Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 12 ТЕХНОЛОГИЯ характеристик процесса резания (сил, усадки ξ, термоЭДС). Для аустенитной стали 12Х18Н10Т зависи- мость λ(θ) имеет противоположный характер (см. график 3 , рис. 1) – с ростом θ теплопро- водность увеличивается (как и для мартенсито- ферритной стали; хотя в этом случае λ возрас- тает менее интенсивно, см. график 4 , рис. 1). Это обусловливает наличие отрицательной об- ратной связи по температуре, т. е. интенсифика- цию стока теплоты в обрабатываемый материал при повышении θ в зоне контактных деформа- ций. На передней поверхности по мере дефор- мирования и перемещения контактных объемов стали в направлении от режущей кромки эти объемы нагреваются сами и нагревают сосед- ние объемы стружки. В результате сток тепла в более нагретую (а значит, более теплопро- водную) стружку увеличивается. Рост темпе- ратуры замедляется, процесс температурного разупрочнения металла затрудняется, и на не- котором удалении от режущей кромки темпера- турное разупрочнение может вновь смениться преобладанием деформационного упрочнения. Это явление, названное вторичным упрочне- нием контактных слоев [2], существенно изме- няет картину смены видов взаимодействия на передней поверхности с ростом v . При резании сталей 12Х18Н10Т и 14Х17Н2 переход от на- ростообразования к пластическому течению осуществляется постепенно, в гораздо более широком интервале скоростей v , с плавным из- менением характеристик процесса резания (для усадки стружки – см. кривые 3 и 4 , рис. 2). Стадии перехода от нароста к взаимодей- ствию с пластическим контактом по мере ро- ста скорости резания при обработке стали 12Х18Н10Т представлены на микрошлифах корней стружек (рис. 3). а б в г Рис. 3 . Трансформация нароста и переход к взаимодействию с застойной зоной с ростом скорости резания при резании стали 12Х18Н10Т резцами из ВК6 (микрошлифы корней стружек): а – v = 0,3 м/с (×100); б – v = 0,35 м/с (×156); в – v = 0,375 м/с (×156); г – v = 0,5 м/с (×156) Указанный переход осуществляется сле- дующим образом. По мере роста скорости ре- зания, тепловыделения и температуры в зоне активных деформаций с уменьшением высоты нароста увеличивается длина его контакта со стружкой, увеличивается и объем участвующе- го в температурно-деформационном процессе металла (рис. 3, а и б ). В области максимально- го тепловыделения это приводит к активизации температурного разупрочнения и переходу ме- талла из неподвижного в пластичное состояние (рис. 3, б ). В результате нарост разделяется на две части, сохраняясь в районе режущей кромки инструмента и в конце контакта (рис. 3, в ). При дальнейшем повышении скорости пластичная зона расширяется и нарост трансформируется в другой вид взаимодействия – застойную зону со смещенным наростом (рис. 3, г , см. также [2]). Остаточный микронарост у режущей кромки не оказывает существенного влияния на про- цесс резания. Поэтому основной отличительный признак описываемого вида взаимодействия – наличие удаленного от режущей кромки (сме- щенного) нароста, являющегося результатом вторичного упрочнения контактных слоев и тор- мозящего течение обрабатываемого материала в большей по размерам пластичной части зоны (на наличие здесь пластического течения указывает меньшая, чем у смещенного нароста, величи- на микротвердости контактного слоя металла). Такое взаимодействие относительно устойчиво (в отличие от пульсирующей зоны при резании перлитных сталей), срывы и унос со стружкой части смещенного нароста происходят редко и нерегулярно. Явление вторичного упрочнения контакт- ных слоев зафиксировано и при обработке мартенсито-ферритной стали, для которой ха- рактер зависимости λ(θ) принципиально такой