RU2584339C1 - Method for prediction of wear resistance of hard alloy cutting tools - Google Patents
Method for prediction of wear resistance of hard alloy cutting tools Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584339C1 RU2584339C1 RU2015109183/28A RU2015109183A RU2584339C1 RU 2584339 C1 RU2584339 C1 RU 2584339C1 RU 2015109183/28 A RU2015109183/28 A RU 2015109183/28A RU 2015109183 A RU2015109183 A RU 2015109183A RU 2584339 C1 RU2584339 C1 RU 2584339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbide
- wear resistance
- cutting tools
- hydrogen
- cutting
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 176
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 70
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 59
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title abstract description 59
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 111
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 111
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 104
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 56
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 30
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 38
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 32
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 24
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 20
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 13
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 6
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- -1 hydride structures Chemical group 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 5
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 3
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000010671 solid-state reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWJQGSHYTRHJJH-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ti].[W] Chemical compound [Co].[Ti].[W] YWJQGSHYTRHJJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000013277 forecasting method Methods 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001349 ledeburite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации.The invention relates to the field of metal cutting and can be used to predict - control the wear resistance of carbide cutting tools in their manufacture, use or certification.
Известен способ определения износостойкости твердых сплавов, заключающийся в том, что испытуемый материал помещают в переменное магнитное поле с напряженностью порядка 5 эрстед, измеряют магнитную проницаемость материала и по градировочному графику «магнитная проницаемость - стойкость», построенному для эталонного образца, определяют величину износостойкости материала [SU А.С. 268720, МПК G01N 3/58, БИ 1970, №14].A known method for determining the wear resistance of hard alloys is that the test material is placed in an alternating magnetic field with an intensity of about 5 Oersted, the magnetic permeability of the material is measured, and the magnitude of the material’s wear resistance is determined from the magnetic permeability - resistance graph plotted for the reference sample [ SU A.S. 268720, IPC G01N 3/58, BI 1970, No. 14].
Одним из недостатков известного способа является то, что при измерении не учитывается влияние массы и размагничивающего фактора изделий, имеющих часто различные формы и габаритные размеры, на величину магнитной проницаемости, что приводит к снижению точности измерений. Кроме того, эксплуатационная характеристика - износостойкость - контролируется данным способом посредством оценки физического состояния с помощью относительной магнитной проницаемости только в одной из компонент твердого сплава - кобальтовой связке. Это происходит потому, что карбид вольфрама - парамагнетик и вклад его от намагниченности в общую относительную магнитную проницаемость небольшой. Поэтому с помощью данного способа производится, по существу, оценка относительной магнитной проницаемости кобальта, его количество и деформационное состояние. При этом совершенно не учитываются другие свойства поверхности и объема твердого сплава, в том числе когезионное и адгезионное состояние на границах фаз и в объеме компонентов твердого сплава и т.д. Вследствие рассмотренных причин этот способ отличается низкой точностью при оценке износостойкости твердых сплавов.One of the disadvantages of this method is that the measurement does not take into account the influence of the mass and demagnetizing factor of products, which often have different shapes and dimensions, on the magnetic permeability, which leads to a decrease in the accuracy of measurements. In addition, the operational characteristic - wear resistance - is controlled by this method by assessing the physical condition using relative magnetic permeability in only one of the components of the hard alloy - cobalt bond. This is because tungsten carbide is a paramagnet and its contribution from magnetization to the total relative magnetic permeability is small. Therefore, using this method, essentially, the relative magnetic permeability of cobalt, its quantity and deformation state are evaluated. Moreover, other properties of the surface and volume of the hard alloy are not taken into account at all, including the cohesive and adhesive state at the phase boundaries and in the volume of the components of the hard alloy, etc. Due to the reasons considered, this method is characterized by low accuracy in assessing the wear resistance of hard alloys.
Известен способ контроля режущих свойств партии твердосплавных инструментов, согласно которому сначала воздействуют на каждый инструмент (твердосплавную пластину) из партии, регистрируют параметр контроля, затем выборочно подвергают механическому износу несколько инструментов из партии и определяют режущие свойства инструментов всей партии. Воздействие на каждый инструмент осуществляют путем равномерно распределенного импульсного нагрева, регистрируют хронологическую термограмму, в качестве параметра контроля определяют коэффициент температуропроводности каждого инструмента по результатам выборочного механизма износа в зависимости от коэффициента температуропроводности, а режущие свойства инструментов всей партии определяют, используя полученную зависимость [SU А.С. 1651155, МПК G0IN 3/58, БИ 1991 №19]. Выбранным исходным параметром в данном способе является величина температуропроводности. Основным недостатком данного способа является то, что очень трудно более или менее точно определить скорость распространения тепла в материалах, в которых носителями тепла являются свободные электроны. Твердые сплавы являются такими материалами, и теплопередача у них обеспечивается за счет движения электронов. Температуропроводность всех твердых сплавов отличается на незначительную величину. Поэтому очень сложно определить флуктуации (изменяющие износостойкость) температуропроводности для одной конкретной марки твердого сплава (они практически незаметны). Последнее сопряжено с большими техническими трудностями. Должное обеспечение в этой ситуации операций контроля точными воздействующими, регистрирующими и вспомогательными приборами и устройствами, гарантирующими необходимую точность, повлечет за собой значительное повышение себестоимости контрольных операций. Вследствие этого данный способ контроля является малоперспективным для использования, как в лабораторных, так и в производственных условиях.A known method of controlling the cutting properties of a batch of carbide tools, according to which first they act on each tool (carbide plate) from the batch, a control parameter is recorded, then several tools from the batch are selectively subjected to mechanical wear and the cutting properties of the tools of the entire batch are determined. The impact on each tool is carried out by uniformly distributed pulsed heating, a chronological thermogram is recorded, the thermal diffusivity of each instrument is determined as a control parameter by the results of a selective wear mechanism depending on the thermal diffusivity, and the cutting properties of the tools of the entire batch are determined using the obtained dependence [SU A. FROM. 1651155, IPC G0IN 3/58, BI 1991 No. 19]. The selected initial parameter in this method is the thermal diffusivity. The main disadvantage of this method is that it is very difficult to more or less accurately determine the rate of heat propagation in materials in which free electrons are the heat carriers. Hard alloys are such materials, and their heat transfer is ensured by the movement of electrons. The thermal diffusivity of all hard alloys differs by an insignificant amount. Therefore, it is very difficult to determine the fluctuations (changing the wear resistance) of the thermal diffusivity for one particular grade of hard alloy (they are almost invisible). The latter is fraught with great technical difficulties. Adequate provision in this situation of control operations with precise acting, recording and auxiliary instruments and devices guaranteeing the necessary accuracy will entail a significant increase in the cost of control operations. As a result, this control method is unpromising for use in both laboratory and production conditions.
Известен способ прогнозирования износостойкости режущего инструмента, выбранный в качестве прототипа и заключающийся в следующем. Проводят эталонные испытания режущих инструментов при оптимальной или близкой к ней скорости резания, проводят испытания на изменение величины исходного параметра от свойств поверхностной полиоксидной структуры твердого сплава, сформированной в процессе его нагревания, строят эталонную корреляционную зависимость “исходный параметр - износостойкость”, выполняют статистический контроль только величины исходного параметра для текущей партии твердосплавных режущих инструментов. После этого прогнозируют износостойкость для текущей партии инструментов на основании зависимости:A known method for predicting the wear resistance of a cutting tool, selected as a prototype and consisting in the following. Carry out benchmark tests of cutting tools at an optimum or close cutting speed, conduct tests to change the value of the initial parameter on the properties of the surface polyoxide structure of the hard alloy formed during its heating, build the reference correlation “initial parameter - wear resistance”, perform statistical monitoring only initial parameter values for the current batch of carbide cutting tools. After that, wear resistance is predicted for the current batch of tools based on the relationship:
где T (текущее), мин - износостойкость в минутах - среднее прогнозируемое время безаварийной работы твердосплавных режущих инструментов, подвергающихся испытаниям, из текущей партии образцов;where T (current), min - wear resistance in minutes - the average predicted time of trouble-free operation of carbide cutting tools undergoing tests from the current batch of samples;
Т (эталонное), мин - средняя износостойкость в минутах для твердосплавных режущих инструментов из эталонной партии твердосплавной продукции;T (reference), min - average wear resistance in minutes for carbide cutting tools from a reference batch of carbide products;
τ (эталонное), пс - средняя величина выбранного исходного параметра, полученная при измерении характеристики поверхностной полиоксидной структуры у твердосплавных режущих инструментов из эталонной партии твердосплавной продукции;τ (reference), ps - the average value of the selected initial parameter obtained by measuring the characteristics of the surface polyoxide structure of carbide cutting tools from a reference batch of carbide products;
τ (текущее), пс - средняя величина выбранного исходного параметра, полученная при измерении характеристики поверхностной полиоксидной структуры у твердосплавных режущих инструментов из текущей - контролируемой партии.τ (current), ps - the average value of the selected initial parameter obtained by measuring the characteristics of the surface polyoxide structure of carbide cutting tools from the current - controlled batch.
В качестве исходного параметра при этом используют величину времени жизни позитронов, внедренных в поверхность и приповерхностные слои твердых сплавов и производящих оценку электронной плотности их структуры. По величине электронной плотности прогнозируют износостойкость изготовленных режущих инструментов [SU А.С. 2251095 МПК G01N 3/58 БИ 2005 №12]. Основным недостатком данного способа является высокая организационная сложность в его осуществлении. Для реализации этого способа необходим радиоактивный источник. В соответствии с нормами для его обслуживания существуют высокие требования. Необходимо иметь специальное помещение для его хранения. Измерение соответствующих параметров и обработку полученных результатов могут производить только специально подготовленный и обученный персонал. С помощью данного способа производится оценка структуры на атомном уровне и не всегда сопоставление данных результатов с результатами, получаемыми по износостойкости, приводит к точному прогнозу. Данный способ позволяет производить разбраковку - прогнозировать износостойкость твердых сплавов, близких по виду и степени дефектности структуры. Сравнение структур сильноразличающихся по виду и степени дефектности дает достаточно заметные погрешности в прогнозе износостойкости твердосплавных режущих инструментов. Вследствие этого данный способ прогнозирования износостойкости не совсем точно характеризует эксплуатационные свойства, предопределяемые степенью дефектности структуры, что в итоге снижает степень тесноты корреляционной связи между исходным параметром и износостойкостью режущих инструментов. Тем не менее, данный способ контроля информативно отражает эксплуатационное состояние поверхностной структуры инструментального материала, что важно для установления связи между данной характеристикой и адгезионным износом, в большой степени зависящим от вида и степени дефектности поверхностного слоя, и мы выбираем его в качестве прототипа. In this case, the value of the positron lifetime embedded in the surface and near-surface layers of hard alloys and estimating the electron density of their structure is used as the initial parameter. The magnitude of the electron density predict the wear resistance of manufactured cutting tools [SU A.S. 2251095 IPC G01N 3/58 BI 2005 No. 12]. The main disadvantage of this method is the high organizational complexity in its implementation. To implement this method, a radioactive source is required. In accordance with the standards for its maintenance, there are high requirements. It is necessary to have a special room for its storage. The measurement of the relevant parameters and the processing of the results obtained can only be done by specially trained and trained personnel. Using this method, the structure is evaluated at the atomic level and the results are not always compared with the results obtained by wear resistance, leading to an accurate forecast. This method allows you to sort out - to predict the wear resistance of hard alloys, similar in appearance and degree of defective structure. Comparison of structures that are very different in appearance and degree of defectiveness gives quite noticeable errors in predicting the wear resistance of carbide cutting tools. As a result of this, this method for predicting wear resistance does not exactly characterize the operational properties determined by the degree of defective structure, which ultimately reduces the degree of tightness of the correlation between the initial parameter and the wear resistance of cutting tools. Nevertheless, this control method informatively reflects the operational state of the surface structure of the tool material, which is important for establishing a relationship between this characteristic and adhesive wear, which largely depends on the type and degree of imperfection of the surface layer, and we choose it as a prototype.
Задачей предлагаемого способа прогнозирования износостойкости твердосплавных титан - вольфрам - кобальтовых (группа P) режущих инструментов является повышение точности и снижение трудоемкости при прогнозировании износостойкости твердосплавных режущих инструментов. Прогнозирование основано на тесной корреляционной зависимости между износостойкостью и концентрацией водорода, содержащегося в оксидной структуре твердого сплава, сформированной при окислении твердосплавных режущих инструментов в электрической печи с открытым доступом атмосферного воздуха, при температуре нагрева, соответствующей оптимальной температуре резания данным инструментальным материалом. С увеличением концентрации водорода в оксидной структуре твердых сплавах группы применяемости P износостойкость изготовленных из этих твердых сплавов режущих инструментов при резании сталей и сплавов, вызывающих интенсивный диффузионный износ, возрастает.The objective of the proposed method for predicting the wear resistance of carbide titanium - tungsten - cobalt (group P) cutting tools is to increase accuracy and reduce the complexity in predicting the wear resistance of carbide cutting tools. Prediction is based on a close correlation between the wear resistance and the concentration of hydrogen contained in the oxide structure of the hard alloy formed during the oxidation of carbide cutting tools in an electric furnace with open access to atmospheric air at a heating temperature corresponding to the optimum cutting temperature with this tool material. With an increase in the concentration of hydrogen in the oxide structure of hard alloys of the applicability group P, the wear resistance of cutting tools made of these hard alloys when cutting steels and alloys that cause intense diffusion wear increases.
Поставленная задача при прогнозировании износостойкости твердосплавных режущих инструментов группы применяемости P в предлагаемом способе решается путем использования выбранного исходного параметра и включает проведение эталонных испытаний режущих инструментов на износостойкость в процессе резания материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ при оптимальной или близкой к ней скорости резания, окисление испытанных режущих инструментов при температуре, соответствующей средней от действующих в зонах контакта, проверку оксидных образцов на изменение величины исходного параметра, построение эталонной - корреляционной зависимости «износостойкость - исходный параметр», статистический контроль только величины исходного параметра у текущей партии твердосплавных режущих инструментов, прогнозирование износостойкости для текущей партии твердосплавных инструментов на основании зависимости:The task in predicting the wear resistance of carbide cutting tools of the applicability group P in the proposed method is solved by using the selected initial parameter and includes carrying out benchmark tests of cutting tools for wear resistance during cutting of materials that cause intense diffusion wear at an optimum or close cutting speed, oxidation of the tested cutting tools at a temperature corresponding to the average of operating in contact zones, check ok the presence of surface samples to change the value of the initial parameter, the construction of the reference - correlation dependence "wear resistance - initial parameter", statistical control of only the value of the initial parameter for the current batch of carbide cutting tools, prediction of wear resistance for the current batch of carbide tools based on the relationship:
где aЭ и bЭ - постоянные коэффициенты:where a E and b E are constant coefficients:
из них:of them:
Тпт - текущая износостойкость в минутах для твердосплавных режущих инструментов, подвергшихся испытаниям, из прогнозируемой текущей партии твердосплавной продукции;T pt is the current wear resistance in minutes for carbide cutting tools that have been tested from the forecasted current batch of carbide products;
ωпт - текущее значение выбранного исходного параметра, полученное при контроле оксидной структуры твердосплавных режущих инструментов из текущей - контролируемой партии твердосплавной продукции;ω pt is the current value of the selected initial parameter obtained by monitoring the oxide structure of carbide cutting tools from the current - controlled batch of carbide products;
Тэ1 и Тэ2 - износостойкость в минутах для двух независимых выборок твердосплавных режущих инструментов из эталонной партии твердосплавной продукции;T e1 and T e2 - wear resistance in minutes for two independent samples of carbide cutting tools from a reference batch of carbide products;
ωЭ1 и ωЭ2 - средние значения величин выбранного исходного параметра, полученные при контроле оксидной массы, сформированной на поверхности твердосплавных режущих инструментов при их окислении для двух выборок образцов, из эталонной партии продукции, отличающийся тем, что с целью повышения точности прогнозирования износостойкости в качестве исходного параметра используют величину концентрации водорода, содержащегося в оксидной массе, полученной при окислении твердосплавных режущих инструментов, с увеличением которой износостойкость твердосплавных режущих инструментов, группы применяемости P возрастает.ω E1 and ω E2 are the average values of the selected initial parameter obtained by monitoring the oxide mass formed on the surface of carbide cutting tools during their oxidation for two samples of samples from a reference batch of products, characterized in that in order to improve the accuracy of predicting wear resistance as the initial parameter, the value of the concentration of hydrogen contained in the oxide mass obtained during the oxidation of carbide cutting tools is used, with an increase in which the wear resistance carbide cutting tools, a group of applicability of P increases.
Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве твердосплавных режущих инструментов используют твердосплавные режущие пластины.The method according to claim 1, characterized in that carbide cutting inserts are used as carbide cutting tools.
Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве твердосплавных режущих инструментов из эталонной партии используют твердосплавные режущие инструменты из предыдущей партии приобретенной продукции.The method according to claim 1, characterized in that carbide cutting tools from a previous batch of purchased products are used as carbide cutting tools from a reference batch.
Процессы формирования оксидных пленок на контактных поверхностях режущего клина при резании твердосплавными режущими инструментами группы применяемости P материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ, являются нежелательными. Они еще в большей степени интенсифицируют твердофазные реакции между инструментальным и обрабатываемым материалами и приводят к преждевременным разрушениям режущих инструментов. Все мероприятия, направленные на уменьшение окисления контактных поверхностей режущего клина, приводят к повышению износостойкости твердосплавных режущих инструментов.The processes of formation of oxide films on the contact surfaces of a cutting wedge when cutting with carbide cutting tools of the applicability group P of materials that cause intense diffusion wear are undesirable. They intensify the solid-state reactions between tool and work materials to an even greater degree and lead to premature destruction of cutting tools. All measures aimed at reducing the oxidation of the contact surfaces of the cutting wedge lead to increased wear resistance of carbide cutting tools.
Внутренняя структура твердосплавного режущего инструмента группы применяемости P, формирующаяся в процессе изготовления твердого сплава, оказывает большое влияние на его износостойкость. Одной из важнейших характеристик внутренней структуры, определяющей важнейшие физико-механические и эксплуатационные свойства твердосплавных режущих инструментов данной группы, является ее способность поглощать водород. Водород оказывает большое влияние как на формирование самой структуры твердого сплава, так и на процессы, развивающиеся в зонах взаимодействия инструментального и обрабатываемого материалов в процессе резания. Накопление водорода во внутренней структуре твердых сплавов происходит как на стадиях получения порошков, так и при их спекании. Приготовление порошков и спекание твердых сплавов производится в водородосодержащей атмосфере при достаточно высоких температурах. Водород, проникая в глубинные области компонентов твердых сплавов группы применяемости P, участвует в образовании твердых растворов, а также карбогидридных, оксикарбогидридных, карбонитрогидридных и иных соединений. Твердые растворы водорода и особенно указанные водородосодержащие комплексные соединения эффективно экранируют проникновение во внутреннюю структуру инструментального материала атомов и молекул обрабатываемого материала и окружающей газовой среды и соответственно исключают или снижают вероятность образования в процессе твердофазных химических реакций разрыхляющих соединений на поверхности и в объеме компонентов твердого сплава. При резании сталей и сплавов поглощенный на этапе спекания структурой твердого сплава водород в той или иной степени выделяется из структуры, проникает в межконтактные зоны системы инструментальный - обрабатываемый материал, участвует в процессах образования сложных соединений, восстановления образующихся оксидов, оказывает большое влияние на контактные процессы и способствует повышению износостойкости режущих инструментов.The internal structure of the carbide cutting tool of the applicability group P, which is formed in the process of manufacturing a hard alloy, has a great influence on its wear resistance. One of the most important characteristics of the internal structure, which determines the most important physical, mechanical and operational properties of carbide cutting tools of this group, is its ability to absorb hydrogen. Hydrogen exerts a great influence both on the formation of the structure of the hard alloy and on the processes developing in the zones of interaction of tool and processed materials during the cutting process. The accumulation of hydrogen in the internal structure of hard alloys occurs both at the stages of obtaining powders and during their sintering. The preparation of powders and sintering of hard alloys is carried out in a hydrogen-containing atmosphere at sufficiently high temperatures. Hydrogen, penetrating into the deep regions of the components of hard alloys of the applicability group P, is involved in the formation of solid solutions, as well as carbohydride, hydroxyhydrohydride, carbonitrohydride and other compounds. Solid solutions of hydrogen and especially these hydrogen-containing complex compounds effectively shield the penetration into the internal structure of the instrumental material of atoms and molecules of the material being processed and the surrounding gas environment and, accordingly, eliminate or reduce the likelihood of the formation of disintegrating compounds on the surface and in the volume of the components of the hard alloy during solid-phase chemical reactions. When cutting steels and alloys, hydrogen absorbed at the stage of sintering by the structure of a hard alloy, to one degree or another, is released from the structure, penetrates into the intercontact zones of the instrumental - processed material system, participates in the formation of complex compounds, the reduction of formed oxides, and has a great effect on contact processes and helps to increase the wear resistance of cutting tools.
Интенсивное перемещение водорода в составе компонентов твердого сплава приконтактной области, происходящее при эксплуатации твердосплавного режущего инструмента, снижает концентрационный и электрический градиент, необходимый для активной диффузии других элементов в глубинные слои твердого сплава или, наоборот, из глубинных слоев к поверхности. Вследствие этого в приконтактных зонах режущего клина формируются структуры, эффективно препятствующие диффузионным процессам в глубинную структуру твердого сплава элементов, со стороны обрабатываемого материала и окружающей газовой среды. Вероятность твердофазных реакций и окислительных процессов в межконтактном пространстве при этом значительно снижается.The intense movement of hydrogen in the components of the hard alloy of the near-contact region that occurs during the operation of carbide cutting tools reduces the concentration and electric gradient necessary for the active diffusion of other elements into the deep layers of the hard alloy or, conversely, from the deep layers to the surface. As a result, structures are formed in the contact zones of the cutting wedge that effectively impede diffusion processes into the deep structure of the hard alloy of elements from the side of the material being processed and the surrounding gas environment. The likelihood of solid-phase reactions and oxidative processes in the intercontact space is significantly reduced.
