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 -> Холодная высадка и выдавливание -> Стойкость и износ твердосплавного инструмента для высадки -> Стойкость и износ твердосплавного инструмента для высадки

Стойкость и износ твердосплавного инструмента для высадки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

Характер износа твердосплавного инструмента для холодной высадки и холодного выдавливания

Исследования автора данной книги показали, что обычное представление о характере износа твердого сплава WC - Со в виде истирания мягкой Co-фазы, которое приводит к ослаблению, расшатыванию и выкрашиванию зерен WC, неправильно.

По мнению автора данной книги, происходит одновременный износ фаз WC и Со. Вероятно, очаг разрушения при износе возникает не только между зернами WC в кобальтовой фазе, где имеются многочисленные зародыши трещин, но и в зернах карбида вольфрама. В подтверждение этого можно привести следующее. Измерения степени износа инструмента после различной продолжительности его работы показали, что рабочая поверхность этого инструмента изнашивается относительно равномерно. Такая равномерность износа поверхности твердосплавного инструмента, армированного, например, крупнозернистым твердым сплавом ВК20К зернистостью 6-25 мк, может быть объяснена при величине линейного износа 20-30 мк после 100-150 тыс. штампоударов (в зависимости от геометрии, размеров и материала штампуемых изделий) только с учетом разрушения зерен WC.

Подтверждением того, что частицы твердого сплава отделяются от поверхности инструмента с самого начала работы служат опыты И. Гольдена и Г. Роу. Ползун из активированного карбида вольфрама скользил сферическим концом по пластинам из меди, мягкой и нержавеющей сталям при постоянной нагрузке на него, составляющей 1-5 кГ. Радиоактивность пластин фиксировали непосредственным замером и методом радиографии. Опыты показали, что переход частиц карбидов вольфрама на поверхность пластин имеет место даже при одиночном перемещении ползуна и составляет примерно 45.10-12 г на 1 мм пути трения за один проход. Многократное возвратно-поступательное перемещение ползуна по одним и тем же траекториям приводило к повышенному износу карбида вольфрама.

При износе твердосплавного холодновысадочного инструмента независимо от состояния исходной поверхности в процессе износа на первой стадии получается поверхность с микронеровностями, составляющими Rz = 1-3 мк (8-9-й классы чистоты). Такая поверхность у крупнозернистых твердых сплавов с зернами WC размером 6-25 мк может иметь место только при износе поверхности твердосплавного инструмента за счет разрушения этих зерен, так как образующиеся микронеровности должны иметь максимальную высоту, близкую размерам частиц износа. Это подтверждают иссследования разрушения зерен карбидов вольфрама в твердых сплавах при трении последних по разным металлам, проведенные И. Гольденом и Г. Роу на приборе, в котором образец из твердого сплава (92% WC, 2% ТаС и 6% Со; средний размер зерна 1-2 мк) диаметром 4 мм под нагрузкой 2 кг перемещался по медной пластинке, предварительно обработанной мелкозернистой наждачной бумагой. Ползун предварительно облучали в течение двух дней потоком нейтронов. В течение более 400 дней производили (с интервалами) авторадиоснимки следов. Исследования показали, что в процессе скольжения износ твердых зерен WC и мягкого кобальта происходит одновременно и непрерывно. Проверка в оптическом и электронном микроскопах в продуктах износа частиц карбидов вольфрама показала, что размеры последних значительно меньше исходных зерен WC (1-2 мк).

Уменьшение величины линейного износа рабочей поверхности твердосплавного инструмента по сравнению с износом поверхности стального инструмента при сохранении при этом определенной закономерности в установлении величин микронеровностей позволяет также сделать вывод о том, что уменьшение износа твердосплавного инструмента происходит не за счет сокращения числа точек адгезии, а за счет уменьшения размеров отделяющихся частиц, что связано с повышенным сопротивлением разрушению и деформации и большой прочностью оксидных пленок, препятствующих адгезии.

