Спосіб визначення дифузійних процесів між інструментом і оброблюваною заготівкою

Спосіб визначення дифузійних процесів між інструментом і оброблюваною заготівкою, що включає виявлення дифузії компонентів інструментального матеріалу в оброблювану заготівку при різанні одночасно в умовах безупинного і переривчастого різання, який відрізняється тим, що використовують кільцевий зразок, з одного боку якого паралельно осі обертання зразка виконують площину, яку перед різанням доводять до стану мікрошліфа, потім досліджують методами, які дозволяють якісно визначити елементний і фазовий склади реалізованих ділянок, після чого зразок обробляють в реальних умовах роботи різального інструмента і повторно досліджують ті ж ділянки мікрошліфа тими ж методами з наступним порівнянням результатів елементного і фазового складів, отриманих до і після різання, і по одержаному порівнянню роблять висновок про дифузійні процеси між інструментом і оброблюваною заготівкою Відомий спосіб експериментального дослідження дифузії між інструментальним і оброблюваним матеріалами, в якому два зразки з зазначених матеріалів притискають один до одного і нагрівають у вакуумі [Кондратьев В А Исследование механизма износа инструмента на основе поликристалического кубического нитрида бора Алмазы и сверхтвердые материалы 1978, вып 9, стр 5] Після ЦЬОГО ВИГОТОВЛЯЄТЬСЯ мікрошліф зони контакту зразка, який потім ' піддається рентгеноспектральному і мікроструктурному аналізам Суттєвим недоліком цього способу є значна ВІДМІННІСТЬ умов проведення експерименту від реальних умов різання, в яких знаходяться ріжучий інструмент і оброблюваний матеріал Відомий спосіб експериментального виявлення взаємодії ріжучого інструмента, з оброблюваним матеріалом - прототип, який полягає в тому, що різання виконують струганням при швидкостях різання порядку десятків і сотих міліметра за хвилину с штучним підігрівом шару який зрізують, струмом великої сили, після чого виготовляється шліф зони контакту, який піддається металографічному мікроаналізу [Лоладзе Т Н Прочность и износостойкость режущего инструмента М Машиностроение, 1982, стор 168, рис 154]) Суттєвим недоліком даного способу є значна ВІДМІННІСТЬ умов випробувань від реальних умов роботи ріжучого інструмента Поставлена задача вирішується тим, що спосіб визначення дифузійних процесів між інструментом і оброблюваною заготівкою при різанні включає виявлення дифузії компонентів інструментального матеріалу в оброблювану заготівку при різанні одночасно в умовах безупинного і переривчастого різання заготівки, в якості якої використовується кільцевий зразок, з одного боку якого паралельно осі обертання зразка виконують площину, яку перед різанням зразка доводять до стану мікрошліфа, потім досліджують різними методами, (наприклад, електронографії, рентгеноспектрального і рентгеноструктурного аналізів) які дозволяють якісно визначити елементний і фазовий склади аналізованих ділянок, після чого зразок обробляють різанням у реальних умовах роботи ріжучого інструмента, і повторно досліджують ті ж ділянки тими ж методами з наступним порівнянням результатів елементного і фазового складів, ю ю ю 57551 отриманих до і після різання Суть способу визначення дифузійних процесів між інструментом і оброблюваною заготівкою полягає в використанні кільцевого зразка, з одного боку якого паралельно ВІСІ обертання зразка виконується площина На фіг 1 показаний досліджуваний зразок Виконана на зразку площина перед різанням зразка доводиться до стану мікрошліфа і досліджується різними методами, що дозволяють якісно визначити елементний і фазовий склади аналізованих ділянок Зразок обробляється в реальних умовах роботи ріжучого інструмента Одночасно досліджуються дифузійні процеси при безупинному і переривчастому різанні Спосіб, що заявляється, не вимагає наявності постійного контакту інструментального й оброблюваного матеріалів Спосіб виконується наступним чином Зразок закріплюють пристій (патрон) металорізального верстата При зазначеному на фіг 1 напрямку обертання зразка при різанні, кромка АБ зразка забезпечує ударне навантаження на різець (випадок переривчастого різання), кромка СД обробляється вже без удару (випадок безупинного різання) Перед різанням досліджується не вся площина (прямокутник АБСД), а тільки та и частина, що не зрізується при обробці (прямокутник А'В'С'Д') і розмір якої легко визначити по глибині різання t, при якій проводяться дослідження, і розмірам зразка d і D Безпосередньо після різання досліджувана частина площини зразка ретельно очищається (на випадок можливого попадання яких-небудь часток) з наступним II контролем на мікроскопімікроаналізаторі І тільки після цього досліджують раніше аналізовані ділянки мікрошліфа Отриманий результат досліджень порівнюють з результатом попереднього (до різання) аналізом У випадку виявлення компонентів інструментального матеріалу в зразку, раніше (до різання) не виявлених, можна однозначно стверджувати про наявність дифузійних процесів Наприклад На фіг 2 показано результати електронного оже-спектроскопічного аналізу зразка зі сталі ХІ2М (HRC 57 60) до різання (а) і після різання (б) різцем з гексанита-Р інструментального матеріалу на основі нітриду бора BN Різання проводилося на наступних режимах швидкість різання V = 100м/хв, подача S = 0,05мм/хв, глибина різання t = 0,1мм Дослідження проводилося за допомогою ожемікрозонда JAMP-10S (Японія) Енергія первинних електронів складала 10keV Залишковий тиск газів у камері 5 x 1 0 Па Поглинений зразком струм - І =1 мкА Чутливість і постійна часу синхропідсилювача складали ВІДПОВІДНО 2,5МВ І О.Змс З представлених на фіг 2 оже-спектрів видно, що після різання зразка в аналізованих ділянках мікрошліфа (підданих впливу як ударного, так і безперервного різання) виявляється наявність бору В и азоту N - компонентів інструментального матеріалу, до різання не виявлених Отже, можна стверджувати, що при обробці різанням сталі ХІ2М (HRC 57 60) різцем з гексонита-Р на прийнятих режимах різання відбувається дифузія В і N в оброблювану заготівку ФІг 2 Фіг! Комп'ютерна верстка О Воробей Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна