Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 3 2018 50 ТЕХНОЛОГИЯ Результаты и их обсуждение Высокая стоимость станко-минуты метал- лообрабатывающего оборудования с числовым программным управлением обусловливает необ- ходимость определения условий максимальной работоспособности сменных режущих пластин из твердых сплавов, обеспечивающих гаранти- рованную стойкость инструмента, а также по- зволяет провести интенсификацию режимов ре- зания [1]. Работоспособность режущего инструмента – это такое его состояние, при котором он спосо- бен выполнять свои функции, имея износ рабо- чих поверхностей меньше критериального [17]. Одним из факторов, влияющих на износ ре- жущего инструмента, является состояние ИТС [1, 18]. В хрупком состоянии обеспечивается максимальная твердость, но при этом минималь- ная прочность, что приводит к интенсивному из- носу. В пластичном состоянии ситуация обрат- ная – при высокой прочности и минимальной твердости наблюдается потеря формоустойчи- вости инструмента, что приводит также к ката- строфическому износу. Существует переходное состояние – хрупкопластическое, при котором сохраняется достаточная твердость с приемле- мой прочностью, при этом наблюдается сниже- ние величины износа, а следовательно, обеспе- чивается максимальная работоспособность [1, 19]. Работоспособность сменных режущих пла- стин из инструментальных твердых сплавов характеризуется сопротивлением разрушению этого сплава, так как одним из количественных показателей работоспособности является износ инструмента [20]. Для того чтобы добиться мак- симальной работоспособности данного матери- ала, необходимо определить состояние твердого сплава, при котором будет существовать некий баланс твердости и прочности. Такой эффект происходит за счет изменения физико-механиче- ских свойств инструментальных твердых спла- вов при нагреве. Важно, что изменение одной из характеристик свидетельствует об изменениях всех свойств материалов [20–23]. Исследованием известной методики по определению температуры максимальной рабо- тоспособности сменных режущих пластин из инструментальных твердых сплавов WC-Co на графиках зависимостей значений электрической проводимости от температуры наблюдается сни- жение значений электрической проводимости сплава WC-Co, что свидетельствует об изме- нении состояния инструментального твердого сплава. Данное снижение наблюдается до точки перехода сплава из хрупкого в хрупкопласти- ческое состояние. Далее переход из хрупкопла- стического в пластическое состояние характе- ризуется повышением значений электрической проводимости инструментального твердого сплава WC-Co [11]. Для решения второй и третьей задачи были проведены лабораторные исследования по опи- санной выше методике на образцах сменных ре- жущих пластин из инструментальных твердых сплавов повышенной красностойкости WC-TiC- Co (Т5К10, Т15К6). По результатам исследований были получе- ны зависимости значений электрической про- водимости сплавов WC-TiC-Co от температуры (рис. 2 и 3). Каждая точка на графиках пред- ставляет собой среднее арифметическое значе- ние электрической проводимости, полученное в результате не менее трех измерений. Около средних значений электрической проводимости показаны доверительные интервалы, соответ- ствующие вероятности 95 %. Полученные графические зависимости отра- жают изменения состояния инструментальных твердых сплавов при нагреве до высоких темпе- ратур: хрупкое, хрупкопластическое, пластиче- ское [1]. График можно разделить на три зоны соот- ветствия характера изменения электрической проводимости и состояния твердого сплава: пер- вая зона – электрическая проводимость умень- шается, твердый сплав в хрупком состоянии. Третья зона – электрическая проводимость уве- личивается, состояние материала пластическое. Вторая зона – диапазон минимальных значений электрической проводимости и хрупкопласти- ческого состояния инструментального твердого сплава WC-TiC-Co. По исследованиям, описан- ным в работе [1], максимальное количество энер- гии нужно затратить для разрушения образца из твердого сплава, когда он принимает хрупкопла- стическое состояние, что соответствует темпера- турному интервалу для Т5К10 – (730…780 °С), Т15К6 – (860…970 °С).