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 -> Обрабатываемость резанием вольфрама и тугоплавких материалов -> Обрабатываемость резанием вольфрама и тугоплавких материалов

Обрабатываемость резанием вольфрама и тугоплавких материалов

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2 

Обрабатываемость жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов во много раз ниже, чем обрабатываемость обычных конструкционных сталей, и в значительной степени определяется особенностями химического состава и структуры.

Специфика химического состава и структуры жаропрочных сплавов обусловливает целый ряд особенностей при обработке этих материалов резанием. Наиболее важными из них являются следующие: большие величины сил резания; высокие температуры в зоне резания; высокая интенсивность абразивного и диффузионного износа; возникновение вредных вибраций.

Эти особенности характерны и для тугоплавких металлов. Механические свойства тугоплавких металлов довольно сильно изменяются в зависимости от температуры в сравнительно узком, интервале. Предел текучести тугоплавких металлов быстро возрастает с уменьшением температуры, но интенсивность его понижения для рассматриваемых металлов различна, большая для молибдена и вольфрама по сравнению с танталом и ниобием. Быстрый рост предела текучести обусловливает более хрупкое разрушение металла при низких температурах, так как зарождение и развитие микротрещин под действием нагрузки осуществляется легче, чем деформация скольжения.

В связи с этим тугоплавкие металлы имеют различную чувствительность к хрупкому разрушению, и их по этому признаку можно условно разделить на две группы: первая группа - вольфрам, молибден, хром вторая группа - ниобий, тантал и др.

По данным М.В. Мальцева и американского ученого Дж. X. Бехтольда, в каждой из групп элементы, имеющие меньший атомный номер, более чувствительны к хрупкому разрушению, чем элементы с большим атомным номером. Причина этих различий полностью не установлена. Возможно, что эти различия являются следствием разной растворимости примесей внедрения, сегрегацией различных примесей на границах зерен. Все тугоплавкие металлы очень чувствительны к загрязнению газовыми примесями (кислородом, азотом, водородом).

В зависимости от содержания примесей тугоплавкие металлы обнаруживают значительные колебания физических свойств.

Теплофизические свойства материалов оказывают влияние на поведение металлов при механической обработке. Низкий коэффициент теплового расширения приводит к появлению небольшой величины теплового расширения в зоне резания. Гораздо большее значение, чем весовая теплоемкость, при механической обработке, имеет объемная теплоемкость. Величина ее достигает 69-75% объемной теплоемкости стали. Поэтому вольфрам нагревается быстрее, чем сталь и температура обрабатываемой детали, стружки и резца выше, чем при резании стали.

Рассмотрение особенностей свойств тугоплавких металлов, и в частности вольфрама, убедительно показывает чрезвычайно большие трудности, сопровождающие процессы механической обработки этих материалов. Сравнение обрабатываемости сплавов вольфрама, молибдена и ниобия с жаропрочным сплавом XH77TЮP по скорости дает следующие коэффициенты обрабатываемости Kυ; молибденовый сплав ВМ23,4, сплав ниобия 1,6; сплав вольфрама с молибденом 0,32 и вольфрам 0,14.

В литературе имеется мало данных об оптимальных режимах резания вольфрама, данные эти часто противоречивы, поэтому требуется проведение дальнейших исследований для их уточнения и изыскания новых способов интенсификации процесса резания.

Были проведены исследования по точению вольфрама резцами, оснащенными пластинами из быстрорежущих сталей Р18, Р12Ф5М и твердых сплавов ВК8, ВК60М, ВК15М. Геометрия резцов: а=10-12°, γ=15°, γ f= 0°, φ = 45°, φ1 = 15°. Заточка резцов из твердых сплавов производилась алмазным кругом АСВ, из быстрорежущих сталей - кругом ЭБ; после заточки резцы доводили на чугунной плите с помощью порошка карбида бора. За критерий затупления был принят износ по задней поверхности h3 = 0,6 мм.