Водород, проникая в межконтактную зону, между режущим и обрабатываемым материалами, участвует в восстановлении образующихся оксидов, а также формирует с ними слоистые оксикарбогидридные соединения. Данная оксикарбогидридная диссипативная структура, между передней поверхностью режущего клина и сходящей стружкой, а также между задней поверхностью режущего клина и обрабатываемой поверхностью стальной заготовки состоит как минимум из двух частей. Одна часть оксикарбогидридной структуры с высоким содержанием водорода и низким содержанием кислорода, прилегающая к контактным - передней и задней поверхностям режущего клина, выполняет преимущественно роль противодиффузионного барьера. Другая часть, находящаяся над первой, так же, как на передней, так и на задней поверхностях режущего клина, но с низким содержанием водорода и с высоким содержанием кислорода, выполняет роль твердой смазки. Выполнение противодиффузионного барьера первым слоем становится возможным вследствие его низкой реакционной активности и плотности. Решение смазочных задач вторым слоем становится возможным вследствие действия высоких температур в зонах контакта, давлений и интенсивной пластической деформации оксикарбогидридной массы, происходящей при резании твердосплавными режущими инструментами группы применяемости P материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ. В состав первого - приконтактного противодиффузионного слоя, располагающегося в приповерхностных слоях твердосплавной структуры, входят элементы компонентов твердого сплава, водород и незначительное количество кислорода. Процесс образования и реконструкции приповерхностного противодиффузионного слоя продолжается в течение всего периода эксплуатации твердосплавного режущего инструмента - с начального и в продолжении всего нормального периода изнашивания его структуры. В состав второго слоя, выполняющего роль твердой смазки, входят элементы обрабатываемого материала, кислород и незначительное количество водорода. Процесс образования и реконструкция слоя, выполняющего роль твердой смазки, также происходит в течение всего периода эксплуатации твердосплавного режущего инструмента. Большое влияние на формирование диссипативной структуры на рабочих гранях твердосплавного режущего инструмента оказывают контактные напряжения. С уменьшением касательной составляющей действующих напряжений качество и эффективность диссипативных образований в зонах контакта возрастает. Нормальные напряжения определяю, как температурный режим в зонах контакта, так и доступность в данную область кислорода атмосферного воздуха. При достаточном поступлении в межконтактное пространство из окружающей газовой среды кислорода на контактных поверхностях преимущественно, образуются оксидные и оксикарбидные структуры. Это приводит к снижению коэффициентов трения и температуры в трибологических зонах. Последние обстоятельства способствуют увеличению нормальных напряжений и плотности контакта. Поступление кислорода в межконтактные пространства при этомзамедляется, а водорода из глубинных слоев структуры твердых сплавов значительно увеличивается. Данному обстоятельству также способствует снижение температуры на контактных поверхностях и высокий концентрационный градиент. В межконтактном пространстве при этом преимущественно образуются гидридные и карбогидридные структуры. Преимущественный характер образования указанных структур приводит к росту касательных напряжений, коэффициентов трения как на задней, так и на передней поверхности режущего клина, температуры на рабочих гранях твердосплавного режущего инструмента, снижению нормальных напряжений и плотности контакта и соответственно созданию более благоприятных условий для поступления в межконтактные области кислорода окружающей газовой среды.Hydrogen, penetrating into the intercontact zone, between the cutting and the processed materials, participates in the reduction of the formed oxides, and also forms layered oxycarbohydride compounds with them. This oxycarbohydride dissipative structure, between the front surface of the cutting wedge and the descending chips, as well as between the rear surface of the cutting wedge and the machined surface of the steel billet, consists of at least two parts. One part of the oxycarbohydride structure with a high hydrogen content and a low oxygen content adjacent to the contact surfaces of the front and rear surfaces of the cutting wedge mainly plays the role of an anti-diffusion barrier. The other part, located above the first one, as well as on the front and rear surfaces of the cutting wedge, but with a low hydrogen content and high oxygen content, acts as a solid lubricant. The implementation of the anti-diffusion barrier by the first layer becomes possible due to its low reactivity and density. The solution of lubrication problems by the second layer becomes possible due to the action of high temperatures in the contact zones, pressures, and intense plastic deformation of the oxycarbohydride mass that occurs when carbide cutting tools of the applicability group P of materials cause intense diffusion wear. The first - non-contact anti-diffusion layer, which is located in the surface layers of the carbide structure, contains elements of hard alloy components, hydrogen and a small amount of oxygen. The process of formation and reconstruction of the surface anti-diffusion layer continues throughout the entire period of operation of the carbide cutting tool - from the initial and throughout the normal period of wear of its structure. The second layer, which plays the role of a solid lubricant, includes elements of the processed material, oxygen and a small amount of hydrogen. The process of formation and reconstruction of the layer, performing the role of solid lubricant, also occurs during the entire period of operation of carbide cutting tools. A great influence on the formation of a dissipative structure on the working faces of a carbide cutting tool is exerted by contact stresses. With a decrease in the tangential component of the acting stresses, the quality and efficiency of dissipative formations in the contact zones increases. Normal stresses determine both the temperature regime in the contact zones and the availability of atmospheric oxygen in this region. When oxygen is sufficiently supplied to the intercontact space from the surrounding gas medium, the oxide and oxycarbide structures are predominantly formed on the contact surfaces. This leads to a decrease in the coefficients of friction and temperature in tribological zones. Recent circumstances contribute to an increase in normal stresses and contact density. In this case, the oxygen supply to the intercontact spaces slows down, and the hydrogen from the deep layers of the structure of hard alloys increases significantly. This circumstance also contributes to a decrease in temperature on the contact surfaces and a high concentration gradient. In this case, hydride and carbohydride structures are predominantly formed in the intercontact space. The predominant nature of the formation of these structures leads to an increase in shear stresses, friction coefficients on both the rear and front surfaces of the cutting wedge, the temperature on the working faces of the carbide cutting tool, the reduction of normal stresses and contact density and, accordingly, the creation of more favorable conditions for entering the contact areas oxygen ambient gas.
Периодическое формирование в зонах контакта инструментального и обрабатываемого материалов со стороны стружки и обрабатываемой поверхности заготовки преимущественно оксидных, а со стороны инструментального материала преимущественно гидридных структур приводит к установлению термодинамического равновесия между процессами окисления и восстановления в межконтактном пространстве. Процесс успешного функционирования твердосплавных режущих инструментов, определяемый процессами периодического окисления и восстановления межконтактных структур в течение экономически обоснованного периода безаварийной работы твердосплавного режущего инструмента, определяется наличием в структуре композиционного материала достаточного количества водорода.The periodic formation in the contact zones of the tool and the processed material from the side of the chip and the workpiece surface of the workpiece is predominantly oxide, and from the side of the tool material, mainly hydride structures leads to the establishment of thermodynamic equilibrium between the processes of oxidation and reduction in the intercontact space. The process of successful functioning of carbide cutting tools, determined by the processes of periodic oxidation and restoration of intercontact structures during the economically feasible period of trouble-free operation of carbide cutting tools, is determined by the presence of a sufficient amount of hydrogen in the structure of the composite material.
С увеличением в составе твердых сплавов группы применяемости P водорода вероятность формирования в межконтактной области структур, эффективно препятствующих диффузионным процессам и выполняющим роль твердой смазки, повышается. Отделение внешней части диссипатиной структуры от прилежащей к контактным поверхностям режущего клина внутренней части при реализации смазочных эффектов становится возможным при критическом снижении содержания водорода в верхнем слое, что достигается в процессе эффективного его окисления.With an increase in the applicability group P of hydrogen in the composition of hard alloys, the probability of the formation of structures in the intercontact region that effectively impede diffusion processes and play the role of solid lubricant increases. The separation of the outer part of the dissipate structure from the inner part adjacent to the contact surfaces of the cutting wedge during the implementation of lubricating effects becomes possible with a critical decrease in the hydrogen content in the upper layer, which is achieved in the process of its effective oxidation.
В итоге резание сталей мартенситного, перлитного, ледебуритного классов и других материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ, при наличии в межконтактном пространстве эффективной диссипативной структуры сопровождается достижением режущими инструментами группы применяемости P наибольшей износостойкости.As a result, cutting steels of martensitic, pearlite, ledeburite classes and other materials that cause intense diffusion wear, in the presence of an effective dissipative structure in the intercontact space, is accompanied by the achievement of the greatest wear resistance by cutting tools of application group P.
Из основных компонентов структуры твердых сплавов группы применяемости P наиболее активными поглотителями водорода являются карбид титана, сложный карбид титана и вольфрама, карбид вольфрама, кобальт, графит и их соединения.Of the main components of the structure of hard alloys of the applicability group P, the most active hydrogen absorbers are titanium carbide, complex titanium and tungsten carbide, tungsten carbide, cobalt, graphite and their compounds.
Твердые сплавы группы применяемости P наиболее интенсивно насыщаются водородом на этапе их спекания. Процесс взаимодействия формовок твердого сплава с водородом в процессе спекания осуществляется в такой последовательности: на первом этапе происходит физическая адсорбция молекул водорода поверхностью данного сформованного материала. На втором этапе адсорбированные молекулы водорода подвергаются диссоциации на отдельные атомы. Процесс диссоциации реализуется на активных центрах, располагающихся на поверхности и в приповерхностном слое компонентов спекаемого твердого сплава. Водород, диссоциированный на отдельные атомы, приобретает высокую подвижность и диффундирует с большой скоростью во внутреннюю структуру компонентов твердого сплава и межфазное пространство.Hard alloys of the applicability group P are most intensely saturated with hydrogen at the stage of sintering. The process of interaction of the solid alloy moldings with hydrogen during the sintering process is carried out in the following sequence: at the first stage, the hydrogen molecules are adsorbed physically onto the surface of this molded material. At the second stage, the adsorbed hydrogen molecules undergo dissociation into individual atoms. The process of dissociation is realized at active centers located on the surface and in the surface layer of the components of the sintered hard alloy. Hydrogen dissociated into individual atoms acquires high mobility and diffuses at high speed into the internal structure of the components of the hard alloy and interfacial space.
Активные центры структуры компонентов твердых сплавов образуют примеси и систему вакансионной дефектности. Примесные элементы входят в состав всех компонентов твердых сплавов группы применяемости P: карбида титана, сложного карбида, карбида вольфрама и кобальта. Система вакансионной дефектости у компонентов формируется в процессе их приготовления. Сюда входит стадия получения порошков, их размол в шаровых мельницах, процесс получения карбидов титана, сложных карбидов и карбида вольфрама. С увеличением температуры карбидизации, в зависимости от наличия тех или иных примесей концентрация вакансий в структуре может как увеличиваться, так и уменьшаться. При этом соотношение между отдельными вакансиями, дивакансиями и вакансионными комплексами также будет изменяться. Образование вакансий в соединениях при карбидизации металлических порошковых элементов происходит в результате твердофазных реакций между ними и атомами углерода вследствие неупорядоченности процессов диффузии металлических элементов из глубинных слоев к поверхности и, наоборот, атомов углерода в глубинные слои металла. При достаточно высокой энергии активации структуры титана и вольфрама, полученной ими на этапе размола, атомы глубинных слоев данных элементов при карбидизации будут активно совершать диффузию к поверхности, образуя высокую концентрацию вакансий в кристаллографической системе центральных областей. При высоком концентрационном градиенте между графитом и металлическими частицами насыщение металлической матрицы углеродом будет происходить с высокой скоростью, а степень вакансионной дефектности будет снижаться. В данном случае процесс аккумуляций водорода структурой карбидных зерен, происходящий при спекании твердосплавных режущих инструментов, будет низким. Если одновременно между графитом и металлическими частицами, например, вследствие наличия в их составе определенных примесей будет существовать низкий концентрационный градиент, то заполнение атомами углерода металлической структуры будет низким. Кристаллическая структура образующегося в этом случае соединения между металлом и углеродом будет иметь высокую степень вакансионной дефектности. В данном случае насыщение структуры карбидных зерен водородом при спекании твердосплавных режущих инструментов группы применяемости P в водородосодержащей среде будет достаточно высоким.The active centers of the structure of the components of hard alloys form impurities and a vacancy defect system. Impurity elements are part of all the components of the hard alloys of the applicability group P: titanium carbide, complex carbide, tungsten carbide and cobalt. The system of vacancy defects in components is formed during their preparation. This includes the stage of production of powders, their grinding in ball mills, the process of producing titanium carbides, complex carbides and tungsten carbide. With increasing carbidization temperature, depending on the presence of certain impurities, the concentration of vacancies in the structure can both increase or decrease. Moreover, the ratio between individual vacancies, divacancies and vacancy complexes will also change. The formation of vacancies in compounds during carbidization of metal powder elements occurs as a result of solid-phase reactions between them and carbon atoms due to disordered processes of diffusion of metal elements from the deep layers to the surface and, conversely, carbon atoms into the deep layers of the metal. At a sufficiently high activation energy of the structure of titanium and tungsten obtained by them at the grinding stage, the atoms of the deep layers of these elements during carbidization will actively diffuse to the surface, forming a high concentration of vacancies in the crystallographic system of the central regions. At a high concentration gradient between graphite and metal particles, the saturation of the metal matrix with carbon will occur at a high speed, and the degree of vacancy defectiveness will decrease. In this case, the process of hydrogen accumulation by the structure of carbide grains that occurs during sintering of carbide cutting tools will be low. If at the same time a low concentration gradient exists between graphite and metal particles, for example, due to the presence of certain impurities in their composition, then the filling of the metal structure with carbon atoms will be low. The crystal structure of the compound formed in this case between the metal and carbon will have a high degree of vacancy defects. In this case, the saturation of the structure of carbide grains with hydrogen during sintering of carbide cutting tools of application group P in a hydrogen-containing medium will be quite high.
