Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

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

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Полезные статьи -> Обработка металлов -> Обработка вольфрама -> Физические особенности процесса резания сплавов вольфрама -> Часть 4

Физические особенности процесса резания сплавов вольфрама (Часть 4)

только в текущем разделе

Оглавление статьи   Страницы:    1  2  3  4  5  6   

Физико-химическое воздействие технологических сред при обработке резанием

Одним из эффективных методов повышения обрабатываемости материалов и качества получаемой поверхности является выбор состава и способ применения технологической среды (ТС) при резании. Применение при обработке резанием технологических сред увеличивает стойкость режущего инструмента, снижает силы резания и шероховатость поверхности, повышает усталостную прочность изделия и другие его эксплуатационные характеристики. Особое значение применение ТС приобретает при обработке резанием труднообрабатываемых материалов.

При резании металлов наблюдается весьма сложное взаимодействие металлических поверхностей, которое непрерывно возникает или обновляется в процессе резания под воздействием окружающей среды. Оно является следствием сложных физико-химических процессов, протекающих на контактных и близлежащих к ним поверхностях инструмента, стружки и обрабатываемой детали, и зависит от большого числа факторов, совокупность которых предопределяет конкретный результат применения технологической среды в данных условиях.

В зависимости от агрегатного состояния ТС можно подразделить на жидкости, газы, жидкометаллические расплавы и твердые смазки. Влияние ТС на процесс резания заключается в смазывающем, охлаждающем, диспергирующем и защитном действии.

Механизм действия ТС на процесс резания необходимо рассматривать как результат их влияния на взаимодействие контактирующих поверхностей. При трении различают пять видов нарушения фрикционных связей: скол или срез материала, пластическое оттеснение материала, упругое деформирование, адгезионное разрушение и разрушение основного материала. В общем случае в зоне контакта могут иметь место все пять указанных видов нарушений, превалирующая роль каждого из которых определяется условиями взаимодействия. В отдельных случаях превалируют некоторые из этих видов. Следует отметить, что технологическая среда (ТС) может оказаться одним из факторов, влияющих на условия перехода от одного вида нарушения фрикционных связей к другому, и тем самым изменять основной вид нарушения связей. Этим можно не только объяснить эффективность той или иной ТС, но и, зная, какой вид фрикционной связи превалирует в конкретных условиях обработки определенного материала, прогнозировать необходимый состав ТС.

На переход от одного вида нарушения фрикционных связей к другому существенное влияние оказывает относительная прочность адгезионной связи. ТС может препятствовать образованию адгезионных связей между инструментом и обрабатываемым материалом за счет образования, например, пленок в случае применения ТС с поверхностно-активными свойствами. Вольфрам и его сплавы в силу химического родства склонны к адгезии с инструментальными материалами. Причем не всякая ТС способна активно повлиять на характер этих связей.

Компоненты среды под действием высоких температур и давлений, развиваемых в зоне резания, а также активирующего влияния ювенильных поверхностей стружки и детали разрушаются с образованием реакционно-способных частиц-атомов и радикалов, вступающих во взаимодействие с контактными площадками резца и стружки. Образующиеся при этом пленки, подразделяются на два класса: химические (окислы, соли) и пленки, образующиеся за счет абсорбционных сил, в том числе и хемосорбционные.

Степень воздействия технологической среды на процесс резания зависит от многих факторов: вида обрабатываемого материала и инструмента, режимов резания, проникающей способности ТС и т. д. Есть несколько гипотез о возможном механизме проникновения среды на контактные площадки: капиллярный эффект, вакуумное воздействие и др.

Проникающая способность ТС зависит от ее физико-химических и теплофизических характеристик и увеличивается с уменьшением вязкости, увеличением поверхностного натяжения, улучшением поверхностной активности, смачиваемости, химической активности. Одним из основных факторов проникающей способности, как считает В.Н. Латышев, является размер атомов молекул, поэтому очень важно знать агрегатное состояние ТС в зоне резания.

Наиболее распространенными ТС являются всевозможные по составу и способу подвода жидкости. Однако составы, зарекомендовавшие себя на ряде труднообрабатываемых материалов, при обработке вольфрама не дают желаемого эффекта. Поэтому для повышения эффективности действия жидких ТС предложены такие способы интенсификации, как применение ультразвуковых колебаний, повышенное статическое давление, распыление, электризация и др.

Рассматривая влияние ТС на процесс резания, следует обращать особое внимание при обработке вольфрама и его сплавов не только на стойкость инструмента, но и на влияние среды на процесс образования дефектов в поверхностном слое.

Как известно, при воздействии ультразвуковых колебаний в жидкой среде возникает ряд эффектов, таких, как переменное давление частиц, переменный поток в направлении распространения колебательного процесса, кавитация, эффект Римана и др. Это приводит к улучшению проникающей способности жидких ТС за счет распыления и диспергирования. Кроме того, химические эффекты играют решающую роль в изменении физических свойств применяемых жидкостей.

Химическая активность жидкости под воздействием ультразвуковых колебаний в значительной степени возрастает. Например, отмечается восстановление некоторых соединений (йода, азота в присутствии водорода). Образование перекиси водорода при нормальной температуре свидетельствует о том, что ультразвуковые колебания способствуют диссоциации молекул воды, хотя термическая диссоциация воды возможна лишь при температуре выше 2000° С. Такая интенсификация химической активности жидких сред в условиях кавитации необусловливается наличием электрических разрядов в пузырьках жидкости, при этом образуются ионизированные газы.

В последние годы наряду с жидкими технологическими средами на ряде операций в металлообработке нашли применение газовые технологические среды. К ним в первую очередь следует отнести кроме воздуха также углекислый газ, сероводород, кислород, азот и такие инертные газы, как гелий и аргон. Основной эффект от применения химически активных газовых сред заключается в их способности образовывать на контактных поверхностях защитные пленки, которые при определенных условиях могут значительно уменьшить износ, улучшить шероховатость обработанной поверхности, снизить силы резания.

Все известные газовые среды имеют низкие теплофизические характеристики и поэтому мало эффективны как охлаждающие средства по сравнению с жидкостями. Однако подача предварительно охлажденного газа в зону резания с большой скоростью может в значительной степени изменить распределение температуры на контактных поверхностях.

При обработке деталей из вольфрама перспективным является применение газовых сред, полученных методом осаждения из газовой фазы, когда в качестве подложек используют материалы, не позволяющие применять жидкие технологические среды. Предварительные эксперименты показали, что проводить работы в этом направлении целесообразно.

Использование твердых технологических сред заключается в нанесении на обрабатываемую поверхность среды, которая в процессе резания оказывает защитное действие на режущий клин инструмента и обработанную поверхность. На рис. 21 показаны принципиальные схемы обработки с твердой ТС. Под действием выделяющейся в зоне резания теплоты и в условиях интенсивной деформации твердая ТС распадается и создает защитную атмосферу в зоне резания (рис. 21, а). На рис. 21, б показана схема резания с нанесением на режущий клин инструмента тонкого слоя твердой смазки перед врезанием в металл.

Основываясь на гипотезе японского исследователя К. Уэхара о физико-химическом воздействии твердой ТС на процессы резания, можно провести аналогию между классическим действием активных компонентов СОЖ и твердых ТС, тогда эффективность действия различных пленок химических соединений, образующихся между сходящей стружкой и поверхностью инструмента,

где τплср - касательное напряжение среза образующейся пленки; τмср - касательное напряжение среза основного материала. В свою очередь касательное напряжение среза

где Qf - скрытая теплота плавления, ккал/кг; р - плотность материала, кгс/м3; Тпл - температура плавления материала, К; Т - температура в зоне контакта, К. Тогда

В табл. 7 приведены физические характеристики смазывающих пленок, образование которых возможно в результате взаимодействия ТС с ювенильными поверхностями контакта. В качестве примера в табл. 7 представлены некоторые данные по расчету эффективности данных смазывающих пленок.

 

Из табл. 7 и 8 видно, что введение иона хлора благоприятно сказывается на смазывающих свойствах ТС, так как хлориды обычно имеют достаточно низкие физические свойства.

 

Окислы ухудшают процесс смазки, но в то же время заменяют трение ювенильных поверхностей на трение оксидных пленок, что при невысоких скоростях резания оказывает доминирующее влияние на износ. Перспективными могут оказаться пленки КС1, MgCl2, особенно при обработке сплавов на основе титана и вольфрама.

 

Таким образом, для улучшения условий резания и снижения износа инструмента в состав твердых ТС следует вводить строго определенные компоненты, которые в результате химических реакций создадут защитные хемосорбционные смазывающие пленки. В качестве исходных компонентов для твердых ТС могут быть использованы карбид, соли аммония, соединения кремния, бора и т. п. Твердые ТС на основе карбамида (мочевины), по-видимому, окажут еще и охлаждающее действие, так как в процессе резания следует ожидать деструкцию карбамида, которая сопровождается поглощением теплоты.

Оглавление статьи   Страницы:    1  2  3  4  5  6   

Последние обсуждаемые темы

Самые обсуждаемые темы за все время

 Тема

Лазер в качестве токарных резцов и фрез

марка стали для пики гидромолота

Как поправить резьбу

Точение чугуна

Частые вопросы и ответы по разделу

Токарные работы

Ножницы с качающимися ножами

Резцы со сменными пластинами: за и против

Резка листового металла роликом

Токарные работы

 Тема

Сообщений 

Частые вопросы и ответы по разделу

35

Заточка токарных резцов

5

Раскатывание отверстий

4

Как поправить резьбу

4

Основные способы обработки металла резанием

4

Основные токарные операции

3

Точение чугуна

3

Дисковые пилы по металлу с твердосплавными напайками

3

Токарные работы

2

Ножницы с качающимися ножами

2

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

Статьи

Физические особенности процесса резания сплавов вольфрама

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

Т 14:42 Дизельные электростанции АД 150-Т400-РГ

Ч 12:52 Круг 40ХГНМ, пруток стальной 40ХГНМ

Ч 12:52 Круг калиброванный 20ХГНМ

Ч 12:51 Круг стальной г/к 60С2Г по ГОСТ 2590-2006

Ч 12:51 Круг 18ХГ

Ч 12:51 Круг 20Г, пруток стальной 20Г

Ч 12:50 Заготоква трубная (круг) 12Х1МФ

Ч 12:50 Заготоква трубная (круг) 17ГС

Ч 12:50 Заготоква трубная (круг) сталь 30Х

Ч 12:50 Заготовка трубная (круг) сталь 10

Ч 12:50 Круг стальной г/к 20Х по ГОСТ 2590-2006

Ч 12:49 Круг стальной г/к ст. 30

НОВОСТИ

6 Декабря 2016 17:05
Пушка для стрельбы тыквами и шарами для боулинга

1 Декабря 2016 07:01
Столетние ткацкие станки (10 фото)

6 Декабря 2016 16:12
”Курганхиммаш” готов к отгрузке осушителя для крупнейшего коксохимического предприятия

6 Декабря 2016 15:22
Американский выпуск стали за неделю вырос на 9,5%

6 Декабря 2016 14:08
”Северсталь” инвестировала около 340 млн. рублей в листопрокатный цех №2 ”ЧерМК”

6 Декабря 2016 13:49
Американский экспорт коксующегося угля в Европу в 3-м квартале 2016 года вырос на 38%

6 Декабря 2016 12:07
21,7 тонн золота добыли в Бодайбо с начала года

НОВЫЕ СТАТЬИ

Использование нержавеющего проката в пищевой промышленности

Тротуарная плитка от ”АВТОСТРОЙ” - типы и назначение

ГНБ технология бурения

Лазерная резка металла

Рентгенофлуоресцентные спектрометры - толщиномеры

Малярные валики и кисти

Складские пластиковые ящики для хранения изделий

Современные промышленные фены

Основные виды масел в промышленности

Погрузчики в складской отрасли и промышленности

Листовые материалы из древесины в строительстве

Качественные и доступные гидрозамки

Доступные качественные гидроцилиндры

Основные виды спецобуви – их назначение и свойства

Дома из бревна и бруса - характеристики и применение

ШРУС 2109 и другие важные детали трансмиссии для легковых авто

Современное весоизмерительное оборудование

Разновидности красок для строительных работ

Ремонт и замена дверных замков

Достоинства венецианской штукатурки

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

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2014 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.