Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 13 ТЕХНОЛОГИЯ же, как у аустенитных сталей. Представленная на рис. 4 картина контактного взаимодействия при резании стали 14Х17Н2 весьма похожа на застойную зону со смещенным наростом (см. рис. 3, г ), если не идентична ей. С дальнейшим увеличением скорости ре- зания высота смещенного нароста постепенно уменьшается вплоть до его исчезновения. При установлении пластического течения на всей пе- редней поверхности (с полным исчезновением застойных явлений в конце контакта) контактное взаимодействие с ростом v развивается следую- щим образом. Интенсификация отвода теплоты в стружку с увеличением θ препятствует нарас- танию температуры по длине контакта, локали- зации деформации и трансформированию ее в вязкое течение. В результате после исчезновения застойных явлений в широком интервале скоро- стей имеет место взаимодействие с пластиче- ским контактом без вязкого, что подтверждает- ся полным отсутствием лункообразования. Так, после почти двухчасового точения (путь резания 7 км) стали 12Х18Н10Т резцом из ВК6 с v = = 1,0 м/с (что в 1,3 выше скорости перехода к пластическому контакту) износ передней по- верхности не превышал 2...3 мкм. Наличие взаи- модействия с пластическим контактом без вязко- го подтверждается и снижением измеренной на микрошлифах корней стружек микротвердости контактного слоя практически по всей длине контакта (при появлении вязкого течения вели- чина микротвердости в начале лунки стабили- зируется [1]). Отрицательная обратная связь по температуре приводит к тому, что переход от пластического контакта к взаимодействию с пла- стическим и вязким контактом также растянут в широком диапазоне скоростей резания, сопрово- ждается рядом аномалий и требует отдельного исследования. Указать скоростную границу этого перехода (определяя ее по интенсивности лунко- образования или путем измерения микротвердо- сти контактного слоя) затруднительно. Можно лишь заметить, что при резании стали 12Х18Н10Т инструментом из ВК6 статистически достоверная стабилизация микротвердости контактного слоя металла на участке лунки зафиксирована для v = = 2,0 м/с, а интенсивность возрастания глубины лунки на 1 км длины пути резания составляла: для v = 1,5 м/с 5 мкм/км; для v = 1,67 м/с 28 мкм/км; для v = 2,0 м/с 83 мкм/км. Естественно, при этих же скоростях v интенсивность формирования лунки на резцах из титаносодержащего твердого сплава ТТ20К9 была намного меньше. Аномаль- ным является то, что резкий рост интенсивности увеличения глубины лунки (от 8 до 108 мкм/км) для менее теплопроводных резцов из ТТ20К9 на- блюдался при гораздо больших скоростях – в диа- пазоне 3,0...3,5 м/с. Поэтому на представленной схеме скоростных диапазонов существования различных видов вза- имодействия на передних поверхностях резцов из ВК6 и ТТ20К9 (рис. 5), имеющих разную те- плопроводность, пластический и вязкий контакт не выделен как отдельный вид взаимодействия и включен в пластический контакт. Кроме того, так как определить четкие границы диапазонов затруднительно (переходы происходят плавно и к тому же не одновременно по всей ширине среза: ближе к более теплонагруженной вершине – при несколько меньших v ; см. также [8]), они показа- ны штриховыми линиями. Из схемы видно, что для титаносодержащего твердого сплава ТТ20К9 переход к взаимодей- ствию с пластическим контактом осуществля- Рис. 4. Контактное взаимодействие с застойной зоной при резании стали 14Х17Н2 резцом из ВК6 с v = 0,42 м/с (микрошлиф корня стружки; ×156) Рис. 5. Скоростные диапазоны существования видов контактного взаимодействия на передних поверхностях резцов из ВК6 и ТТ20К9 при обработке стали 12Х18Н10Т: Н – нарост; З – застойная зона со смещенным наростом; П – пластический контакт