В результате повышения степени пластической деформации частиц кобальтовой компоненты при размолах в шаровой мельнице их способность аккумулировать водород в составе формовок, подвергающихся спеканию в водородосодержащей среде, возрастает. Причем наиболее высокую концентрацию водорода кобальтовая компонента аккумулирует при наличии в ее структуре высокой концентрации вакансий и дивакансий. С увеличением концентрации мелких и крупных пор, объединяющих в группы несколько вакансий, способность кобальтовых частиц аккумулировать водород снижается.As a result of increasing the degree of plastic deformation of the particles of the cobalt component during milling in a ball mill, their ability to accumulate hydrogen in the composition of moldings subjected to sintering in a hydrogen-containing medium increases. Moreover, the cobalt component accumulates the highest hydrogen concentration in the presence of a high concentration of vacancies and divacancies in its structure. With an increase in the concentration of small and large pores, uniting several vacancies into groups, the ability of cobalt particles to accumulate hydrogen decreases.
Как правило, на поверхности карбидных зерен изначально располагается повышенная концентрация углерода, находящегося в свободном состоянии, и углерода слабосвязанного с металлической компонентой. Водород при спекании, проникая в межфазную область, располагающуюся между кобальтовой и карбидной компонентами, может взаимодействовать со свободным и слабосвязанным углеродом с образованием в результате газообразных углеводородов. Вследствие последующего удаления газообразных продуктов пространство между составляющими композит компонентами становится свободным от углеродного содержания. Это, в свою очередь, стимулирует процесс твердофазных реакций в особенности между кобальтовой и титановой компонентами. Интенсивность взаимодействия объектов композиции тем выше, чем ниже концентрация углерода в межконтактной области, а также на поверхности и в приповерхностных слоях карбидного зерна. В результате частичного пограничного растворения карбида титана, сложного карбида и карбида вольфрама в кобальте образуются интерметаллиды с плотной структурой и высокой способностью аккумулировать водород. Одновременно с этим увеличивается также и аккумулирующая способность по отношению к водороду и самой кобальтовой структуры. Твердофазные реакции на границах фаз между карбидами и кобальтовой составляющей приводят к повышению термодинамической стабильности инструментальной композиции, ее прочности и жесткости в целом. Получение твердосплавной структурой при участии водорода, отмеченных выше свойств является существенно важным в условиях активной сопротивляемости режущего клина высокотемпературному изнашиванию при действии интенсивных диффузионных потоков вещества как со стороны обрабатываемого материала в тело инструментального материала, так и, наоборот, с его стороны в направлении зон контакта.As a rule, initially on the surface of carbide grains there is an increased concentration of carbon in a free state and carbon weakly bonded to the metal component. Hydrogen during sintering, penetrating into the interphase region located between the cobalt and carbide components, can interact with free and weakly bound carbon with the formation of gaseous hydrocarbons as a result. Due to the subsequent removal of gaseous products, the space between the components of the composite components becomes free of carbon content. This, in turn, stimulates the process of solid-phase reactions, especially between cobalt and titanium components. The intensity of interaction between the objects of the composition is higher, the lower the carbon concentration in the intercontact region, as well as on the surface and in the surface layers of carbide grain. Partial boundary dissolution of titanium carbide, complex carbide and tungsten carbide in cobalt results in the formation of intermetallic compounds with a dense structure and high ability to accumulate hydrogen. At the same time, the storage capacity also increases with respect to hydrogen and the cobalt structure itself. Solid-phase reactions at the phase boundaries between carbides and the cobalt component increase the thermodynamic stability of the instrumental composition, its strength and stiffness in general. Obtaining the above-mentioned properties with the participation of hydrogen with the participation of hydrogen is essential in the conditions of the resistance of the cutting wedge to high-temperature wear under the action of intense diffusion flows of the material both from the material being processed into the body of the tool material and vice versa from the direction of the contact zones.
Формирующиеся в межконтактном пространстве диссипативные оксикарбогидридные структуры экранируют диффузионные потоки и выполняют роль твердой смазки. Вместе с тем, при достижении в межконтактных пространствах между передней поверхностью режущего клина и стружкой, а также между задней поверхностью режущего клина и поверхностью обрабатываемого материала высоких температур данные оксикарбогидридные образования подвергаются деструктивным изменениям.Dissipative hydroxyhydrohydride structures formed in the intercontact space shield the diffusion flows and act as a solid lubricant. At the same time, when high temperatures are reached in the intercontact spaces between the front surface of the cutting wedge and chips, and also between the rear surface of the cutting wedge and the surface of the material being processed, these oxycarbohydride formations undergo destructive changes.
При этом нижний слой оксикарбогидридов, располагающийся на поверхности и в приповерхностной области режущего клина, превращается в оксикарбидный слой и теряет в некоторой степени способность к экранированию диффузионных потоков вещества. Только поступление достаточной концентрации водорода из глубинных слоев твердого сплава в межконтактные пространства гарантирует непрерывную реконструкцию состава и строения поверхностных оксикарбогидридов и обеспечивает их высокую эффективность. Наличие высокой концентрации водорода в межконтактной диссипативной структуре и в приконтактных областях твердого сплава существенным образом повышает теплопроводность всей зоны резания. Вследствие этого интенсивный характер отвода тепла от контактных поверхностей режущего клина представляет возможным эксплуатировать твердосплавный режущий инструмент группы применяемости P на более высоких режимах резания, без значительного риска его катастрофического разрушения. Увеличение скорости тепловых потоков в глубинные слои структуры твердого сплава, в свою очередь, препятствует поступлению водорода в зоны контакта. Таким образом, процесс образования диссипативных оксикарбогидридных структур в межконтактных зонах саморегулируется за счет тепловых потоков, распространяющихся в глубинные слои твердого сплава, и обратной по направлению в зоны контакта диффузии водорода. Водород, содержащийся в структуре приконтактной области твердосплавных режущих инструментов, оказывает большое влияние на процессы зарождения и движения дислокаций в результате напряжений, вызываемых силой резания.In this case, the lower layer of hydroxycarbohydrides, located on the surface and in the surface region of the cutting wedge, turns into an oxycarbide layer and loses to some extent the ability to shield diffusion flows of the substance. Only the arrival of a sufficient concentration of hydrogen from the deep layers of the hard alloy into the intercontact spaces guarantees a continuous reconstruction of the composition and structure of surface oxycarbohydrides and ensures their high efficiency. The presence of a high concentration of hydrogen in the intercontact dissipative structure and in the near-contact regions of the hard alloy significantly increases the thermal conductivity of the entire cutting zone. As a result, the intense nature of heat removal from the contact surfaces of the cutting wedge makes it possible to operate carbide cutting tools of the applicability group P at higher cutting conditions, without a significant risk of catastrophic destruction. An increase in the rate of heat fluxes into the deep layers of the hard alloy structure, in turn, prevents the flow of hydrogen into the contact zones. Thus, the process of the formation of dissipative oxycarbohydride structures in the intercontact zones is self-regulating due to heat fluxes propagating into the deep layers of the hard alloy and backward diffusion of hydrogen into the contact zones. Hydrogen contained in the structure of the near-contact region of carbide cutting tools has a great influence on the processes of nucleation and movement of dislocations as a result of stresses caused by cutting force.
Компоненты инструментальных материалов после их получения находятся в состоянии сжатия, растяжения или более сложного напряженного состояния. Действие таких напряжений снижает уровень термодинамической стабильности инструментальной композиции. Высокие значения напряжений сжатия, растяжения или действие более сложной схемы нагрузки в отдельных компонентах твердосплавных режущих инструментов может привести при их эксплуатации к существенному локальному разрушению структуры и явиться основной предпосылкой для дальнейшего обширного разрушения контактных поверхностей режущего клина.The components of instrumental materials after their receipt are in a state of compression, tension or a more complex stress state. The action of such stresses reduces the level of thermodynamic stability of the instrumental composition. High values of compressive, tensile stresses, or the action of a more complex load pattern in individual components of carbide cutting tools can lead to significant local destruction of the structure during their operation and can be the main prerequisite for further extensive destruction of the contact surfaces of the cutting wedge.
Водород, содержащийся в структуре приконтактной области твердосплавных режущих инструментов группы применяемости Р, оказывает большое влияние на процесс зарождения и движение дислокаций, генерируемых действием высоких температур и сил резания. Наличие водорода приводит к снижению напряжений, ответственных за перемещение дислокационной системы. В итоге стимулируемое водородным участием движение дислокаций в структуре компонентов и в области межфазных границ на начальном этапе эксплуатации твердосплавных режущих инструментов приводит к снижению остаточных напряжений. Это происходит в результате смещения всех элементов структуры в позиции, в которых их внутренняя энергия будет наименьшей из всех возможных. В условиях достигнутого термодинамического равновесия снижается вероятность разрушительных для структуры инструментального материала различных твердофазных реакций с обрабатываемым материалом. При этом также сдвигается в сторону более высоких температур процесс начала взаимодействия контактной поверхности твердосплавного режущего инструмента с элементами окружающей газовой среды. В итоге износостойкость твердосплавных режущих инструментов группы применяемости P при резании материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ, возрастает.Hydrogen contained in the structure of the near-contact region of carbide cutting tools of the applicability group P has a great influence on the nucleation process and the movement of dislocations generated by the action of high temperatures and cutting forces. The presence of hydrogen leads to a decrease in stresses responsible for the movement of the dislocation system. As a result, the movement of dislocations stimulated by hydrogen participation in the structure of components and in the region of interphase boundaries at the initial stage of operation of carbide cutting tools leads to a decrease in residual stresses. This occurs as a result of the displacement of all elements of the structure in positions in which their internal energy will be the smallest of all possible. Under the conditions of achieved thermodynamic equilibrium, the probability of various solid-state reactions with the material being processed is destructive for the structure of the instrumental material. At the same time, the process of the beginning of interaction of the contact surface of the carbide cutting tool with the elements of the surrounding gas medium also shifts toward higher temperatures. As a result, the wear resistance of carbide cutting tools of the applicability group P when cutting materials that cause intense diffusion wear increases.