Исследования показали, что стойкость режущего инструмента очень мала и не превышает нескольких минут. Кроме того, как известно, стойкость не может характеризовать режущие свойства инструмента при обработке тугоплавких металлов. Поэтому целесообразнее оценивать режущие свойства по площади обработанной поверхности. При точении твердосплавным резцом из сплава ВК60М уменьшение скорости резания с 60 до 5 м/мин позволяет увеличить стойкость с 2 до 4 мин. Однако площадь поверхности, обработанной до затупления резца, уменьшается более чем в 5 раз (с 22•103 до 4•103 мм2). Таким образом, стремление к увеличению стойкости приводит к очень большому снижению производительности (более чем в 10 раз). Поэтому целесообразно назначать рациональные ре

жимы резания исходя из условия достижения максимальной площади обработанной поверхности.

Лучшие результаты имеют вольфрамокобальтовые сплавы марок ВК60М и ВК10ОМ с особомелкозернистой структурой, которые на оптимальных рeжимах позволяют увеличить площадь обрабатываемой поверхности в 3,5 и 2,5 раза соответственно по сравнению с твердым сплавом ВК8.

Зависимости износостойкости инструмента от режимов резания при обработке вольфрама имеют сложный характер. Наибольшая износостойкость достигается при работе в узком диапазоне скоростей резания (υ = 30-40 м/мин для сплава ВК15М и υ = 45-60 м/мин для сплавов ВК8 и ВК60М) и подач (s = 0,3-0,4 мм/об). Это является особенностью механической обработки вольфрама.

Снижение или повышение скорости резания приводит к сокращению площади обработанной поверхности. При точении вольфрама на малых скоростях резания (υ = 5-20 м/мин) стружка сходит в виде очень мелких частиц, которые вызывают интенсивный абразивный износ инструмента. Обработанная поверхность получается с шероховатостью RZ = 80-40 мкм. При увеличении скорости резания до определенных значений процесс резания улучшается, стружка сходит в виде крупных сегментов, а иногда даже сливная. Образование сливной стружки объясняется тем, что благодаря выделяемому теплу температура части стружки находится выше зоны перехода из хрупкого состояния в пластическое. Тем же можно объяснить максимум площади при оптимальных скоростях резания. Средняя температура в зоне резания при точении вольфрама резцом из сплава ВК8 на скоростях 35-45 м/мин составляет примерно 700° С. Зона перехода из хрупкого состояния в пластическое колеблется в широких пределах 150-500° С. Температура перехода вольфрама из хрупкого в пластическое состояние зависит от наличия примесей внедрения, структуры литого, деформированного или отожженного металла и других факторов. Вольфрам технической чистоты, получаемый методом порошковой металлургии, как и материал ВПМ, имеет максимальную температуру перехода из хрупкого в пластическое состояние (450-500° С).

При скоростях резания выше оптимальных стружка приобретает красный оттенок, приваривается к передней поверхности резца. Резец очень быстро изнашивается. Следует отметить, что в процессе точения резец изнашивается одновременно по передней и задней поверхностям на всех исследуемых диапазонах скоростей резания.

Для сил резания, возникающих при точении вольфрама высокой плотности, характерна большая радиальная составляющая (до 50%), особенно для резцов с отрицательными передними углами. Глубину резания следует назначать не более 1,5 мм, особенно при обработке деталей с невысокой жесткостью.

После химической обработки поверхность нелегированного вольфрама имеет большую шероховатость, даже при небольшом увеличении можно рассмотреть правильные ряды надрывов, каждый из которых может служить местным концентратором напряжений. Вероятность откалывания и растрескивания особенно велика при фрезеровании. Значительные осевые и радиальные силы, неизбежные при сверлении и нарезании резьбы, ведут к образованию выкрашиваний и радиальных трещин. Растрескивание тонких, не имеющих опоры участков - серьезная опасность при всякой операции резания. При сравнительно высоких скоростях процессов непрерывного резания, таких, как токарная обработка, образование стружки сопровождается местным нагревом, благодаря которому металл непосредственно у передней кромки инструмента переходит в полупластичное состояние, чем частично устраняются вредные последствия.

