Obrabotka Metallov 2014 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (65) 2014 31 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Материалы и методика исследования В качестве объектов исследования на экс- периментальной установке комбинированной МИО были выбраны зубки для шарошечных до- лот из твердого сплава ВК8 (рис. 1). Рис. 1. Зубки для шарошечных долот Твердый сплав ВК8 является композицион- ным материалом и состоит из связки (кобальт) и наполнителя (карбиды вольфрама). При этом ко- бальт является ферромагнетиком, что позволяет использовать магнитную обработку для упроч- нения инструмента. В качестве основного рабочего элемента экс- периментальной установки для обработки зуб- ков шарошечных долот использовался индуктор для магнитно-импульсной обработки, состоя- щий из концентратора магнитного поля и ка- тушки индуктивности (рис. 2). Применение такой конструкции индуктора позволило создавать необходимую напряженность магнитного поля при обработке инструментов различной фор- мы [12]. МИО зубков для шарошеч- ных долот из твердого сплава ВК8 проводилась в следующей последовательности. 1. Образец устанавливал- ся в индуктор печи и произво- дился предварительный нагрев токами высокой частоты (ТВЧ). Диапазон температур предва- рительного нагрева был выбран с учетом анализа предыдущих экспериментов с металлорежущими инструмен- тами из аналогичного материала и физических свойств кобальта, у которого точка Кюри равна 1121 ºС [9–10, 13]. 2. Затем производилась подача образца в индуктор для МИО и обработка импульсным магнитным полем при величине магнитной ин- дукции, равной 1,8 Тл, соответствующей маг- нитному насыщению кобальта [13]. Время воз- действия импульса составляло 7∙10 –4 с. 3. После МИО образцы выдерживались на неметаллической подложке для завершения в металле превращений 1-го и 2-го рода и умень- шения избыточной энергии. Время выдержки обработанных образцов составляло 24 ч. После выдержки образцы исследовались на износостойкость с помощью оборудования для эрозионного тестирования согласно ASTM G76-07 «Standard Test Method for Conducting Erosion Tests by Solid Particle Impingement Using Gas Jets». Испытания образцов проводились в пределах от 5 до 50 мин с шагом 5 мин. В каче- стве частиц эрозионного тестера использовались частицы электрокорунда нормальной марки 13А зернистостью 20П, при этом давление воздуха на входе в сопло было 0,4 МПа, а расстояние от сопла до образца составляло 11 мм. Скорость ча- стиц на выходе из сопла была равна 65 м/с при внутреннем диаметре отверстия на выходе со- плового устройства 6 мм. Износ образцов оце- нивался весовым методом в граммах. Рис. 2. Индуктор для магнитно-импульсной обработки: 1 –индуктор; 2 – концентратор магнитного поля; 3 – обрабатываемая заготовка; i и – электрический ток в индукторе; i к – электрический ток в концентраторе магнитного поля; i з – электрический ток в заготовке