Диссипативные структуры, формирующиеся на контактных поверхностях твердосплавного режущего инструмента, состоят как минимум из двух частей. Первый слой, прилежащий непосредственно, к рабочей поверхности режущего клина, состоит преимущественно из оксикарбогидридов компонентов инструментального материала. Данный слой имеет высокое значение теплопроводности, участвует в интенсивном отводе тепла из контактной зоны в тело режущего инструмента и обеспечивает надежное экранирование диффузионных потоков вещества в основном со стороны твердого сплава. Интенсивность теплоотвода зависит в значительной степени от концентрации водорода в оксикарбогидридном соединении и в приповерхностных слоях твердосплавного режущего инструмента. Второй слой межконтактной диссипативной структуры располагается над первым и состоит преимущественно из оксидов инструментального и обрабатываемого материалов. Данный слой имеет высокое значение теплоемкости, препятствует распространению тепла со стороны обрабатываемого материала в инструментальный твердый сплав, размягчается от действия высоких температур и эффективно выполняет смазочные функции. Периодический унос всего данного слоя или его отдельных частей прирезцовой поверхностью сходящей стружки или обрабатываемой поверхностью заготовки резко снижает тепловую нагрузку в зонах контакта инструментального и обрабатываемого материалов. Реконструкция данного слоя после периодического его разрушения выполняется за счет нижележащего первого слоя. Это происходит вследствие интенсивного окисления внешней поверхности первого слоя после уноса верхнего слоя. Повышенный доступ в зоны контакта кислорода окружающей газовой среды инициируется в это время высокочастотными колебаниями режущего инструмента, вызываемыми прохождением разрушенных частей оксидов вдоль длины контакта стружки с передней поверхностью режущего клина и поверхностью обрабатываемого материала с задней поверхностью режущего клина. Одновременно с реконструкцией второго слоя диссипативной структуры происходит интенсивное насыщение водородом основания первого слоя и его реконструкция.Dissipative structures formed on the contact surfaces of carbide cutting tools consist of at least two parts. The first layer, adjacent directly to the working surface of the cutting wedge, consists mainly of oxycarbohydrides of the components of the tool material. This layer has a high value of thermal conductivity, participates in the intensive heat removal from the contact zone to the body of the cutting tool and provides reliable shielding of the diffusion flows of the substance mainly from the side of the hard alloy. The intensity of the heat sink depends to a large extent on the concentration of hydrogen in the hydroxycarbohydride compound and in the surface layers of the carbide cutting tool. The second layer of the intercontact dissipative structure is located above the first and consists mainly of oxides of instrumental and processed materials. This layer has a high heat capacity, prevents the spread of heat from the material being processed into the tool hard alloy, softens from the action of high temperatures and effectively performs lubricating functions. Periodic ablation of the entire given layer or its individual parts with the prince surface of the descending chips or the workpiece being machined surface dramatically reduces the heat load in the contact zones of the tool and the processed material. Reconstruction of this layer after its periodic destruction is carried out due to the underlying first layer. This is due to intense oxidation of the outer surface of the first layer after ablation of the upper layer. Increased access to the oxygen contact zones of the surrounding gas medium is initiated at this time by high-frequency vibrations of the cutting tool, caused by the passage of the destroyed parts of the oxides along the length of the contact of the chips with the front surface of the cutting wedge and the surface of the processed material with the rear surface of the cutting wedge. Simultaneously with the reconstruction of the second layer of the dissipative structure, intense hydrogen saturation of the base of the first layer and its reconstruction takes place.
В составе первого оксикарбогидридного слоя диссипативной структуры присутствуют также оксиды и гидриды.Oxides and hydrides are also present in the first hydroxycarbohydride layer of the dissipative structure.
Образование гидридов, входящих в состав оксикарбогидридного первого слоя, стимулируется высокими температурами и давлениями, а также поступлением в приконтактные области окиси углерода, образующегося при окислении карбидов.The formation of hydrides that make up the oxycarbohydride first layer is stimulated by high temperatures and pressures, as well as by the influx of carbon monoxide formed in the oxidation of carbides into the near-contact regions.
Высокотемпературный диффузионный износ режущих инструментов группы применяемости P включает в себя в том числе окисление карбидов и сублимацию оксидного вещества. Вместе с тем, при некоторых, контролируемых условиях проведения операций резания материалов процессы окисления могут прийти в состояние термодинамического равновесия с процессами восстановления формирующихся оксидных образований. Существование термодинамического равновесия между процессами окисления и восстановления карбидов может быть нарушено процессом полимеризации формирующихся оксидных образований и их сублимации, которые приводят к существенному нарушению целостности структуры, твердых сплавов группы применяемости Р. Это вызывается тем, что в состав твердых сплавов данной группы входит карбид вольфрама, легко подвергающийся окислению. Причем карбид вольфрама может существовать в составе твердых сплавов в виде отдельной фазы, а также в растворе с карбидом титана. Процессу интенсивного окисления, образованию полимерных оксидных комплексов и их сублимации из композиции подвержен в первую очередь карбид вольфрама. Удаление за счет сублимации из структуры этого компонента существенным образом нарушает ее общую и локальную целостность. Снижается уровень напряжений сжатия, растяжения, кручения, сдвига или их комбинаций, необходимых для отделения отдельных смежных с разрушенной позицией элементов, различных по размерам и составу. В итоге твердосплавная композиция в области контактов с обрабатываемым материалом подвергается интенсивному разрушению и теряет свои эксплуатационные свойства. Наличие оксикарбогидридных соединений в приконтактных слоях режущего клина препятствует процессам окисления карбида вольфрама, полимеризации и сублимации оксидных образований. Вследствие этого твердосплавные режущие инструменты данной группы при обработке ими материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ, можно эксплуатировать с более высокими режимами обработки. В этом случае достигается более высокая производительность.The high-temperature diffusion wear of cutting tools of the applicability group P includes, among other things, carbide oxidation and sublimation of the oxide substance. At the same time, under certain, controlled conditions of material cutting operations, oxidation processes can come into a state of thermodynamic equilibrium with the recovery processes of forming oxide formations. The existence of a thermodynamic equilibrium between the processes of oxidation and reduction of carbides can be disrupted by the polymerization of the forming oxide formations and their sublimation, which lead to a significant violation of the integrity of the structure, hard alloys of the usability group R. This is caused by the fact that tungsten carbide is included in the composition of the hard alloys of this group. easily oxidizable. Moreover, tungsten carbide can exist in the composition of hard alloys in the form of a separate phase, as well as in solution with titanium carbide. The process of intense oxidation, the formation of polymer oxide complexes and their sublimation from the composition is primarily affected by tungsten carbide. Removal due to sublimation from the structure of this component substantially violates its general and local integrity. The level of compressive, tensile, torsional, shear stresses, or combinations thereof, necessary to separate individual elements adjacent to the destroyed position, of various sizes and compositions, is reduced. As a result, the carbide composition in the area of contacts with the processed material undergoes intensive destruction and loses its operational properties. The presence of hydroxycarbohydride compounds in the contact layers of the cutting wedge prevents the oxidation of tungsten carbide, polymerization and sublimation of oxide formations. As a result, carbide cutting tools of this group, when they process materials that cause intense diffusion wear, can be operated with higher processing conditions. In this case, higher performance is achieved.
Водород, аккумулируемый структурой твердых сплавов, создает на границах карбидных зерен титана и сложных карбидных зерен с кобальтом гидридные соединения, имеющие высокие тепло- и температуропроводность. Чем больше в состав твердого сплава группы применяемости P входит водорода, тем в большей степени композиция обладает способностью передавать тепло по межфазным границам в свои глубинные слои и т.д. При этом тепловая деструкция структуры карбидных зерен фактически не происходит. В этом случае карбидная фаза твердых сплавов сохраняет основные механические характеристики, такие как твердость, предел прочности на сжатие, предел прочности на растяжение, предел прочности на изгиб, предел прочности на кручение, вязкость разрушения и др. на достаточно высоком уровне.Hydrogen accumulated by the structure of hard alloys creates titanium carbide grains with complex cobalt carbide grains with hydride compounds having high thermal and thermal diffusivity. The more hydrogen is included in the composition of the hardness group of applicability P, the more the composition has the ability to transfer heat along the interfacial boundaries to its deep layers, etc. In this case, thermal destruction of the structure of carbide grains does not actually occur. In this case, the carbide phase of hard alloys retains the basic mechanical characteristics, such as hardness, compressive strength, tensile strength, flexural strength, torsional strength, fracture toughness, etc. at a fairly high level.
Таким образом, сочетание высокой тепло- и температуропроводности межфазных границ и высоких механических характеристик карбидных зерен делает возможным для данного класса твердосплавных инструментальных материалов группы применяемости P их эффективное применение при обработке различных материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ.Thus, the combination of high heat and thermal diffusivity of the interphase boundaries and high mechanical characteristics of carbide grains makes it possible for this class of carbide tool materials of the applicability group P to be effectively used in processing various materials that cause intense diffusion wear.
Таким образом, в результате аккумулирования водорода твердосплавными инструментальными материалами группы применяемости P увеличение эксплуатационных характеристик режущих инструментов происходит за счет образования в зонах контакта диссипативных оксикарбогидридных структур. Достаточное количество водорода, аккумулированное твердосплавной структурой, создает условия для уравновешивания процессов окисления и восстановления диссипативной массы, формируемой в зонах контакта, поддерживает ее термодинамическую стабильность. Снижение интенсивности окислительного износа происходит за счет предотвращения окисления карбида вольфрама, полимеризации оксидных молекул и их сублимации присутствующими в межфазном пространстве водородосодержащими соединениями и свободным водородом.Thus, as a result of the accumulation of hydrogen by carbide tool materials of the applicability group P, an increase in the operational characteristics of cutting tools occurs due to the formation of dissipative oxycarbohydride structures in the contact zones. A sufficient amount of hydrogen accumulated by the carbide structure creates the conditions for balancing the processes of oxidation and recovery of the dissipative mass formed in the contact zones, which supports its thermodynamic stability. Reducing the intensity of oxidative wear occurs due to the prevention of oxidation of tungsten carbide, polymerization of oxide molecules and their sublimation by hydrogen-containing compounds and free hydrogen present in the interfacial space.
Эффективность участия водорода в повышении износостойкости твердосплавных режущих инструментов группы применяемости P определяется интенсивностью его перехода в диссипативные оксикарбогидридные и оксигидридные структуры, формируемые в зонах контакта передней и задней поверхности режущего клина со стружкой и обрабатываемым материалом. Износостойкость режущих инструментов в значительной степени зависит от качественных характеристик диссипативных структур, которые, в свою очередь, зависят от наличия в их составе достаточного количества водорода. Вследствие этого определение водорода в оксидных, оксигидридных и оксидных фазах общей оксидной массы, полученной в процессе окисления твердых сплавов, группы применяемости P в электрической печи с открытым доступом атмосферного воздуха является эффективной мерой оценки износостойкости режущих инструментов.The efficiency of hydrogen participation in increasing the wear resistance of carbide cutting tools of the applicability group P is determined by the intensity of its transition into dissipative oxycarbohydride and oxyhydride structures formed in the contact areas of the front and rear surfaces of the cutting wedge with the chips and the material being processed. The wear resistance of cutting tools largely depends on the qualitative characteristics of dissipative structures, which, in turn, depend on the presence of a sufficient amount of hydrogen in their composition. As a result, the determination of hydrogen in the oxide, oxyhydride and oxide phases of the total oxide mass obtained during the oxidation of hard alloys, the applicability group P in an open-air electric furnace is an effective measure of the wear resistance of cutting tools.
