Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Различная обрабатываемость неавтоматной стали

03.11.2018

Высокое содержание серы в стали улучшает обрабатываемость, тогда как очень низкое содержание серы затрудняет механическую обработку. Скорость износа задней поверхности повышается с уменьшением содержания серы (рис. 7.20), как это было показано при различных испытаниях, и стали, очищенные от неметаллических включений за счет электрошлакового переплава (ЭШП), известны как стали, более тяжело поддающиеся механической обработке. В некоторых случаях небольшое количество серы повторно добавляется в эти стали, например 0,015%, для снижения стоимости механической обработки.

Было найдено, что скорость износа инструмента и допустимые скорости съема металла при обработке неавтоматной стали изменяются в широких пределах для различных партий сталей, соответствующих одним и тем же стандартным техническим условиям. На рис. 7.21 приведена зависимость скорости износа задней поверхности от скорости резания при обработке прутков из среднеуглеродистой стали различных плавок. Разброс значений скорости износа может быть очень большим и вызывать сложные проблемы в машинообрабатывающей промышленности при разработке технологического процесса, особенно на автоматических линиях и на высокоавтоматизированных станках. Определены не все причины различных характеристик сталей, однако основную роль играют неметаллические включения, пластически деформируемые при обработке аналогично MnS. Большинство окислов в стали присутствует в виде включений недеформируемых в процессе механической обработки даже в зоне пластического течения, но некоторые включения, особенно силикаты алюминиевокислого кальция, вытягиваются в длину и утоняются. При применении инструмента из твердого сплава они закрепляются подобно MnS на площадке контакта на передней поверхности инструмента, образуя стекловидный барьер между инструментом и материалом заготовки. Такой слой на передней поверхности инструмента показан на рис. 7.22, а на рис. 7.23 приведено сечение по весьма тонкому силикатному слою. У сталей, содержащих подобные включения, скорости износа задней поверхности и образования лунки износа при обработке с высокими скоростями резания инструментами из твердого сплава значительно ниже, а допустимые скорости резания значительно выше.

Это хорошо показывает, насколько специфической может быть обрабатываемость. Вследствие того, что подобные включения подвергаются чрезмерным пластическим деформациям в зоне пластического течения и схватываются с некоторыми составными частями твердых сплавов при обработке с высокими скоростями резания, работа инструмента значительно улучшается на экономически важных операциях машиностроения. Кроме увеличения скорости съема металла и стойкости инструмента, может снижаться шероховатость поверхности и выгодно меняться форма стружки. Однако при обработке того же материала инструментами из вольфрамовых сплавов или из быстрорежущей стали улучшение обрабатываемости может не произойти, даже при низкой скорости резания, когда нарост образуется на любых инструментальных материалах. Обрабатываемость не является свойством материала, а характеризует поведение материала в процессе резания, поэтому при оценке обрабатываемости должны учитываться основные конкретные условия резания.

Окислы и силикаты, присутствующие в виде включений в стали, являются главным образом результатом раскисления в конечной стадии выплавки стали, которая существенно отличается на различных сталеплавильных заводах и при производстве сталей для различных целей. Это является причиной большого разнообразия обрабатываемости углеродистой и низколегированных сталей. Если применяющееся в настоящее время раскисление сталей, содержащих включения, обеспечивающее хорошую обрабатываемость, найдет широкое применение, то это принесет большую пользу технологам, так как позволит стабильно работать с высокими скоростями съема в режиме высокоскоростного резания. Известно, что раскисление стали большим количеством алюминия приводит к низкой стойкости инструмента. Это может быть вызвано присутствием абразивных частиц Al2O3 в стали, но, по-видимому, более вероятно, что это вызвано отсутствием полезных, пластически деформируемых включений в сталях, раскисленных подобным образом. Были предприняты осторожные попытки получения процесса раскисления, приводящего к образованию включений, полезных для механической обработки. Считается, что включения эффективны при оптимальной степени пластичности и перестают действовать при нагреве до температуры плавления. «Специально раскисленные» стали обычно содержат силикаты алюминиевокислого кальция, и Опитц и Кениг опубликовали найденный характерный состав, содержащий 55% CaO, 30% Al2O3, 15% SiO2 и имеющий температуру плавления 1380° С. Однако хорошая обрабатываемость редко является основным требованием, предъявляемым к стали, и раскисление должно учитывать необходимую термообработку и обеспечение оптимальных свойств обработанной детали, что может потребовать наличия и других включений. Независимо от того, сможет ли «специальное раскисление» стать общепринятым, несомненно, что имеется широкое поле деятельности для создания сталей, имеющих более подходящие характеристики для механической обработки при высоких скоростях съема металла без добавки большого количества серы.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: