Введение к работе
Актуальность работы. Снижение износа и повышение стойкости режущего инструмента при обработке материалов остаются наиболее важными задачами машиностроения. Режущий инструмент является тем средством, без которого невозможно полностью реализовать заложенные в станках технологические возможности и достичь высоких технико-экономических показателей обработки деталей. Именно поэтому большое внимание уделяется совершенствованию режущего инструмента и инструментальных материалов.
Особенно актуальной стала проблема создания составного инструмента в связи с дефицитом инструментальных материалов, содержащих такие легирующие элементы, как вольфрам, кобальт и др. Создание новых и совершенствование существующих конструкций режущих инструментов, применение новых инструментальных материалов являются решающими факторами в повышении производительности труда при обработке деталей. Важная роль в этом вопросе принадлежит наплавке.
Цель работы. Разработка эффективной ресурсосберегающей технологии изготовления токарных отрезных резцов повышенной надежности с применением дуговой наплавки режущих частей теплостойкими сталями высокой твердости.
Основные задачи работы.
Провести анализ требований, предъявляемых к токарным отрезным резцам и существующих технологий их изготовления.
Исследовать влияние термического воздействия на разупрочнение теплостойких сталей высокой твердости.
Определить оптимальный термический цикл наплавки режущих частей резцов теплостойкими сталями без предварительного и сопутствующего подогревов.
Разработать наплавочные материалы, обеспечивающие получение износостойкого металла дополнительно легированного азотом,при отсутствии трещин и с хорошим формированием.
Разработать технологию наплавки теплостойких сталей высокой твердости с получением наплавленного металла в закаленном состоянии.
Исследовать процесс наплавки токарных отрезных резцов.
Исследовать основные свойства наплавленного металла.
Разработать технологию изготовления токарных отрезных резцов с наплавленной режущей частью.
Исследовать основные эксплуатационные свойства наплавленных резцов.
Провести производственные испытания резцов, изготовленных по разработанной технологии и оценить ее технико-экономическую эффективность.
Научная новизна. Установлена взаимосвязь между скоростью охлаждения в интервале температур минимальной устойчивости аустенита и концентрацией легирующих элементов в твердом растворе.
Разработаны составы порошковых проволок на основе теплостойких сталей высокой твердости для наплавки в защитно-легирующей среде азота, позволяющие получать в первом слое металл с требуемым химическим составом и эксплуатационными свойствами.
Научно обоснован термический цикл, позволяющий исключить образование холодных трещин без применения предварительного подогрева.
Разработан способ изготовления отрезного резца с применением наплавки. (Патент № 2078668)
Практическая ценность работы.
Разработана технология наплавки с получением металла в закаленном состоянии, исключающая применение последующих операций отжига и закалки.
Предложена эффективная ресурсосберегающая технология изготовления токарных отрезных резцов с применением дуговой наплавки режущих частей теплостойкими сталями высокой твердости.
Апробация работы. Основные положения диссертационной
работы докладывались и обсуждались на конференции молодых
ученых и специалистов Тверского региона, 1995 г., г. Тверь; на
международном научном конгрессе студентов, аспирантов и
молодых ученых "Молодежь и наука - третье тысячелетие", 1996 г., г.
Москва; на международной научно-технической конференции
"Прогрессивные методы получения и обработки материалов и
покрытий, повышающих долговечность деталей машин", 1996 г., г.
Волгоград; на международной конференции "Повышение
эффективности сварочного производства", 1996 г., г. Липецк; на 4- ой
международной выставке "Оборудование, приборы и инструменты
для металлообрабатывающей промышленности"
"Металлообработка - 96", 1996 г., г. Москва; на VI областной научно-технической конференции "Повышение эффективности металлургического производства", 1997 г., г. Липецк; на XX юбилейной научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и сотрудников
университета, посвященная 75-летию вуза, 1997 г., г. Тверь; на научном семинаре кафедры сварки, Липецкий государственный технический университет, г. Липецк.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 11 работ (в том числе имеется патент и положительное решение на выдачу патента).
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Общий объем работы составляет 159 страниц машинописного текста, включая 34 рисунка и 39 таблиц. Список литературы содержит 101 наименование, в том числе 7 на иностранном языке.