Влияние полимерных присадок к СОТС на чистоту поверхности и микротвердость

ШЕРОХОВАТОСТЬ. Сформированная в процессе реза­ния поверхность, в направлении подачи имеет закономерный геометрический рельеф. Шеро­ховатость снижается при использовании в качестве СОТС полимерсодержащей водной дисперсии. Наблюдаемые эффекты в общем случае связаны с облегчением процесса резания, что обусловлено снижением энергосиловых параметров обработки.

МИКРОТВЕРДОСТЬ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ. Рас­пределение микротвердости по глубине показывает, что введение полимера (ПВХ) в СОТС приводит к снижению микротвердости на по­верхности образца после точения (рис. 6.1).

Рис.6.1. Характер распределения микротвердости (Нμ) по глу­бине (h) после точения стали 9ХС (НRС 46...49) при V = 1,5 м/с, s = 0,25 мм/об, l = 1мм:

1 - обработка в воде;

2 - обработка в воде с добавкой ПВХ;

3 - обработка в масле ИС-12;

4 - обработка в масле ИС-12 с растворенным полиэти­леном (1,5%)

Причем превышение микротвердости сохраняется на сравни­тельно большом расстоянии от поверхности (h = 35 мкм). Ана­логичный характер распределения Н ^ имеет место и для дру­гих структур хотя количественно отличается.

При точении стали 9ХС различной твердости в полимер-содержащей СОТС, в отличие от традиционных СОТС, в по­верхностном слое образцов образуются упрочненные слои раз­личной глубины. На образцах сорбитной (НRС 39-32), и троо-ститной структуры (НRС 36-37) глубина упрочненного слоя достигает 35-40 мкм и в микроструктуре видны пластически деформированные слои, более высокой микротвердости, по сравнению с сердцевиной образца. На образцах из стали мартенситной структуры (НRС 63...64), образуются нетравящиеся белые слои глубиной ло 10 мкм. Глубина упрочненных слоев с увеличением подачи возрастает от 3 до 10 мкм. Они представляют собой дисперсные карбиды, остаточный аустенит, размер частиц которого на порядок меньше по сравнению с обычной закалкой, и сильно дисперс­ный мартенсит [193].

Интенсивное протекание и на большую глубину пластических деформаций при резании стали 9ХС сорбитной и трооститной структур после обработки в полимерсодержащей среде объясня­ется влиянием активных низкомолекулярных углеводородных продуктов и, главным образом, водорода на процесс пластиче­ского деформирования по сравнению с обычными (без поли­мерных присадок) СОТС.

При обработке закаленных, дисперсионно-упрочняемых сталей, дополнительное упрочнение происходит в результате накопления большого числа дислокаций, движение которых тормозится не только локальными мелкими выделениями [194,195], но и диффундирующими сталь атомами, образую­щимися при термодеструкции полимеров (углерод, азот и др.).

Таким образом, формирование микрорельефа обрабо­танной поверхности при резании можно рассматривать как ре­зультат одновременного проявления различных механизмов: пластической деформации у вершины движущейся трещины, ее ветвления и пластической деформации при трении задней по­верхности инструмента с обрабатываемой поверхностью [196,197]. Специфическое влияние полимерных СОТС, рассмот­ренное в предыдущих главах, связано с образованием активных низкомолекулярных продуктов в зоне обработки и их взаимо­действия с деформируемым материалом. Что касается измене­ния микротвердости поверхностных слоев металлов при обра­ботке в полимерсодержащих СОТС то этот процесс объясняется микролегированием, активированным присутствием водорода и тормозящем движением дислокаций повышением их плотно­сти, снижением предельного напряжения пластического тече­ния материала [196,197].

Дата добавления: 2014-01-11