Существенно важной особенностью предлагаемого способа является то, что в соответствии с его приемами - без дополнительных затрат и технических трудностей - представляется возможным проводить более объективную и точную оценку износостойкости вследствие оперативного анализа и сопоставления текущих контролируемых и эталонных параметров, полученных в широком диапазоне режимов резания и температур резания. На свойства твердосплавных режущих инструментов группы применяемости P большое влияние оказывают износостойкие покрытия. Между содержанием водорода у оксидных структур этих твердых сплавов и их эксплуатационными характеристиками наблюдается устойчивая корреляционная связь. И для данных инструментальных материалов соблюдается правило: с увеличением аккумулированного в их оксидной структуре водорода износостойкость режущих инструментов возрастает. Соответственно предлагаемый способ прогнозирования для оценки их эксплуатационных характеристик также применим.An essential feature of the proposed method is that in accordance with its methods - without additional costs and technical difficulties - it seems possible to conduct a more objective and accurate assessment of wear resistance due to the on-line analysis and comparison of current controlled and reference parameters obtained in a wide range of cutting conditions and temperatures cutting. The properties of carbide cutting tools of the applicability group P are greatly influenced by wear-resistant coatings. A stable correlation is observed between the hydrogen content of the oxide structures of these hard alloys and their operational characteristics. And for these tool materials, the rule is observed: with the increase of hydrogen accumulated in their oxide structure, the wear resistance of cutting tools increases. Accordingly, the proposed forecasting method for evaluating their operational characteristics is also applicable.
Реализация способа осуществляется, последовательно проходя несколько этапов. Сначала твердосплавные режущие инструменты (режущие пластины) подвергают испытанию в процессе резания материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ. После испытаний на износостойкость режущие пластины тщательно очищают и подвергают окислению в электрической печи с открытым доступом атмосферного воздуха при температуре, близкой к температуре, возникающей в зоне обработки материалов при оптимальной скорости резания. Из образовавшейся на поверхностях режущих инструментов оксидной массы произвольно подбирают навески от 0,2 до 0,3 г, помещают их в специальные тигли, а затем сами тигли поочередно устанавливают в рабочую камеру прибора по определению водорода и определяют в каждом конкретном случае количество водорода в оксидной массе.The implementation of the method is carried out sequentially through several stages. First carbide cutting tools (cutting inserts) are tested during cutting of materials that cause intense diffusion wear. After wear resistance tests, the cutting inserts are thoroughly cleaned and oxidized in an electric furnace with open access to atmospheric air at a temperature close to the temperature that occurs in the material processing zone at the optimum cutting speed. From the oxide mass formed on the surfaces of the cutting tools, we select randomly from 0.2 to 0.3 g, place them in special crucibles, and then the crucibles themselves are placed in the working chamber of the device one by one to determine hydrogen and in each case the amount of hydrogen in the oxide is determined mass.
Вначале тигель с навеской автоматически взвешивается после включения прибора и автономно размещается между электродами рабочей зоны данного анализатора. Оценка веса водорода при плавлении навески в тигле производится по изменению теплопроводности (электропроводности) несущего газа (аргона). Расчет концентрации водорода в образце - навеске, взятой из оксида твердого сплава, осуществляется также автоматически и оценивается в специальных единицах - ppm. Компьютером водородного анализатора также автоматически вычисляется итоговый результат по содержанию водорода путем умножения определяемой концентрации на 104.Initially, a crucible with a hitch is automatically weighed after turning on the device and autonomously placed between the electrodes of the working area of this analyzer. The weight of hydrogen during melting of a sample in a crucible is estimated by changing the thermal conductivity (electrical conductivity) of the carrier gas (argon). Calculation of the hydrogen concentration in a sample - a sample taken from carbide oxide is also carried out automatically and is evaluated in special units - ppm. The hydrogen analyzer computer also automatically calculates the final result for the hydrogen content by multiplying the determined concentration by 10 4 .
Определение водорода в структуре твердосплавных режущих инструментов группы применяемости P производили с помощью анализатора водорода модели RHEN602 фирмы LECO. Анализатор оснащен системой Windows. Процесс определения водорода в оксидном образце производится при его плавлении в автономной электродной печи в среде газа-носителя (аргона). Концентрация водорода - отношение массы выделившегося при расплавлении образца водорода к массе образца (навески) - оценивается по регистрации теплопроводности газа-носителя, в атмосфере которого производится плавления образца. В свою очередь измерение теплопроводности газа-носителя производится в термокондуметрической ячейке. Сначала графитовый тигель, в котором затем плавится оксидный образец-навеска, подвергается дегазации. Дегазация начинается после помещения пустого графитового тигля (без образца) между электродами и последующего включения анализатора. Вследствие этого электроды сближаются, происходит их замыкание и реализуется режим горения - очистки тигля от атмосферных газов. При этом через тигель проходит ток величиной 800А, разогревающий его до высокой температуры, способствующей высвобождению газов, находящихся на поверхности и в микропорах приповерхностной области графитового тигля. Затем измеряемый на наличие водорода образец помещается в загрузочное устройство, взвешивается и перемещается через шлюзовую камеру из загрузочного устройства в дегазированный тигель. После этого на тигель вновь подается высокий ток, разогревающий тигель и образец, высвобождая при этом газы из плавящегося образца. С тем чтобы предотвратить возможное выделение газов из самого тигля, во время текущего рабочего анализа на тигель подается ток, сила которого несколько ниже (600А) предыдущего тока дегазирования. Процесс плавления образца в тигле производится в среде газа-носителя. Прежде чем попасть в дозированном количестве в термокондуметрическую ячейку с пустым тиглем, а после с тиглем и помещенным в него образцом-навеской, газ-носитель проходит тщательную очистку. Сначала газ из газового баллона через систему трубопроводов проходит через нагретую медь для очистки его от примесей кислорода. Затем газ проходит через специальные химические реагенты для очистки его от CO2 (углекислого газа) и H2O (влаги). Процесс очистки несущего газа, а затем и несущего газа с выделившимся после расплавления образца водородом осуществляется после режима дегазации и соответственно рабочего режима (плавление образца в тигле с рабочим газом носителем). В термокондуметрической ячейке измеряется теплопроводность газа-носителя после режима «дегазация» тигля (без образца) и после плавления образца в тигле. По мере нагревания образца и его плавления (после замыкания электродов) выделяющийся водород и прочий газ попадает в транспортирующий газовый поток и проходит через участок контроля газового потока. Газ вновь проходит через специальные химические реагенты, которые удаляют CO2 и H2O (влагу). Наконец газ образца проходит через измерительную систему термокондуметрическую ячейку, где измеряется теплопроводность несущего газа с выделившимся при плавлении образца водородом. Так как водород имеет очень высокую теплопроводность по сравнению с другими газами, то по изменению теплопроводности несущего газа (в смеси с выделившимся из расплавленного образца водородом) с высокой точностью определяется содержание выделившегося при плавлении оксидной навески водорода в несущем газе. Данные по теплопроводности в отдельности газа носителя и газа носителя с выделившимся, при плавлении навески водородом передаются на аналогово-цифровой преобразователь, а затем компьютерный процессор и, наконец, на дисплей компьютера.Determination of hydrogen in the structure of carbide cutting tools of the applicability group P was performed using a LECO model RHEN602 hydrogen analyzer. The analyzer is equipped with a Windows system. The process of determining hydrogen in an oxide sample is carried out when it is melted in a stand-alone electrode furnace in a carrier gas (argon). The hydrogen concentration - the ratio of the mass of hydrogen released during the melting of the sample to the mass of the sample (sample) - is estimated by recording the thermal conductivity of the carrier gas, in the atmosphere of which the sample is melted. In turn, the measurement of the thermal conductivity of the carrier gas is carried out in a thermoconometric cell. First, a graphite crucible, in which the oxide sample sample is then melted, is degassed. Degassing begins after placing an empty graphite crucible (without sample) between the electrodes and then turning on the analyzer. As a result of this, the electrodes come together, they are shorted, and the combustion mode is realized — the crucible is cleaned of atmospheric gases. At the same time, a current of 800A passes through the crucible, heating it to a high temperature, contributing to the release of gases located on the surface and in micropores of the surface region of the graphite crucible. Then, the sample measured for the presence of hydrogen is placed in the loading device, weighed and moved through the lock chamber from the loading device into a degassed crucible. After that, a high current is again applied to the crucible, heating the crucible and the sample, while releasing gases from the melting sample. In order to prevent the possible evolution of gases from the crucible itself, during the current working analysis, a current is supplied to the crucible, the force of which is slightly lower (600A) of the previous degassing current. The process of melting a sample in a crucible is carried out in a carrier gas. Before entering a metered amount into a thermoconometric cell with an empty crucible, and then with a crucible and a sample placed in it, the carrier gas is thoroughly cleaned. First, gas from a gas cylinder passes through a pipeline system through heated copper to clean it of oxygen impurities. Then the gas passes through special chemicals to purify it of CO 2 (carbon dioxide) and H 2 O (moisture). The process of cleaning the carrier gas, and then the carrier gas with hydrogen released after the sample was melted, is carried out after the degassing mode and, accordingly, the operating mode (melting of the sample in a crucible with a carrier working gas). The thermal conductivity of the carrier gas is measured in the thermoconduction cell after the crucible “degassing” mode (without the sample) and after the sample is melted in the crucible. As the sample is heated and melted (after the electrodes are closed), the released hydrogen and other gas enters the transporting gas stream and passes through the gas flow control section. The gas again passes through special chemicals that remove CO 2 and H 2 O (moisture). Finally, the sample gas passes through the measuring system to a thermoconometric cell, where the thermal conductivity of the carrier gas with the hydrogen released during melting of the sample is measured. Since hydrogen has a very high thermal conductivity compared to other gases, the content of hydrogen released during melting of the oxide sample in the carrier gas is determined with high accuracy by changing the thermal conductivity of the carrier gas (in a mixture with hydrogen released from the molten sample). The data on the thermal conductivity of the carrier gas and the carrier gas separately, when hydrogen is melted, are transferred to an analog-to-digital converter, and then to a computer processor and, finally, to a computer display.