С увеличением содержания углерода в деформируемой стали увеличивается износ твердосплавного инструмента. При высадке сталей со значительным содержанием углерода происходит обнажение цементитных частиц. Цементит, находящийся в структуре деформируемого металла, бесспорно, оказывает на твердосплавный инструмент абразивное воздействие, хотя твердость твердых сплавов значительно превосходит твердость цементита, входящего в состав этого деформируемого металла.

Присутствие цементита в структуре деформируемого металла увеличивает твердость обрабатываемого материала, что приводит к увеличению напряжений в точках схватывания и повышает вероятность отрыва частиц твердого сплава. Так в основном можно объяснить увеличение износа твердосплавного инструмента с увеличением процентного содержания углерода а деформируемой стали. Однако можно предположить, что после разрыхления поверхности износа твердосплавного инструмента цементит, который входит в состав стали, может оказывать абразивное воздействие и на кобальтовую составляющую твердого сплава и даже на зерна карбида вольфрама, имеющие трещины. При этом цементит, находящийся в глобулярном состоянии, оказывает меньшее абразивное воздействие, чем пластинчатый цементит.

При установившемся износе (на второй стадии) образующаяся шероховатость относительно стабильна и равномерна. Поэтому отрыв частиц твердого сплава от поверхности инструмента нельзя объяснить только неоднородностью структуры сплава, наличием пор, трещин, неравномерным распределением внутренних напряжений, неоднородностью химического состава и т. д. Перечисленное вызывает неравномерность микропрочности в разных участках поверхности инструмента и делает возможным отрыв от основной массы не только мягкой кобальтовой фазы, но и твердой фазы WC. Равномерный отрыв микрочастиц твердого сплава от поверхности инструмент, по мнению автора настоящей книги, может быть объяснен только относительно равномерным снижением прочности всей поверхности износа твердого сплава.

Известными технологическими методами получить абсолютно гладкую поверхность нельзя.

При изучении тщательно отполированной поверхности твердосплавного инструмента (с применением оптического и электронного микроскопов) было установлено, что она представляет собой сочетание гребешков и впадин. Во время работы инструмента вследствие того, что реальная поверхность контакта со штампуемым металлом очень мала, выступающие гребешки испытывают значительные удельные давления. Поверхность, состоящую из гребешков и впадин, имеет и поверхность штампуемой заготовки. Микровыступы на поверхности твердосплавного инструмента имеют различные формы, высоту, прочность; изменяется также количество и состав импульсов, получаемых каждым микровыступом. Микровыступы можно рассматривать как консоли, подвергающиеся при работе изгибающим пульсирующим нагрузкам. Все это, конечно, постепенно ослабляет их связь с основной массой, что создает благоприятные условия для появления трещин в зернах карбидов вольфрама, находящихся на изнашиваемой поверхности, и отделению от них частиц износа, которые уносятся отштампованными заготовками. При этом на рабочей поверхности образуются новые неровности. Однако при износе наблюдается все-таки какая-то закономерность, так как независимо от состояния исходной поверхности при установившемся износе микронеровность на первой стадии соответствует 8-9-му классам чистоты.

Ударные усталостные нагрузки испытывают зерна WC и Со, находящиеся на поверхности твердосплавного инструмента, и зерна, расположенные в более низких слоях. Однако наибольшее количество энергии зерно получает при выходе на поверхность износа. Поверхность твердого сплава изнашивается хрупко, энергия расходуется в основном на упругие деформации поверхностного слоя и на отделение частиц сплава. Однако при износе твердого сплава имеется незначительная пластическая деформация его рабочей поверхности, увеличивающаяся с увеличением содержания кобальта в твердом сплаве. Таким образом, по мнению автора данной книги, износ рабочей поверхности твердосплавного инструмента для холодной высадки и холодного выдавливания следует рассматривать как адгезионно-абразивный усталостный износ. Можно считать, что при голодной высадке и холодном выдавливании каждой заготовки скольжение деформируемого металла штампуемой заготовки по поверхности твердосплавного инструмента приводит к отрыву от последней частиц зерен, отдельных зерен или групп зерен карбида вольфрама (в зависимости от стадии износа) и одновременно частиц кобальта и к уносу их штампуемыми заготовками. Следовательно, при высадке и холодном выдавливании рельеф изношенной поверхности твердосплавного инструмента создается зернами WC и Со и их разрушенными частицами, выступающими из общей массы твердого сплава.

