Purpose. Analysis of changes of high-chromium cast irons' structure and properties under the influence of physical and heat factors during mechanical machining. Methodology. The methodology of evaluation of the cutting tool's force and heat influence on the machined material has been developed and applied. Cast specimens underwent preliminary turning to obtain the diameter of 25 mm. The microsection was made on the end surface of the specimen with the length of 50 mm. Standard plates with sizes 10×10 mm made of VK8 according to the State Standard 19051-80 were used in the turning process. Findings. Force influence on the specimens made of highchromium cast iron caused strain hardening during machining. Temperature influence on the structure and properties of high-chromium cast iron during machining caused increase of the plasticity characteristics of the metallic base in the cutting area, fragmentation of the carbide phase and elimination of the strain hardening. During turning with cutting depth 0.8 mm only force influence of the cutting tool on the specimen took place. Carbide inclusions in the surface layer didn't undergo sufficient changes; at the same time the metallic base was strain-hardened to 1 100 HV50. As it was drawn away from the turning surface, the microhardness of the metallic base was decreasing and equaled to 500…520 HV50 at the distance of 1.2 mm from the turning surface. Strain hardening was not observed at the depth of more than 3mm. Cutting depth increase up to 1.5 mm caused simultaneous influence of force and heat factors. The temperature influence revealed in increasing of metallic base plasticity in the specimen's surface layers. Strain hardening of heated surface layers didn't occur. While drawing away from the cutting surface, the influence of the temperature factor decreased, when the influence of force factor remained the same. Due to the base plasticity decrease the strain hardening occurred. The metallic base strain was hardened to 490…520 HV50. The overall heating of the specimen caused the decrease of strain hardening depth to 0.4 mm. Originality. The methodology of change evaluation of high-chromium cast iron structure and properties under the influence of physical and heat factors during mechanical machining has been elaborated. Practical value. This methodology allows developing the recommendations for choices of highchromium cast iron machining modes and conditions.
Цель. В работе проведен анализ изменений структуры и свойств высокохромистых чугунов под действием физических и тепловых факторов при механической обработке резанием. Методика. Разработана и применена методика оценки силового и теплового воздействия резца на обрабатываемый материал. Литые образцы предварительно обтачивались до диаметра 25 мм. На торцевой поверхности образца длиной 50 мм изготавливали микрошлиф. Для точения использовали стандартные пластины 10×10 мм из ВК8 по ГОСТ 19051-80. Результаты. Силовое воздействие на образцы из высокохромистого чугуна при обработке резанием вызывало образование наклепа. Воздействие температуры на структуру и свойства высокохромистого чугуна при обработке резанием вызывало повышение пластических свойств металлической основы в зоне резания, дробление карбидной фазы и устраняло наклеп. При точении с глубиной резания 0,8 мм происходило только силовое воздействие резца на образец. В поверхностном слое карбидные включения практически не претерпевали изменений, при этом металлическая основа наклепывалась до 1 100 HV50. По мере удаления от поверхности точения микротвердость металлической основы понижалась и составила 500…520 HV50 на расстоянии 1,2 мм от поверхности точения. На глубине более 3 мм наклеп не наблюдался. Увеличение глубины резания до 1,5 мм вызывало одновременное воздействие как силового, так и теплового факторов. Воздействие температуры проявилось в повышении пластичности металлической основы в поверхностных слоях образца. Наклеп нагретых поверхностных слоев не происходил. По мере удаления от поверхности резания влияние температурного фактора уменьшалось, а силового сохранялось. Пластичность основы понижалась, что вызывало появление наклепа. Металлическая основа наклепывалась до 490…520 HV50. Общий нагрев образца уменьшил глубину наклепа до 0,4 мм. Научная новизна. Разработана методика оценки изменений структуры и свойств высокохромистого чугуна под действием физических и тепловых факторов при механической обработке резанием. Практическая значимость. Использование данной методики позволит разрабатывать рекомендации по выбору режимов и условий обработки чугуна резанием.
Мета. В роботі проведено аналіз перетворень структури та властивостей високохромистих чавунів під впливом фізичних та теплових факторів, які виникають під час механічної обробки різанням. Методика. Розроблена та застосована методика оцінки силового та теплового впливу різця на оброблюваний матеріал. Виливки попередньо оброблювались різанням до діаметру 25 мм. На торцевій поверхні зразка довжиною 50 мм було зроблено мікрошліф. Для точіння використовували стандартні пластини 10×10 мм з ВК8 згідно ГОСТ 19051-80. Результати. Силовий вплив на зразки з високохромистого чавуну під час обробки різанням викликав утворення наклепу. Вплив температури на структуру та властивості високохромистого чавуну під час обробки різанням викликав підвищення пластичних властивостей металевої основи в зоні різання, дроблення карбідної фази та усував наклеп. При точінні з глибиною різання 0,8 мм відбувався тільки силовий вплив різця на зразок. У поверхневому шарі включення карбідів майже не зазнавали змін, в той час як металева основа наклепувалась до 1 100 HV50. При віддаленні від поверхні точіння мікротвердість металевої основи знижувалась та становила 500…520 HV50 на відстані 1,2 мм від поверхні точіння. На відстані від поверхні понад 3 мм наклеп не виявили. Збільшення глибини різання до 1,5 мм викликало одночасний вплив як силового, так і теплового факторів. Вплив температури виявився у збільшенні пластичності металевої основи в поверхневих шарах зразка. Наклеп нагрітих поверхневих шарів не відбувався. При віддаленні від поверхні різання вплив температурного фактора зменшувався при збереженні силового. Пластичність основи зменшувалась, що призвело до виникнення наклепу. Твердість металевої основи підвищилась до 490…520 HV50. Загальний нагрів зразка зменшив глибину наклепу до 0,4 мм. Наукова новизна. Розроблена методика оцінки змін у структурі та властивостях високохромистого чавуну під дією фізичних та теплових факторів які виникають під час механічної обробки різанням. Практична значимість. Використання даної методики дозволить розробляти рекомендації з вибору режимів і умов обробки чавуну різанням.
INFLUENCE OF PHYSICAL AND HEAT PROCESSES ON THE STRUCTURE AND PROPERTIES OF HIGH-CHROMIUM CAST IRON DURING MACHINING.
ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ВЫСОКОХРОМИСТОГО ЧУГУНА ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЗАНИЕМ.
ВПЛИВ ФІЗИЧНИХ І ТЕПЛОВИХ ПРОЦЕСІВ НА СТРУКТУРУ ТА ВЛАСТИВОСТІ ВИСОКОХРОМИСТОГО ЧАВУНУ ПРИ ОБРОБЦІ РІЗАННЯМ
11.12.2014
Science and Transport Progress ; No. 6(54) (2014); 97-103
Aufsatz (Zeitschrift)
Elektronische Ressource
Russisch
Metadata by SPU is licensed under CC BY 3.0
Scientific Periodicals of Ukraine | 2012
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2013
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2024
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2006
|