загрузка...
 
1.3.4.7. Евтектичне зношування
Повернутись до змісту

1.3.4.7. Евтектичне зношування

Евтектичне зношування (зношення оплавленням) досить часто проявляється при обробці з високими швидкостями різання, коли можуть виникати високі температури різання. Наприклад, при обробці металів на основі Fe інструментом з полікристалів на основі кубічного нітриду бору (КНБ) температура різання може досягати значень 1200°С і вище.

У цьому випадку процес різання супроводжується утворенням на контактних поверхнях інструменту тонкого шару сполук, температура плавлення яких нижча, ніж температури плавлення оброблюваного й інструментульного матеріалів. У результаті цього контакт інструменту зі стружкою й поверхнею різання відбувається через шар рідкої фази, тобто в зоні контакту реалізується механізм контактно-реактивного плавлення. Це припущення підтверджується тим, що, наприклад, евтектика Fe-Fe2B плавиться при температурі 1177°С, а евтектики CrВ3 і Fe4N при 1000-1100°С. З огляду на те, що при контакті можуть утворюватися складні сполук, наприклад, потрійні, температура їхнього плавлення може бути ще нижчою. Додатковою причиною утворення рідкої фази на контактних поверхнях інструменту є окислювання інструментульного матеріалу, розм'якшення й плавлення борного ангідриду, наявного в складі КНБ.

З одного боку, утворення рідкої фази супроводжується зменшенням коефіцієнта тертя, що сприяє зменшенню відносного зношування, а з іншого - рідка фаза, що складається з хімічних елементів, що входять до складу інструментульного й оброблюваного матеріалів і компонентів газового середовища, яке оточує контакт, виноситься із зони контакту і осідає у вигляді «нальоту» на поверхнях інструменту поблизу цих контактних зон, а також розпорошується в навколишнє середовище у вигляді дрібних крапель, тобто утворення рідкої фази супроводжується руйнуванням контактних зон поверхонь леза й збільшенням зношування інструменту. За певних умов цей фактор може істотно превалювати над першим.

На рис. 1.57 показані частинки, що утворилися з матеріалу рідкої фази, викинутої із зони контакту в навколишнє середовище. Частинки сфероподібної форми мають яскраво виражену дендритну структуру литого матеріалу. На поверхні фільтра площею 10-5 мм2 виявлено 150-200 таких частинок з розміром від декількох часток мкм до 30 мкм, що свідчить про значущість цього явища для процесу зношування робочих поверхонь інструменту із КНБ. При різанні аналогічних матеріалів інструментуми із твердого сплаву Т15К6 з покриттями TiС і TiN і різальної кераміки ОНТ-20, ВОК60 ефекту утворення евтектик зі зниженими температурами плавлення виявлено не було.

            а)                                                 б)

Рисунок 1.57 - Частинки, що утворилися з матеріалу рідкої фази і викинуті із зони контакту леза зі стружкою в навколишнє середовище

Ефективними заходами зниження евтектичного зношування інструментів із КНБ є застосування МОТС із змащувальною дією, наприклад, масла з низькою в'язкістю.



загрузка...