Исследование проводим на примере действующего производства.

В ЗАО "ЛЗКВ" используется инструмент, как заводской так и покупной. Наиболее часто покупают и изготавливают в заводе сверла диаметром 7.0-10.0 мм, доля заводского инструмента более чем в 3 раза превышает долю покупного.

И заводские и покупные сверла выходят из строя по причине поломок. Проанализировав данные завода, можно выделить несколько причин выхода из строя инструмента. Скрученного у хвостовика инструмента наибольшая доля, далее следуют несоблюдение технологии и хрупкий излом по режущей части инструмента из порошкового металла. Можно сказать, что инструмент изнашивается по рабочей поверхности.

Заготовки для сверл имеют правильную цилиндрическую форму, что удобно для деформации, расчетов и исследований. Следовательно, целесообразно исследовать из всей номенклатуры инструмента именно сверла диаметром 10 мм, из металла полученного обычными способами и методами порошковой металлургии.

Для исследования были взяты три прутка разного исходного диаметра. Так как быстрорежущие стали являются трудно деформируемыми, их целесообразно подвергать экструзии. Образцы были предварительно вхолодную проэкструдировали, так, что получились 3 обжатия: 15%, 35%, 50%, конечный диаметр 10 мм. При этом использовали стали Р6М5К5 и Р6М5К5-МП. Для сравнения способа производства, степени деформации и влияния легирования кобальтом, была взята сталь Р6М5, полученная методами литья.

Измерена исходная микротвердость образцов. Быстрорежущая сталь Р6М5, имеет наиболее низкую твердость, по сравнению с остальными исследованными сталями. Сталь Р6М5К5 в целом более мягкая, чем аналогичная сталь полученная методами порошковой металлургии. С увеличением степени деформации твердость растет, как для стали Р6М5К5 так и для стали Р6М5К5-МП. Таким образом, можно сказать, что гидроэкструдирование объемно упрочняет поверхность инструмента.

Микроструктура образца из стали Р6М5 состоит из ледебуритной эвтектики и карбидов. Зерно 4 номера, Оценку величины зерна производили по методу сравнения с эталонными шкалами, Карбидная неоднородность 7-8 балла. Микроструктура образцов из сталей Р6М5К5 и Р6М5К5-МП состоит из сорбита и карбидов. Микроструктура образцов из стали Р6М5К5 отличается более мелкодисперсной структурой, по сравнению со сталью Р6М5, так как сталь легирована кобальтом. Карбиды имеют разнородное строение. Встречаются как мелкие округлые карбиды, так и более крупные угловатые. Микроструктура образцов из стали Р6М5К5-МП карбидной неоднородности не имеет, карбиды одинаковой округлой формы, равномерно распределенные по плоскости шлифа, характеризуются высокой степенью дисперсности.

Как и ожидалось, по данным рентгеноструктурного анализа, в литой быстрорежущей стали Р6М5 присутствуют карбиды состава Cr23C6 и карбид быстрорежущей стали. Карбидный состав сталей Р6М5К5 и Р6М5К5-МП идентичен. Он представлен такими карбидами, как: Cr23C6, карбид быстрорежущей стали и VC. Дифрактограммы получены на дифрактометре модели ДРОН- 3, в излучении железа.

При определении размеров карбидов в сталях Р6М5К5 и Р6М5К5-МП, пользовались линейным методом А. Розиваля. Проведя анализ полученных данных можно сказать, что в целом карбиды в образцах из порошковой быстрорежущей стали мельче, чем в аналогичной, но полученной металлургическими методами. С увеличением степени деформации, карбиды имеют более мелкий размер.

Можно предположить, что применив различные режимы термической, термомеханической, химико- термической обработок, а также дополнительное локальное упрочнение поверхности высококонцентрированными источниками энергии, изменится микроструктура, и будут получены более высокие эксплуатационные свойства. Это позволит снизить затраты на производство нового инструмента в случае его выхода из строя и может помочь избежать поломок.

Планируется провести испытания быстрорежущих сталей на износ. Заявлен патент на изобретение установки для гидроабразивного износа.

Биография

Ссылки