Полностью процесс измерения отображается на экране процессорного блока. Обычно время измерения составляет не более 1 мин. Измерение характеризуется высокой воспроизводимостью результатов, т.к. исключает ошибки, связанные с отбором, подготовкой и анализом отдельных проб оксидных масс, характерные для традиционных методов анализа. Концентрация водорода у оксидной массы твердого сплава определяется компьютерной системой анализатора в соответствии с формулой:The entire measurement process is displayed on the screen of the processor unit. Typically, the measurement time is not more than 1 min. The measurement is characterized by high reproducibility of the results, because eliminates errors associated with the selection, preparation and analysis of individual samples of oxide masses characteristic of traditional methods of analysis. The hydrogen concentration of the oxide mass of the hard alloy is determined by the computer system of the analyzer in accordance with the formula:
Прогнозирование износостойкости твердосплавных режущих инструментов группы применяемости P при обработке ими материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ, заключается в том, что сначала производят стойкостные испытания твердосплавных режущих пластин из двух выборок партии твердосплавной продукции, определяют износостойкость каждой твердосплавной режущей пластины, определяют средние значения износостойкости для твердосплавных режущих пластин для каждой выборки, производят окисление в электрической печи испытанных на износостойкость твердосплавных режущих пластин, берут навески оксидных масс из окисленных твердосплавных режущих пластин, помещают в анализатор, расплавляют навески, определяют концентрацию выделившегося водорода из каждого образца - оксидной навески, определяют средние значения выделившегося водорода для образцов-навесок для каждой выборки, строят график зависимости износостойкости от концентрации выделившегося водорода. Затем прогнозирование износостойкости у поставляемой партии твердосплавных режущих пластин группы применяемости P производят без испытания их в процессе резания, а только по наличию у них концентрации водорода в их оксидной массе, полученной при окислении твердосплавных режущих пластин. С увеличением водорода в составе оксидной массы твердосплавных режущих пластин их износостойкость при резании материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ, возрастает.The prediction of the wear resistance of carbide cutting tools of the applicability group P when they process materials that cause intense diffusion wear is that they first conduct persistent tests of carbide cutting inserts from two samples of the carbide product batch, determine the wear resistance of each carbide cutting insert, determine the average wear resistance for carbide cutting inserts for each sample, produce oxidation in an electric furnace tested on wear resistance of carbide cutting inserts, take samples of oxide masses from oxidized carbide cutting plates, place them in an analyzer, melt the samples, determine the concentration of released hydrogen from each sample - oxide sample, determine the average values of released hydrogen for sample samples for each sample, plot the wear resistance from the concentration of hydrogen released. Then, the wear resistance of the supplied batch of carbide cutting inserts of the applicability group P is then predicted without testing them during the cutting process, but only by the presence of the hydrogen concentration in their oxide mass obtained by the oxidation of carbide cutting inserts. With an increase in hydrogen in the oxide mass of carbide inserts, their wear resistance increases when cutting materials that cause intense diffusion wear.
При этом для прогнозирования износостойкости используют зависимость (1), а также пользуются графиком зависимости «концентрация водорода - износостойкость», полученным ранее при испытании - прогнозировании износостойкости первых (эталонных) партий твердосплавных режущих пластин.In this case, to predict the wear resistance, dependence (1) is used, and they also use the graph of the dependence “hydrogen concentration - wear resistance”, obtained earlier in the test - forecasting the wear resistance of the first (reference) batches of carbide cutting inserts.
На фиг. 1 представлена эталонная зависимость «концентрация водорода - износостойкость», на основании которой производится прогнозирование износостойкости твердосплавных группы применяемости P режущих пластин, при резании ими материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ.In FIG. 1 shows the reference dependence "hydrogen concentration - wear resistance", on the basis of which a forecast is made of the wear resistance of carbide applicability groups P of cutting inserts when they cut materials that cause intense diffusion wear.
С учетом рассмотренных особенностей взаимодействия твердосплавных инструментальных материалов группы применяемости P с водородом можно констатировать, что на процесс насыщения структуры твердых сплавов водородом оказывают большое количество управляемых факторов, к числу которых относятся, например, основные: состав исходных материалов, предназначенных для получения порошков титана, вольфрама, кобальта, графита, наличие у них тех или иных примесей, технология получения указанных порошков, технология получения карбидов, особенности размола и механоактивации порошков, особенности процесса спекания компонентов твердых сплавов, состав газовой среды, используемой при получении порошков и их спекании. Путем целенаправленного управления и регулирования указанными факторами можно создать условия, при которых внутренняя структура твердых сплавов будет аккумулировать наибольший, из возможных, объем водорода. Такой подход обеспечит формирование наиболее оптимальной по составу диссипативной структуры в зонах контакта передней и задней поверхности режущего клина со стружкой и обрабатываемой поверхностью заготовки материала, вызывающего интенсивный диффузионный износ. При этом с увеличением в оксидной массе твердых сплавов группы применяемости Р водорода их износостойкость, при резании материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ, возрастает.Taking into account the considered features of the interaction of carbide tool materials of the applicability group P with hydrogen, it can be stated that a large number of controllable factors exert on the process of saturation of the structure of hard alloys with hydrogen, including, for example, the main ones: the composition of the starting materials intended for the production of titanium and tungsten powders , cobalt, graphite, the presence of certain impurities, the technology for producing these powders, the technology for producing carbides, especially p azmole and mechanical activation of powders, features of the sintering process of components of hard alloys, the composition of the gaseous medium used in the preparation of powders and their sintering. By purposefully controlling and regulating these factors, it is possible to create conditions under which the internal structure of hard alloys will accumulate the largest possible volume of hydrogen. This approach will ensure the formation of the most optimal dissipative structure in the contact areas of the front and rear surfaces of the cutting wedge with the chips and the processed surface of the workpiece material, causing intense diffusion wear. Moreover, with an increase in the oxide mass of hard alloys of the hydrogen applicability group P, their wear resistance increases when cutting materials that cause intense diffusion wear.
Пример осуществления способа прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов. Сначала полученные при выборке две партии (принятые в качестве эталонных) в количестве по 10 штук каждая твердосплавных режущих пластин группы применяемости P марки Т30К4 подвергались испытаниям на износостойкость на токарно-винторезном станке модели 163. В качестве обрабатываемого материала использовалась углеродистая сталь 50. Скорость резания при испытаниях выбиралась равной 130 м/мин. Подача и глубина резания принимались соответственно 0,23 мм/об и 1,5 мм. Резание осуществлялось без охлаждения. За критерий затупления принимался износ режущей пластины по задней поверхности, равный 0,8 мм.An example of a method for predicting the wear resistance of carbide cutting tools. At first, two batches (accepted as reference) in the amount of 10 pieces each of carbide cutting inserts of the applicability group T grade T30K4 were tested for wear resistance on a model 163 screw-cutting lathe. The cutting material used was carbon steel 50. Cutting speed at tests was selected equal to 130 m / min. The feed rate and depth of cut were respectively 0.23 mm / rev and 1.5 mm. Cutting was carried out without cooling. As a blunting criterion, the wear of the insert along the rear surface equal to 0.8 mm was taken.
Стойкость для образцов из 10 штук первой эталонной партии составила: 27,4; 28,8; 29,6; 30,5; 31,7; 32,3; 33,4; 34,1; 35,4; 36,2 мин. Среднее значение составило 31,94 мин.Resistance for samples of 10 pieces of the first reference batch was: 27.4; 28.8; 29.6; 30.5; 31.7; 32.3; 33.4; 34.1; 35.4; 36.2 minutes The average value was 31.94 minutes.
Стойкость для образцов из 10 штук второй эталонной партии составила: 27,6; 28,9; 29,8; 30,6; 31,8; 32,4; 33,6; 34,2; 35,7; 36,8 мин. Среднее значение составило 32, 14 мин.Resistance for samples of 10 pieces of the second reference batch was: 27.6; 28.9; 29.8; 30.6; 31.8; 32.4; 33.6; 34.2; 35.7; 36.8 minutes The average value was 32, 14 minutes.
Затем испытанные твердосплавные пластины после химической очистки в ультразвуковой ванне и сушки подвергались окислению в электрической печи с открытым доступом атмосферного воздуха при температуре 900°C. После этого из полученной на поверхности твердосплавных режущих пластин оксидной массы подбирались навески массой в диапазоне от 0,2 до 0,3 г и подвергались обследованию на определение аккумулированного в их структуре водорода. Насыщение оксидной структуры твердосплавных режущих инструментов группы применяемости Р водородом происходило в процессе изготовления отдельных компонентов и последующего спекания композита в целом.Then, the tested carbide plates after chemical cleaning in an ultrasonic bath and drying were subjected to oxidation in an electric furnace with open access to atmospheric air at a temperature of 900 ° C. After that, from the oxide mass obtained on the surface of carbide cutting inserts, weighed masses in the range from 0.2 to 0.3 g were selected and examined for hydrogen accumulated in their structure. The saturation of the oxide structure of carbide cutting tools of the applicability group P with hydrogen occurred during the manufacturing of individual components and the subsequent sintering of the composite as a whole.
Масса приготовленных оксидных образцов (кусочков в навеске), полученных из первой партии испытанных в процессе резания твердосплавных режущих пластин, составила:0,246; 0,252; 0,264; 0,275; 0,278; 0,282; 0,286; 0.291; 0,296; 0,298 г.The mass of prepared oxide samples (pieces in a sample) obtained from the first batch tested in the process of cutting carbide cutting inserts was: 0.246; 0.252; 0.264; 0.275; 0.278; 0.282; 0.286; 0.291; 0.296; 0.298 g.
Масса приготовленных оксидных образцов (кусочков в навеске), полученных из второй партии испытанных в процессе резания твердосплавных режущих пластин, составила: 0,254; 0,266; 0,268; 0,270; 0,274; 0,278; 0,280; 0.282; 0,286; 0,294 г.The mass of prepared oxide samples (pieces in a sample) obtained from the second batch tested in the process of cutting carbide cutting inserts was: 0.254; 0.266; 0.268; 0.270; 0.274; 0.278; 0.280; 0.282; 0.286; 0.294 g.
Подготовленные таким образом навески устанавливают в специальную шлюзовую камеру, помещают в дегазированный графитовый тигель, тигель устанавливают между электродами, производят плавление навески, очищают газовую смесь несущего газа с выделившимся водородом от углекислого газа (CO2) и влаги (H2O), определяют теплопроводность (электропроводность) смеси несущего газа с выделившимся при сгорании водородом и на основании их собственно определяют массу водорода. Процесс определения массы выделившегося (аккумулированного структурой) водорода производится с помощью анализатора RHEN602 фирмы LECO в автоматическом режиме.Weighed portions thus prepared are installed in a special lock chamber, placed in a degassed graphite crucible, the crucible is placed between the electrodes, the linkage is melted, the gas mixture of the carrier gas with hydrogen liberated from carbon dioxide (CO 2 ) and moisture (H 2 O) is purified, and thermal conductivity is determined (electrical conductivity) of a carrier gas mixture with hydrogen liberated during combustion and based on them, the mass of hydrogen is actually determined. The process of determining the mass of hydrogen released (accumulated by the structure) is carried out using the LECO analyzer RHEN602 in automatic mode.
Точность определения концентрации выделяющегося водорода из оксидной структуры твердого сплава с помощью данного прибора (анализатора RHEN602 фирмы LECO) составляет 0,02 ppm.The accuracy of determining the concentration of hydrogen released from the oxide structure of the hard alloy using this device (LECO analyzer RHEN602) is 0.02 ppm.
Концентрация водорода в единицах ppm
Концентрация водорода в единицах ppm
На основании полученных ранее результатов по определению износостойкости твердосплавных режущих пластин и концентрации выделившегося при плавлении образцов-навесок водорода строится график зависимости «износостойкость - концентрация выделившегося водорода».Based on the results obtained earlier on the determination of the wear resistance of carbide cutting inserts and the concentration of hydrogen samples released during melting, a graph of the dependence “wear resistance - concentration of released hydrogen” is constructed.
