Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Обработка металлов -> Обработка вольфрама -> Физические особенности процесса резания сплавов вольфрама -> Физические особенности процесса резания сплавов вольфрама

Физические особенности процесса резания сплавов вольфрама

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

При обработке таких материалов, как вольфрам, необходимо также учитывать возможное образование дефектов в результате крепления обрабатываемой заготовки и в результате процесса стружкообразования. Обычно средние контактные нагрузки при креплении заготовок не достигают высоких значений, однако в силу того, что поверхность контакта имеет различные неровности, локальные напряжения могут достигать опасных значений. Это в свою очередь может инициировать развитие дефектов как на поверхности, так и в толще материала заготовок. Следует отметить, что обычные методы контроля целостности детали не всегда обеспечивают надежный контроль качества, тем более что дефект, который образовался на стадии зажима заготовки, обычно может быть выявлен на заключительном этапе изготовления детали.

При обработке резанием возникает сила, стремящаяся сдвинуть заготовку в установочных элементах. Смещение заготовки предупреждается силами трения, возникающими в местах ее контакта с установочными и зажимными элементами. Величина этой сдвигающей силы

Р ≤ Qf1 + Qf2, (8)

где f1 и f2 - коэффициенты трения заготовки с установочными и зажимными элементами;

Q - сила нормального давления, создаваемого зажимным устройством.

Вводя коэффициент запаса k>1, получим

Из экспериментов по точению вольфрама при параметрах режима v = 20-40 м/мин, s = 0,23 мм/об и t=0,5 мм было установлено, что сила Р = 554-65 кгс. Принимая Р = 60 кгс, k = 2. f1 =f2 = 0,2, получим Q = 600 кгс. Взяв для нашего случая площадь контакта S = 6000 мм2, устанавливаем, что средние напряжения в заготовке, возникающие в результате зажима, будут намного меньше напряжений разрушения.

Экспериментальное определение верхней опасной границы контактных напряжений, вызывающих образование трещин, показало, что при действии на образец силы, изменяющейся от 2000 до 4000 кгс, никаких изменений при наблюдении в микроскоп с увеличением Х40 в поверхности не обнаружено.

При локальных нагрузках, имитируемых вдавливанием индентера сферической формы диаметром 8 мм с удельным давлением от 5000 до 55 000 кгс/см2, с помощью микроскопа трещины обнаруживаются, начиная с удельных давлений 36198 кгс/см2. Однако этот вывод нельзя считать однозначным, так как при проведении экспериментов примерно полагали, что образец представляет собой однородную изотропную среду. Данное допущение может быть применено к большинству конструкционных материалов, однако к вольфраму и его сплавам в силу специфики структуры применять это положение следует весьма осторожно. Наличие в исходном образце микродефектов и неоднородностей может существенным образом изменить картину образования и развития дефектов.

Визуальные методы контроля поверхности, включая люминесцентный, не позволяют обнаружить дефекты в толще материала, и поэтому полученные значения критических контактных нагрузок можно считать условными. Анализ результатов опытов показывает, что действительные контактные напряжения существенно отличаются от средних.

Более общим подходом к проблеме прогнозирования разрушения детали при данном уровне напряжений следует считать использование вероятностного метода. Основной гипотезой данного метода является предположение о равномерности распределения начальных дефектов в материале. В этом случае вероятность наличия дефектов Р в зависимости от объема образца V определяется по формуле

P(V) = 1 - e-cv, (10)

где величина C-V-1 обозначает среднюю концентрацию дефектов. Рассматривая конкретные условия закрепления детали с учетом выражения (8), можно сделать вывод, что с увеличением площади контакта повышается вероятность существования дефекта опасного размера в поле действующих напряжений. C другой стороны, вследствие увеличения площади контактной поверхности при заданной силе зажима снижается уровень средних напряжений. Это приводит к уменьшению вероятности развития опасного дефекта в охватываемом объеме. Таким образом, для определения оптимальных условий закрепления  детали, обеспечивающих минимум вероятности развития дефектов, необходимо рассмотреть влияние отдельных составляющих: действующих контактных напряжений σ и площади контактной поверхности S.

Пусть зависимость вероятности развития дефекта от напряжений Р1(σ) = f ′(σ), а от площади контактной поверхности Р2(S) =f ′′(S). Тогда суммарная вероятность развития дефекта от действия двух факторов

Р (σ, S) = P1 (σ) + P2 (S) - Р1 (σ) Р2 (S). (11)

Считая силу зажима постоянной, можно выразить площадь контакта 5 через σ : S = F/σ, и тогда вероятность развития дефекта будет являться только функцией контактных напряжений. В этом случае экспериментальное значение вероятности развития дефекта можно определить из уравнения

∂/∂σ[f ′(σ) + f ′′ (F/σ) - f ′(σ) f ′′(F/σ)] = 0. (12)

Для проверки наличия экстремума вышеприведенной зависимости (2) были проведены эксперименты по нагружению вольфрамового образца размером 150x70x25 мм. Образец нагружали путем вдавливания индентора с плоской рабочей поверхностью в одну из граней на гидравлическом прессе. В процессе нагружения величину давления контролировали по; манометру с последующим пересчетом на силу зажима.

Для регистрации момента развития дефекта в материале образца использовали один из перспективных методов неразрушающего контроля - метод акустической эмиссии (АЭ). Блок-схема экспериментальной установки приведена на рис. 5.