В зоне невысоких скоростей резания (до 10 м/мин) лучшие результаты показывают инструменты из быстрорежущей стали Р18, но при увеличении скоростей выше 10 м/мин наблюдается резкое снижение их стойкости. Для резцов из стали Р18 при обработке сплавов на основе вольфрама оптимальный передний угол Y = 20°. Такой угол улучшает образование и сход стружки, а также уменьшает силы резания. Геометрия резцов должна быть следующая: задний угол а=15°, главный угол в плане φ = 45°, вспомогательный угол в плане φ1 = 15°, угол наклона главной режущей кромки λ = 0°, радиус при вершине 0,3-0,4 мм. Для резцов, оснащенных пластинками из твердых сплавов, оптимальный передний угол у=15° с упрочняющей фаской, равной 0,6-0,8 мм и γf=0°.

Пропитанный вольфрам можно легко обрабатывать резцами из различных сплавов. Так как ни вольфрам, ни пропитывающие составляющие химически не реагируют с режущим инструментом, заметная химическая адгезия на кромках резца отсутствует. Пропитывающий материал фактически действует как смазка.

Силы резания при токарной обработке вольфрама, пропитанного серебром, при одинаковой глубине резания меньше сил при обработке большой части других металлов и гораздо меньше, чем при резании непропитанного вольфрама. Несмотря на небольшую величину сил резания, максимальные значения глубины резания и скорости подачи следует ограничивать вследствие природной хрупкости материала и его высокого модуля упругости. При токарной обработке пропитанного вольфрама в определенных условиях обнаруживается склонность к вибрации. Однако ограничения, обусловленные колебаниями резца, с практической точки зрения к серьезным последствиям не приводят.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.12.26   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

15:02 Правильно гибочный станок TJK

13:26 круг чугунный

11:52 Гайка ГОСТ 8918-69

11:51 Муфта Ду 15-Ду 50

11:48 Шурупы ГОСТ 1144-1146-80

11:48 Штифты конические и цилиндрические

11:47 Шплинт нержавеющий ГОСТ 397-79 Ст.12Х18Н10Т

11:46 Заклепка стальная ГОСТ 10300-80

11:45 Заклепка стальная под молоток

11:45 Фитинги оптом

НОВОСТИ

28 Июня 2017 17:05
Подборка необычной сельхозтехники

22 Июня 2017 18:37
Поворотный пешеходный мост через реку Халл в Англии (11 фото, 1 видео)

28 Июня 2017 17:28
Южнокорейский импорт железной руды в мае 2017 года упал на 411 тыс. тонн

28 Июня 2017 16:25
”Полиметалл” в 2016 году потратил $10 млн. на разведку колымских участков

28 Июня 2017 15:34
Ближневосточный выпуск стали в мае вырос на 0,7%

28 Июня 2017 14:11
В строящемся цехе электролиза меди ”Уралэлектромеди” смонтируют около 10 км трубопроводов

28 Июня 2017 13:21
Китайский импорт стального лома за 5 месяцев вырос на 36,5%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Защита металла при помощи композитных технологий CERAMET

Саморез или самонарезающий винт для профнастила. Основные виды и характеристики

Надежные замки для дверей офисов и домов

Банкротство юридических и физических лиц

Как организовать офисный переезд?

Основные аспекты проектирования и планирования дома

Мегоомметр, его разновидности и правильный выбор

Садовая спецтехника от компании Техно-Дача

Особенности поиска работы в промышленности

Проектирование и возведение частных домов

Основные виды и особенности вывоза мусора

Особенности покупки квартир в новостройках

Основные виды и применение шаровых кранов

Принудительная циркуляция и рекуперация воздуха в промышленности

Электрические и другие типы карнизов для штор

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 металлопрокат.

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.