Способ повышения стойкости режущего инструмента

Способ повышения стойкости режущего инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О fl И С А Н И Е (и1889365

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoI03 Советеннк

Соцнапнетнчеених

Реенубнни (6l ) Дополннтельное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 04.01.80 (21) 2863492/25-08 с прнсоеднненнем заявки РЙ— (23) Приоритет (5l )M. Кл.

В 23 P 1/04 йеударетваииыб квинтет

СССР ет делам изабрвтеиий и открытий

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень М 46

Дата опубликования опнсання 15.12.81 (53) УДК 621.9. .047 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. А. Станчук и А. П. Шумилов

Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт нм. адм. С. О, Макарова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ

РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к электрохимической1 обработке режущих инструментов для повышения их стойкости при механической обработке на различных операциях: течение, фрезерование, расточка, протягивание и других, требующих применения лезвийных инструментов, и может быть применен в различных отраслях машиностроения.

Известны способы повышения стойкости рет9 жущего инструмента, основанные на изменении физико- механических свойств поверхностного слоя режущего инструмента. При способах химико-термической обработки происходит диффузионное насыщение поверхностного слоя различными химическими элементами: углеродом, азотом, серой, кислородом, бором и др. При этом в поверхностном слое образуются соответственно карбиды, нитриды, сульфиды, окислы, бориды и другие химические соединения и твердые растворы, повышающие твердость материала инструмента, сопротивление высокотемпературной коррозии, уменьшающие силы трения, что, в конечном итоге, повышает стойкость режущего инструмента, в среднем в

1,5 — 2,0 раза (1).

Однако подобные методы интенсификации диффузионного насыщения поверхности инструмента требуют применения сложного дорогостоящего оборудования, что снижает экономическую эффективность от повышения стойкости режущего инструмента. Кроме того, химикотермическая обработка применяется, в основном, для режущих инструментов на стальной основе (быстрорежущие и другие инструментальные стали). Химико-термическая обработка твердых сплавов малоэффективна.

Цель изобретения — упрощение способа повышения стойкости режущих инструментов при достаточной его эффективности.

Цель достигается тем, что.инструмент подключен к отрицательному электроду на весь период его злектрохимической обработки в простом по составу электролита.

Осуществление способа достигается электрохимической обработкой режущего инструмента в простом электролите следующего состава. Серная кислота 30-50 r

Вода До 1 л

При следующих параметрах. процесса:

Плотность тока 100 — 900 мА/см Напряжение 4 — 14 В

Продолжительность 4 — 16 мин

Температура электролита 16-28 С

Известно, что для режу цих инструментов, работающих при высоких температурах (свыше

600 — 800 С), необходимо принимать меры по снижению интенсивности относительного износа.

Такой мерой может быть создание на инструменте наводороженного слоя. При высоких температурах водород, находящийся в поверхностном слое, будет защищать от окисления в первую очередь вступая в химическую реакцию, При обработке резанием температура на поверхности инструмента больше, чем в его глубине, это вызывает транспортирование водорода к поверхности вследствие термодиффузии, что продлит защитное действие наводороженного слоя. После обработки поверхность обладает меньшей шероховатостью по сравнению с исходной вследствие небольшого электрохимического растворения, что также положительно влияет на стойкость инструмента.

Насыщение четырехгранных инструментальных пластин выполняется на экспериментальной установке, состоящей из выпрямителя переменного тока, измерительных приборов (амперметра и вольтметра), реостата, предотвращающего возможные перегрузки выпрямителя, электролитической ванны емкостью 3,5 л, изготовлен89365 4 ный иэ токонелроводящего материала. Анодом служит пластина, выполненная для большей долговечности из нержавеющей стали с постоянной площадью $ = 30 ем, Отрицательный полюс подключается к насыщаемым инструментальным пластинам, количество которых меняется (т.е. изменяется плошадь катода, а, следовательно, и подсчитываемая плотность катодного тока). Оба электрода в течение всего ггериода обработки полностью погружаются в электролит.

Приблизительно одинаковая эффективность обработки бьша зафиксирована при безопасном напряжении в пределах 4 — 14 В. Результаты испытаний способа, приведенные в таблице, фиксировались при среднем (оптимальном) значении указанного предела (9 В), и граничных значениях (И = 4, 14 В).

Аналогичные рассуждения относятся к продолжительности наводороживания (4 — 16 мин) н величине плотности катодного тока, последняя зависит от напряжения и площади катода (т.е. количества одновременно обрабатываемых пластин), вследствие чего плотность катодного тока меняется в указанных пределах.

Эффективность предлагаемого способа проверялась при предварительном насьпцении твердосплавных пластин марки ВК8 в электролите выше приведенного состава и указанных лараметрах процесса, обрабатываемый материал— жаропрочный сплав ЭИ961Ш. Стойкость режущего инструмента при скоростях обработки 80—

132 мlмин повысилась в 1,5 — 2,5 раза.

889365

Я

М

Ю я 8

БВ

) о

03 >Й о о о овo о

И Vl Ю 0 0 Ю ГЪ О Ф

1-е ° тм ч и ю ° е 4ч оо оо ое чф с- М С М еЧ Ч ем! Ф)

Д, о б

EA (ОО о

lA (00 о аа о

g3 о Я IO о о

Р» о у И

IHK())

k$ и о

> Cl

%3m ио аж т3 ю ю Ф Ю Ф Ф Ф Ф

С 4 СЧ С 4 С 4 <Ч СЧ (Ч ГЧ С 4

oe oe оо чф ° еч ф м е-е ф н э ле ось(сч

Ф Ж 0 П И 0 Ф„Ж И„ оо оо оо и

889365

МЪ а 1ааоаосо Фв

Щi «««Ю

О

Ю 1

Е О

О О О ООО ОООО аФе ла ОаИа м м м мч м ° в м м оо oe oe ф м м ф м м чф м

Способ повышения стойкости режущего инструмента эа счет изменения физико-химических

<эойств поверхностного слоя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса, инструмент включают в качестве отрицательного электрода электрохимической ячейки

Составитель Ю. Бадин

Техред B.Ãàâðèëåøêî . Корректор М. Демчик

Редактор М . Товтин

Заказ 10849/27 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раупюкая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент™, г. Ужгород, ул. Проектная 4

Формула изобретения

889365 10 и насыщают водородом, обрабатывая в кислотном электролите в течение 4 — 16 мин при плотности тока 100-900 мА/см и напряжении 414 В.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

- 1. Авторское свидетельство СССР У 645805, кл. В 23 P 1/04, 1978.