Каглинський О.Є., Несін В.В.

(ІСТЕ СБУ, Київ)

Специфічна дія електрографічного маркування та контролю твердості матеріалу Р6М5 спеціальних фрез складного профіля

Спеціальні фрези складної форми працюють в умовах нерівномірно розподілених динамічних навантажень. Умовою роботоспроможності ріжучого інструменту (Рис.1) є більша твердість його матеріалу (Н1) порівняно з матеріалом заготовки (Н2), яка обробляється. Зменшення вартості виробництва до двох разів вказаного інструменту можливе шляхом перевірки твердості самої фрези а не зразка-свідка, який піддається усім високовартісним, трудомістким технологічним процесам обробки, що і виріб.

Сталь Р6М5 призначена для виготовлення універсальних інструментів нормальної продуктивності (спіральні фрези, свердла, черв’ячні фрези, фрези складної форми, машинні мітчики, різці, дискові пили й т. ін.), призначених для обробки сталей та чавунів з твердістю НВ ≤ (250 … 270) й σ_в≤100 [кгс/мм²]. Добре шліфується. Має схильність втрачати вуглець (карбон) під час обробки, пов’язаної із нагріванням [1, с. 164]. Шкідливі для сталі Р6М5 компоненти повітря: О₂, N, СО₂ – мають властивість насичувати поверхневий шар, знижують пластичність та густину, збільшують схильність до крихкого руйнування. О₂ й N насищають сталь неметалевими включеннями (окислами, нітридами), їх скупчення є концентраторами напружень, викликають локальні внутрішні напруження і суттєво зменшують межу витривалості матеріалу. Азот, як основний компонент оточуючого повітря (Рис. 2), насичує при електрографічному маркуванні (Рис. 3) поверхню сталі на глибину ∆׳. Може викликати розтріскування та лущення поверхневого шару (Рис. 4). Активне насичення азотом відбувається внаслідок локального розігрівання поверхні дугою електрографа – локальним точковим джерелом тепла. Захист поверхні інертним газом не передбачається. Окисли та нітриди викликають потемніння поверхневого шару сталі. Поверхня інструменту складної форми повинна бути добре обробленою - шліфуваною. Шліфована очищена поверхня сприяє насиченню поверхневого шару компонентами повітря (О₂, N, СО₂)

Насичення поверхні, напрямок накопичення внутрішніх напружень та можливий фронт розтріскування, поверхневого лущення й руйнування наведені на Рис. 4. Глибина насичення (∆׳) та глибина занурення алмазної пірамідки (∆׳׳ на Рис. 5) мають один порядок величин, на статичну міцність не впливають.

Висновком по роботі є наступне: для унеможливлення динамічного руйнування, економії часу обробки та матеріалу (виготовлення без зразка-свідка) – рекомендується визначити під перевірку твердості та маркування мало навантажені неробочі частини поверхні фрези.

Література:

1. Гуляев А. П. Инструментальные стали. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М., Машиностроение, 1975. - 272 с. с ил.