Determination of temperature of maximum operability of replaceable cutting hard-alloy inserts based on study of electromagnetic properties change

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 1 2021 33 ТЕХНОЛОГИЯ Определение температуры максимальной работоспособности сменных режущих твердосплавных пластин на основе исследования изменения электромагнитных свойств Евгений Артамонов a , Андрей Тверяков b , Антон Штин c, * Тюменский индустриальный университет , ул . Володарского , 38, г . Тюмень , 625000, Россия a https://orcid.org/0000-0002-3099-4435, evgart2014@mail.ru , b https://orcid.org/0000-0002-6444-2559, tveryakov@mail.ru, c https://orcid.org/0000-0002-7000-6761, shtin92@mail.ru Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2021 Том 23 № 1 с . 33–44 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.1-33-44 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.91.02 История статьи : Поступила : 26 августа 2020 Рецензирование : 09 сентября 2020 Принята к печати : 12 января 2021 Доступно онлайн : 15 марта 2021 Ключевые слова : Твердые сплавы Обработка металлов Температура максимальной работо - способности АННОТАЦИЯ Введение . Сегодня в условиях санкций Российская Федерация как никогда раньше нуждается в развитии энер - госберегающих технологий в различных отраслях промышленности . При назначении режимов резания для новых материалов инструментальные фирмы проводят испытания на разрушение сменных режущих пластин при резании , полученные численные значения публикуются в каталогах . Наибольшее влияние на ресурс и работоспособность режущих инструментов из твердых сплавов оказывают физико - механические свойства инструментальных материа - лов . Исследования показали , что физико - механические свойства вольфрамовых твердых сплавов в процессе работы , а именно в процессе резания труднообрабатываемых материалов под действием высоких температур , симметрично изменяются . При разработке лабораторной установки был проведен литературный обзор , который показал , что в настоящий момент широкое применение получили методы неразрушающего контроля технологических объектов . Методы неразрушающего контроля технологических объектов позволяют проводить исследования состояния ма - териала , дефектов в структуре , внутренних изменений , не разрушая образцы . Такое преимущество было определя - ющим при литературном обзоре . Объектом данного исследования выступают сменные режущие твердосплавные пластины из однокарбидного твердого сплава В 35 четырехгранной формы в состоянии поставки . Предметом ис - следования являются взаимосвязь изменения магнитной составляющей свойств однокарбидного твердого сплава В 35 в зависимости от воздействия на него высоких температур . В основу исследования легли законы физики раздела электродинамики , а также известные методики неразрушающего контроля , научные основы материаловедения , все исследования проводились в аккредитованных лабораториях Тюменского индустриального университета . Досто - верность полученных данных подтверждается высокой корреляцией результатов численных значений с данными , полученными исследователями ранее . Методика исследований . В статье показана разработанная установка для определения температуры максимальной работоспособности сменных режущих твердосплавных пластин на ос - нове исследования изменения электромагнитных свойств . Приведена методика исследований . Испытания образцов проводились во время нагрева сменных режущих пластин из вольфрамового твердого сплава В 35. Температурный ин - тервал нагрева был выбран в соответствии с температурным режимом процесса резания при лезвийной обработке труднообрабатываемых материалов . Таким образом , нагрев производился в диапазоне от 0 до 1000  С , который осуществлялся газопламенным методом ручным способом . Результаты и обсуждения . По результатам экспери - ментальных исследований были составлены таблицы полученных результатов , где с интервалом в 10  С указаны соответствующие значения магнитного поля вихревых токов , наводимых в сменных режущих пластинах из воль - фрамового твердого сплава В 35. Получены результаты исследования по определению температуры максимальной работоспособности сменных режущих твердосплавных пластин на основе исследования изменения электромагнит - ных свойств , для сплава В 35 она составила 460…730 ° С , что соответствует скорости резания 18 м / мин при обра - ботке хромоникилевого сплава ЭИ 867- ВД . На основе стойкостных испытаний в заводских условиях было доказано , что разработанная методика позволяет определять температурные интервалы максимальной работоспособности на основе исследования изменений электромагнитных свойств ( магнитного поля вихревых токов , возникающих в сменных режущих пластинах ) твердых сплавов . Полученные результаты дают возможность назначать наиболее подходящие режимные условия для режущего инструмента на основе научно обоснованной методики , позволяю - щей использовать максимальный ресурс инструмента . Для цитирования : Артамонов Е . В ., Тверяков А . М ., Штин А . С . Определение температуры максимальной работоспособности сменных режущих твердосплавных пластин на основе исследования изменения электромагнитных свойств // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2021. – Т . 23, № 1. – С . 33–44. – DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.1-33-44. ______ * Адрес для переписки Штин Антон Сергеевич , ассистент Тюменский индустриальный университет ул . Володарского , 38, 625000, г . Тюмень , Россия Тел .: +7-953-826-98-02, e-mail: shtin92@mail.ru