На фиг. 1 представлена зависимость износостойкости режущих пластин из твердого сплава Т30К4 группы применяемости P соответственно для выборок 1 и 2 при обработки ими стали 50 от концентрации аккумулированного их оксидной структурой водорода. Для осуществления прогнозирования износостойкости у твердосплавных режущих пластин в последующей текущей (изготовленной или полученной) и предназначенной для потребления партии инструментальных образцов производят испытание только величины концентрации аккумулируемого их оксидной структурой водорода. Так, например, при прогнозировании износостойкости у очередной партии твердосплавных режущих пластин группы применяемости P на анализаторе RHEN602 с массой оксидных навесок: 0,242; 0,247; 0,252; 0,256; 0,266; 0,272; 0,284; 0,290; 0,292; 0,298 были получены следующие концентрации водорода, в ppm: 0,70; 0,80; 0,88; 1,02; 1,08; 1,16; 1,28; 1,36; 1,48; 1,56. Среднее значение из полученных данных составило 1,132 ppm. В соответствии с вышеприведенными формулами определяют aэ и bэ: aэ=1,835; bэ=29,957, после этого определяют Тпт: Tпт=32,034 мин.In FIG. Figure 1 shows the dependence of the wear resistance of T30K4 carbide inserts of application group P, respectively, for samples 1 and 2 during their processing of steel 50 on the concentration of hydrogen accumulated by their oxide structure. To predict the wear resistance of carbide cutting inserts in the subsequent current (manufactured or obtained) and intended for consumption batch of instrumental samples, only the concentration of hydrogen accumulated by their oxide structure is tested. So, for example, when predicting the wear resistance of the next batch of carbide cutting inserts of the applicability group P on an RHEN602 analyzer with a mass of oxide mounts: 0.242; 0.247; 0.252; 0.256; 0.266; 0.272; 0.284; 0.290; 0.292; 0.298 the following hydrogen concentrations were obtained, in ppm: 0.70; 0.80; 0.88; 1.02; 1.08; 1.16; 1.28; 1.36; 1.48; 1.56. The average value from the obtained data was 1.132 ppm. In accordance with the above formulas, a e and b e are determined: a e = 1.835; b e = 29.957, after which T pt is determined: T pt = 32.034 min.
Таким образом, прогнозируемая средняя износостойкость у текущей партии твердосплавных режущих пластин составила 32,034 мин.Thus, the predicted average wear resistance of the current batch of carbide inserts was 32.034 min.
Контрольные испытания износостойкости в процессе резания на металлорежущем станке показали следующие результаты по износостойкости: 27,60; 29,40; 29,80; 31,20; 31,80; 32,90; 33,80; 34,90; 35,80; 36,90, мин. Среднее значение составило 32,40 мин.Control tests of wear resistance during cutting on a metal cutting machine showed the following wear resistance results: 27.60; 29.40; 29.80; 31.20; 31.80; 32.90; 33.80; 34.90; 35.80; 36.90 minutes The average value was 32.40 minutes.
При осуществлении прогнозирования износостойкости для текущей партии твердосплавных инструментов отпадает необходимость в проведении дорогостоящих и трудоемких испытаний на износостойкость, проводимых на металлорежущих станках. Способ обладает высокой точностью прогноза. Это происходит вследствие тесной корреляционной связи между способностью оксидной массы твердосплавных режущих инструментов группы применяемости P аккумулировать в своей структуре водород и их износостойкостью при резании материалов, вызывающих интенсивный диффузионный износ. Степень корреляционной связи между концентрацией водорода, содержащегося в оксидной структуре твердосплавных группы применяемости P режущих инструментов и их износостойкостью, составляет r=0,84. Степень корреляционной связи между исходным параметром и износостойкостью режущих пластин в соответствии с прототипом составляет r=0,72. При сравнении данных прогноза износостойкости, полученных в соответствии с прототипом, по предлагаемому способу, а также в результате контрольных экспериментальных исследований износостойкости, выполненных в процессе резания углеродистой стали 50, выявлено, что результаты, полученные в соответствии с прототипом, отличаются от контрольных испытаний на 15-20%, в то время как результаты, полученные по предлагаемому способу, отличаются лишь на 5-10%.When predicting wear resistance for the current batch of carbide tools, there is no need for expensive and time-consuming wear tests conducted on metal cutting machines. The method has a high forecast accuracy. This is due to the close correlation between the ability of the oxide mass of carbide cutting tools of the applicability group P to accumulate hydrogen in their structure and their wear resistance when cutting materials that cause intense diffusion wear. The degree of correlation between the concentration of hydrogen contained in the oxide structure of the carbide group of applicability P of cutting tools and their wear resistance is r = 0.84. The degree of correlation between the initial parameter and the wear resistance of the cutting inserts in accordance with the prototype is r = 0.72. When comparing the data on the forecast of wear resistance obtained in accordance with the prototype, according to the proposed method, as well as as a result of control experimental studies of wear resistance performed in the process of cutting carbon steel 50, it was found that the results obtained in accordance with the prototype differ from control tests by 15 -20%, while the results obtained by the proposed method differ only by 5-10%.
Таким образом, предлагаемый способ контроля - прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов, может быть использован с достаточно высокой экономической эффективностью на предприятиях, изготавливающих или потребляющих твердосплавную продукцию.Thus, the proposed control method - predicting the wear resistance of carbide cutting tools, can be used with sufficiently high economic efficiency in enterprises that manufacture or consume carbide products.
Claims (3)
где aЭ и bЭ - постоянные коэффициенты:
из них:
Tпт - текущая износостойкость в минутах для твердосплавных режущих инструментов, подвергшихся испытаниям, из прогнозируемой текущей партии твердосплавной продукции;
ωпт - текущее значение выбранного исходного параметра, полученное при контроле оксидной структуры твердосплавных режущих инструментов из текущей - контролируемой партии твердосплавной продукции;
Тэ1 и Тэ2 - износостойкость в минутах для двух независимых выборок сменных твердосплавных режущих инструментов из эталонной партии твердосплавной продукции;
ωэ1 и ωэ2 - средние значения величин выбранного исходного параметра, полученные при контроле оксидной массы, сформированной на поверхности твердосплавных режущих инструментов при их окислении для двух выборок образцов, из эталонной партии продукции, отличающийся тем, что с целью повышения точности прогнозирования износостойкости в качестве исходного параметра используют величину концентрации водорода, содержащегося в оксидной массе, полученной при окислении твердосплавных режущих инструментов, с увеличением которой износостойкость твердосплавных режущих инструментов группы применяемости Ρ возрастает.1. A method for predicting the wear resistance of carbide applicability groups Ρ cutting tools according to the selected initial parameter, including testing for changes in the value of the initial parameter from the properties of the structure formed during the manufacture of carbide cutting material, carrying out benchmark wear tests during cutting of materials that cause intense diffusion wear at optimal or close to her cutting speed, the construction of the reference - correlation dependence " initial parameter - wear resistance ”, statistical control of only the value of the initial parameter for the current batch of carbide cutting tools, prediction of wear resistance for the current batch of carbide tools based on the relationship:
where a E and b E are constant coefficients:
of them:
T pt is the current wear resistance in minutes for carbide cutting tools that have been tested from the forecasted current batch of carbide products;
ω pt is the current value of the selected initial parameter obtained by monitoring the oxide structure of carbide cutting tools from the current - controlled batch of carbide products;
T e1 and T e2 - wear resistance in minutes for two independent samples of interchangeable carbide cutting tools from a reference batch of carbide products;
ω e1 and ω e2 are the average values of the selected initial parameter obtained by monitoring the oxide mass formed on the surface of carbide cutting tools during their oxidation for two samples of samples from a reference batch of products, characterized in that in order to improve the accuracy of predicting wear resistance as the initial parameter, the value of the concentration of hydrogen contained in the oxide mass obtained during the oxidation of carbide cutting tools is used, with an increase in which the wear resistance carbide cutting tools Group applicability Ρ increases.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015109183/28A RU2584339C1 (en) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | Method for prediction of wear resistance of hard alloy cutting tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015109183/28A RU2584339C1 (en) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | Method for prediction of wear resistance of hard alloy cutting tools |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2584339C1 true RU2584339C1 (en) | 2016-05-20 |
Family
ID=56012100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015109183/28A RU2584339C1 (en) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | Method for prediction of wear resistance of hard alloy cutting tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2584339C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1651155A1 (en) * | 1988-12-07 | 1991-05-23 | Томский политехнический институт им.С.М.Кирова | Method of checking cutting properties of a batch of hard-alloy tools |
| EP1162029B1 (en) * | 2000-05-15 | 2003-03-19 | Prometec GmbH | Method and device for monitoring the wear of a tool |
| RU2534730C1 (en) * | 2013-08-06 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Procedure for forecast of wear resistance of hard alloy cutting tools |
| RU2540444C2 (en) * | 2012-08-31 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Forecasting of carbide tool durability |
-
2015
- 2015-03-16 RU RU2015109183/28A patent/RU2584339C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1651155A1 (en) * | 1988-12-07 | 1991-05-23 | Томский политехнический институт им.С.М.Кирова | Method of checking cutting properties of a batch of hard-alloy tools |
| EP1162029B1 (en) * | 2000-05-15 | 2003-03-19 | Prometec GmbH | Method and device for monitoring the wear of a tool |
| RU2540444C2 (en) * | 2012-08-31 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Forecasting of carbide tool durability |
| RU2534730C1 (en) * | 2013-08-06 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Procedure for forecast of wear resistance of hard alloy cutting tools |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pei et al. | Investigation of high temperature tribological performance of TiZrV0. 5Nb0. 5 refractory high-entropy alloy optimized by Si microalloying | |
| Cox et al. | Recrystallisation of single crystal superalloy CMSX–4 | |
| Nagumo et al. | Deformation-induced defects controlling fracture toughness of steel revealed by tritium desorption behaviors | |
| RU2370750C1 (en) | Method of forecasting wear resistance of cemented-carbide cutting tool | |
| RU2358838C1 (en) | Method of forecasting cemented-carbide tool wear resistance | |
| Alexopoulos et al. | Impact mechanical behaviour of Al–7Si–Mg (A357) cast aluminum alloy. The effect of artificial aging | |
| Magdy et al. | A study of the morphological effect of an α-Al2O3 layer on the creep life for nickel-based superalloys using microstructure-based geometrical models | |
| Akhatova et al. | Microstructural and mechanical investigation of the near fusion boundary region in thermally aged 18MND5/alloy 52 narrow-gap dissimilar metal weld | |
| Choi et al. | Non-equilibrium synthesis of Fe-Cr-CW alloy by laser cladding | |
| RU2422800C1 (en) | Procedure for prognosis of wear resistance of hard alloy cutting tools | |
| Kotas et al. | Fatigue testing and properties of hardmetals in the gigacycle range | |
| RU2365899C1 (en) | Method of forecasting of wear resistance of carbide cutting tools | |
| RU2459193C1 (en) | Method for predicting wear resistance of hard-alloy cutting tools | |
| RU2584339C1 (en) | Method for prediction of wear resistance of hard alloy cutting tools | |
| RU2569920C1 (en) | Procedure for forecast of wear resistance of hard alloy cutting tools | |
| RU2251095C1 (en) | Method of predicting wear resistance of hard alloy cutting tools | |
| Singh et al. | High-cycle fatigue strength prediction of ductile Ni-resist cast iron containing casting defects | |
| RU2584275C1 (en) | Method for prediction of wear resistance of hard alloy cutting tools | |
| Harish et al. | Effect of Hot Rolling on Friction and Wear Characteristics of TiC Reinforced Copper‐Based Metal Matrix Composites | |
| Yılmaz | Wear behavior of gas tungsten arc deposited FeCrC, FeCrSi, and WCo coatings on AISI 1018 steel | |
| RU2540444C2 (en) | Forecasting of carbide tool durability | |
| Machut et al. | Time dependence of corrosion in steels for use in lead-alloy cooled reactors | |
| RU2518238C2 (en) | Forecasting of carbide tool durability | |
| RU2591874C1 (en) | Method for prediction of wear resistance of hard alloy cutting tools | |
| RU2596864C1 (en) | Method for prediction of wear resistance of hard alloy cutting tools |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170317 |