состав быстрорежущей стали, образуя карбид железа:

2СО + 3Fe = Fe3C + СО2.

Выделяющийся атомарный азот также реагирует с железом и легирующими элементами, образуя нитриды. Карбиды железа и нитриды повышают твердость до HRC 68—70 и износостойкость поверхности режущей части инструмента. Время выдержки в цианистых ваннах зависит от размера и конструкции инструмента и колеблется в пределах 5—30 мин.

Цианированный инструмент имеет повышенную стойкость. Повышение стойкости — результат как повышенной твердости поверхностного слоя, так и пониженного коэффициента трения при резании, что уменьшает износ и повышает красностойкость инструмента. Рекомендуется цианирование с глубиной слоя 0,01—0,03 мм, так как при больших слоях режущая кромка инструмента получается хрупкой. Жидкому низкотемпературному цианированию подвергают протяжки, сверла, резьбовой инструмент и некоторые другие виды инструмента из быстрорежущей стали.

Сульфидирование — процесс насыщения поверхностных слоев металла серой. Образовавшиеся на поверхности инструмента сернистые соединения снижают коэффициент трения и повышают износостойкость инструмента. Процесс производится при температуре 550—560° С в ваннах следующего состава: 39% хлористого кальция; 25% хлористого бария и 17% хлористого натрия с добавлением сернистых соединений: 13,7% сернистого железа (в порошке); 3,4% сернокислого калия и 3,4% желтой кровяной соли. Выдержка от 40 до 90 мин. По данным некоторых исследований стойкость сульфидированного инструмента в 1,5—2 раза выше.

Хромированию можно подвергать готовые инструменты из различных сталей — быстрорежущей, легированной или углеродистой. Применяется хромирование долбяков, протяжек и некоторых других инструментов. При изготовлении инструмента применяют главным образом электролитическое хромирование в гальванических ваннах с толщиной слоя до 0,025 мм.

Процесс обработки паром инструментов из быстрорежущей стали заключается в предварительной промывке инструмента при температуре около 70°С следующим составом на литр раствора: 20—40 г соды Na2СО3, 20—40 г каустической соды NaOH и 20—40 г тринатрийфосфата Na3РO; затем промытый горячей водой инструмент загружается в электропечь с герметическим затвором (можно использовать печи для отпуска инструмента). При температуре 340—380° С инструмент выдерживается в течение 15—30 мин до полного прогрева; затем печь продувается водяным паром, и при 540—560° С инструмент выдерживается в течение 30—40 мин; затем охлажденный до 50—70° С инструмент опускают в подогретое минеральное масло. После обработки паром и погружения в масло на инструменте образуется тонкая (0,05 мм) пленка окислов, а так как процесс происходит при температуре дополнительного отпуска для быстрорежущей стали, то инструмент получает повышенную среднюю стойкость (если он был правильно закален). В процессе обработки паром не могут быть устранены последствия плохой термической обработки инструмента. Повышение стойкости в 2 раза и некоторая стабилизация показателей стойкости вследствие улучшения условий отвода и уменьшения налипания стружки, например, на ленточках сверл, обеспечили внедрение этого процесса в промышленность.

Для повышения стойкости режущие кромки следует доводить. Заточка и доводка режущих кромок, особенно алмазными кругами, позволяет повысить среднюю стойкость ряда инструментов, особенно чистовых, в 2—3 раза и более, так как улучшает качество поверхности инструмента, а, следовательно, и условия работы режущей части инструмента.

Окончательно изношенный инструмент, например, зенкер, развертка, резец и т. д., можно восстановить. Методы восстановления сборного и цельного инструмента различны. Возможность восстановления заложена в конструкциях сборных инструментов. Например, корпуса сборных фрез разверток, зенкеров и т. д. могут служить очень долго и выдерживают многократную смену изношенных ножей. Во многих случаях возможность легкого восстановления и обеспечивает целесообразность выбора сборной конструкции инструмента. Для отдельных конструкций сборного инструмента вопрос замены ножей решается по-разному. В конструкциях резцов и фрез предусматривается применение неперетачиваемых многогранных пластинок. Такой инструмент восстанавливается просто. Когда износились все режущие кромки пластинки, она снимается и заменяется новой. Державка служит до тех пор, пока можно на ней закреплять пластинку.

Восстановление инструмента цельной конструкции, а также инструмента с напаянными пластинками значительно сложнее и не всегда оправдывается экономически. Инструмент можно перешлифовать на ближайший размер с соответствующим углублением стружечных канавок. Подобным путем могут восстанавливаться такие инструменты, как зенкеры, развертки, большинство видов цельных фрез. При восстановлении методом шлифования отверстие насадных инструментов остается в первоначальном виде, поможет также хромироваться в размер.

Ряд инструментов можно восстановить путем отжига изношенного инструмента с последующей полной механической обработкой на новый размер. Отверстие насадного инструмента после отжига растачивается на другой размер, или в него вставляется втулка. Из поломанных быстрорежущих фрез могут быть изготовлены пластинки для напайки на резцы и т. д. Инструмент следует восстанавливать только тогда, когда это оправдывается экономически.

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Обнаружен блокировщик рекламы! Пожалуйста, обратите внимание на эту информацию.

We\'ve detected that you are using AdBlock or some other adblocking software which is preventing the page from fully loading.

У нас нет баннеров, флэшей, анимации, отвратительных звуков или всплывающих объявлений. Мы не реализовываем эти типы надоедливых объявлений! Нам нужны деньги для обслуживания сайта, и почти все они приходят от нашей интернет-рекламы.

Пожалуйста, добавьте tehnar.info к вашему белому списку блокирования объявлений или отключите программное обеспечение, блокирующее рекламу.

Powered By
Best Wordpress Adblock Detecting Plugin | CHP Adblock