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 

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 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

03:58 Лист алюминиевый рифленый 1105

09:41 Пружинная конусная дробилка КСД/КМД

01:25 Лента алюминиевая 1105

13:09 Сетка сварная оцинкованная по оптимальной цене.

12:49 Изготовим спираль из нихрома.

10:04 Монтаж композитных панелей для фасада

10:02 Монтаж офисных перегородок из алюминия

06:46 Щековая дробилка серии HPEF и PEF

04:02 Круг сталь 4Х5МФС (Поковка)

03:58 Поковка 4Х5МФС

НОВОСТИ

21 Ноября 2017 16:17
Самодельная торцово-усовочная пила из болгарки

20 Ноября 2017 08:53
Мини-ПЭС понтонного типа (8 фото, 1 видео)

23 Ноября 2017 11:22
Южнокорейский экспорт горячеоцинкованного проката в октябре упал на 7,9%

23 Ноября 2017 10:08
”Северсталь” выбрала поставщика электрооборудования для ”ЧерМК”

23 Ноября 2017 09:48
Определены изготовители основного и вспомогательного оборудования машзала АЭС ”Аккую”

23 Ноября 2017 08:16
В плавцехе ”Кольской ГМК” повышают утилизацию сернистых газов

23 Ноября 2017 07:26
”Метинвест” инвестирует в обновление горной техники

НОВЫЕ СТАТЬИ

Станки портальной плазменной резки - технология и применение

Паркетная доска - виды и характеристики

Сферы применения цветного металлопроката

Шаровые краны и дисковые затворы КМС

Как правильно выбрать жалюзи

Металлические воздуховоды

Какими преимуществами характеризуются санатории Кисловодска

Малярный инструмент и оборудование

Поэтапная установка элементов системы пожарной сигнализации

Виды полипропиленовых труб и их классификация

Отделка квартир - некоторые характерные особенности

Как выбрать шлифовальную машину по бетону и другим жёстким поверхностям

Наиболее часто используемые сэндвич панели - классификация и применение

Перевозка негабаритных грузов

Котлы на твёрдом топливе - основные виды и специфические особенности

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

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

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

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.