Возникающая на определенной стадии нагружения образца трещина генерирует высокочастотные упругие вoлны, которые, распространяясь со скоростью звука, достигают поверхности. При этом в апериодическом пьезопреобразователе, установленном на свободной поверхности образца, механические колебания преобразуются в электрический сигнал, поступающий на вход предварительного усилителя с уровнем собственных шумов 5 мкВ и коэффициентом усиления k2= 103-104. Усиленный сигнал регистрируется запоминающим осциллографом С8-9А в виде характерной кривой синусоидальной формы. Полоса пропускания применяемого комплекса аппаратуры лежит в пределах 2-650 кГц, что позволяет надежно регистрировать сигналы АЭ от развивающихся трещин, причем образованию трещины соответствует сигнал с амплитудой 5-500 мкВ длительностью 1-2 мкс.

В первой серии экспериментов определялась вероятность роста трещин при изменении прикладываемой нагрузки и постоянной величине контактной поверхности. Определение вероятности разрушения производилось по результатам 20 испытаний на каждом уровне нагрузки в различных точках поверхности. Во второй серии экспериментов вероятность роста дефекта в зависимости от площади контактной поверхности определяли при постоянной нагрузке. Экспериментальные данные по вероятности развития трещин в исследуемой области контактных нагрузок и площадей обрабатывали по методу наименьших квадратов с целью получения эмпирических зависимостей f ′(σ) и f ′′(σ), которые после подстановки в выражение (11) имеют вид

Р(σ, S) = - 0,25 + 0,0033σ + (1,25 - 0,0033σ) ехр (- 9,2σ/F). (13)

График изменения вероятности развития опасного дефекта в зависимости от контактных напряжений при различных силах зажима представлен на рис. 6. Кривые графика имеют экстремальный характер, что подтверждает предположение о неоднозначном влиянии контактных напряжений на вероятность развития дефектов. Таким образом, в каждом конкретном случае закрепления деталей из вольфрама можно по вышеприведенной методике найти площадь контактной поверхности, обеспечивающую минимальную вероятность развития начальных дефектов при заданной силе зажима.

Были проведены также эксперименты по выяснению влияния различных прокладок между образцом и индентором на величину критической силы. Исследовали прокладки из меди, стали Х18Н9Т и закаленной стали по HRC 40-45 и HRC 58- 60. Установлено, что материал, прокладок оказывает влияние на величину критической силы. При непосредственном вдавливании индентера (HRC 62-64) эта сила равна 47•102 кгс, при прокладке из стали твердостью HRC 40-45 32•102 кгс, твердостью HRC 52-58 40 • 102, медной прокладки 20•102 и стали Х18Н9Т 27•102 кгс.

Снижение критической силы в случае применения пластичных прокладок можно объяснить тем, что при их пластическом деформировании в зоне контакта силы трения между прокладкой и образцом создают дополнительные напряжения растяжения, которые и являются причиной развития дефекта.

Результаты проведенного анализа влияния контактных напряжений на вероятность развития дефектов можно распространить и на случай обработки вольфрама резанием. Действительно, действующие при обработке резанием силы много меньше сил крепления детали и локализованы в небольшой зоне контакта. Это позволяет предположить, что влияние данной зоны на начальные дефекты материала будет невелико, т. е. обработка резанием не может существенным образом изменить степень дефектности материала. Экспериментальные данные это предположение подтверждают, так как в процессе резания происходит мощная, генерация различных механических волн, в том числе и волн АЭ.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.12.25   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:13 Круг 80, сталь 20

12:13 Труба 108, склад Ярославль

12:12 Лист 12 мм, склад Ярославль

12:12 Круг 95, сталь 20

12:12 Круг 16, сталь 20

12:12 Арматура 12мм, со склада Ярославль

12:04 Отливки чугунные круглые

12:04 Круг чугунный СЧ20 из наличия

12:02 Песок стальной технический 0.63 в МКР

12:02 Дробь стальная литая. Дробь ДСЛ. ГОСТ 11964-81

НОВОСТИ

22 Февраля 2017 17:55
Самодельный станок для резки металла из болгарки

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

22 Февраля 2017 17:35
Продажи ”China Steel Corp.” в январе упали на 14,5%

22 Февраля 2017 16:29
”БМК” получил статус надежного поставщика от ”Иркутсккабеля”

22 Февраля 2017 15:19
”BHP Billiton” за полгода года увеличила добычу железной руды на 4%

22 Февраля 2017 14:41
”Moody's” изменило прогноз по рейтингам ”ММК” с негативного на стабильный

22 Февраля 2017 13:58
Бразильский выпуск стали в январе вырос на 13,3%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Медный прокат и его поставщики

Котлы для промышленных целей

Особенности и виды современных лотерей

Сорбенты для очистки и фильтрации

Автоматика для ворот - приводы и другое оборудование

Как правильно выбрать качественный электродвигатель серии ДАЗО, А4, А4F

Отличные окна из дерева по честной цене

Септики и другие очистные сооружения

Брикетирование и переработка лома черных металлов

Мягкая черепица – современный кровельный материал

Легкоплавкие сплавы для пайки

Сетчатые трубопроводные фильтры для промышленности

Вакуумные установки и станции

Указатели уровня масла для электрооборудования

Современные кровельные элементы для крыши

Мебель под старину: придаём интерьеру солидность

Важные особенности покупки леса и пиломатериалов

Применение технологии промокодов для PR и рекламы товаров

Купон столплит для скидки на мебель

Выбор шкафа-купе для своего дома

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.