Частицы твердого сплава, оторванные от рабочей поверхности, при высадке внедряются в поверхностный слой штампуемых изделий, и при дальнейшем перемещении деформируемого металла по поверхности инструмента эти частицы воздействуют на поверхность подобно мелкому абразиву. Частицы твердого сплава, удаляемые в процессе износа, не прилипают снова к изнашиваемой поверхности.

При высадке и выдавливании деталей на рабочей поверхности твердосплавных вставок возникают растягивающие напряжения, ускоряющие их износ.

Создание в конструкциях бандажированных матриц условий, при которых рабочие поверхности твердосплавных вставок за счет натягов находятся только под воздействием сжимающих напряжений, снижает износ.

Твердосплавные вставки при деформировании в них заготовок постоянно испытывают упругие деформации, количество циклов которых соответствует числу отштампованных заготовок. Упругие деформации твердосплавных вставок передаются стальным корпусам. Твердый сплав - хрупкий материал, поэтому происходящие в нем упругие деформации почти не переходят в пластические деформации. В стальных корпусах, которые в отечественной промышленности обычно изготовляют из стали 30ХГСА и реже из других сталей, имеющих высокую усталостную прочность, циклические упругие деформации, передаваемые на корпус от твердосплавной вставки, со временем (после выполнения 500 тыс. штампоударов или более) могут привести к уменьшению величины натяга между стальным корпусом и твердосплавной вставкой за счет перехода упругой деформации материала корпуса в пластическую деформацию и, как следствие, к появлению трещин в твердосплавных вставках. Причем эти трещины не являются усталостными.

Вместе с тем при ослаблении натяга может возникнуть такое положение, при котором рабочая поверхность твердосплавной вставки при выполнении процесса будет находиться в состоянии растяжения, что ускорит износ.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2013.01.17   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

16:41 Ремонт ванной комнаты в Москве

15:48 Труба б/у 1020 ст.14,820 ст.10

12:05 предлагаем трубу aisi 316 ti-L

10:11 круг калиброванный сталь 35

09:39 Лист рифленый квинтет

15:43 полоса стальная 30х4

15:14 Алюминиевый лист амг 3х1200х3000

13:44 Шестигранник алюминиевый Д16Т

09:30 Труба б/у 530x9 восстановленная

23:22 Куплю квадратную заготовку сечением 130х130 и 150х150 мм.

НОВОСТИ

20 Октября 2017 17:57
Демонтаж на металлолом крупного портового крана

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

21 Октября 2017 17:14
Бразильский выпуск стальных полуфабрикатов в сентябре вырос на 15%

21 Октября 2017 16:29
В Воронежской области сосредоточено 10% никелевых руд всей страны – эксперт

21 Октября 2017 15:21
Турция за 8 месяцев сократила импорт стальной заготовки на 52,5%

21 Октября 2017 14:58
В Тверской области будут производиться теплообменники для мировых авиапроизводителей

21 Октября 2017 13:56
Чилийский экспорт железной руды за 8 месяцев вырос на 7,5%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Ограждения из стекла для современных общественных и жилых зданий

Отделочная плитка - особенности и сфера применения

Уравнительные платформы - применение и особенности

Типы и особенности секционных ворот

Какие бывают складские услуги

Какими характеристиками отличаются провода

Дверные замки - какие надежнее?

Конструкции и рекомендации по выбору погрузочных эстакад

Душевые уголки: вид, форма и конструкция

Особенности выбора окон и их отличия

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Сравнение каркасных и кирпичных домов

Плёночный теплый пол - устройство и основные компоненты

Промышленные светодиодные светильники: особенности применения

Цеха, ангары и гаражи из сэндвич-панелей

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.