Введение 3
1 Литературный обзор 4
2 Подготовка поверхностей к нанесению на них покрытий 34
3 Исследования образцов, упрочненных методом
термогидрохимической обработки 38
3.1 Трибологические исследования 38
3.2 Исследования поверхностного натяжения
упрочняющего покрытия 41
4 Производственные испытания режущего инструмента с
покрытием 45
4.1 Испытания сверл малого диаметра 45
4.2 Испытания пластин токарных резцов 47
5 Контроль качества упрочненной поверхности инструмента 53
Заключение 62
Список используемой литературы 63
Приложение А. Публикации
На сегодняшний день в машиностроении очень большое внимание уделяется упрочнению металлорежущего инструмента. Целью этого является повышение износостойкости инструмента. С экономической точки зрения это объясняется тем, что в технологических операциях со снятием стружки большая доля расходов приходится на переточку и замену режущего инструмента. Увеличение же ресурса этого инструмента позволит сократить расходы покупку или производство инструмента, а также снизить временные затраты, направленные на переточку инструмента на машиностроительном предприятии.
Сейчас в промышленности режущий инструмент изготавливается из трех типов материалов: твердых сплавов, керамики и инструментальных сталей. В нашей работе отдадим приоритет твердым сплавам. Твердые сплавы в инструментальном производстве начали использовать еще в ХХ веке. В советское время широкое применение нашли твердые сплавы типов ВК, ТК и ТТК. В современном машиностроении широко применяются так называемые везвольфрамовые твердые сплавы, сплавы с мелкозернистой структурой и другие.
Одним из перспективных направлений развития металлообработки резанием является, так называемая сухая обработка, которая осуществляется при отсутствии смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Перспективным это направление является ввиду его большей экологичности. В отсутствии СОЖ в машиностроительном цехе не появляются вредные газы, вызванные испарением СОЖ при высокотемпературном процессе резания металлов.
В результате проведенной работы нами предложено для упрочнения твердосплавного режущего инструмента применить термогидрохимическую обработку. Данный метод относительно других наиболее прост и не требует больших затрат.
Первая глава работы посвящена литературному обзору. Здесь рассматриваются вопросы повышения износостойкости режущего инструмента различными методами. Приводятся данные о нанесении различных покрытий на инструмент, получаемая структура различных покрытий, данные по типу износа инструмента, конечные цифры изменения стойкости после упрочняющих операций. Здесь же приводятся сведения по выбору именно термогидрохимической обработки для упрочнения режущего инструмента.
Во второй главе работы рассматриваются мероприятия по подготовке поверхностей к нанесению износостойких покрытий. Представлены данные о том, почему необходимо выполнять эту подготовку.
В третьей главе описаны исследования опытных образцов, упрочненных термогидрохимической обработкой. Описаны эксперименты по измерению трибологических свойств упрочненного инструмента, исследовано поверхностное натяжение упрочненного слоя, представлены результаты математического моделирования свойств получаемых покрытий.
Четвертая глава работы посвящена производственным испытаниям упрочненного инструмента методом термогидрохимической обработки. Приводятся сведения о испытаниях сверл с покрытием и упрочненных режущих пластин токарных резцов.
В пятой главе работы представлены различные методы контроля качества сформированного покрытия. Приводятся сведения для применения каждого из методов контроля.
