Твердые сплавы

Раздел: Учебники

При резании мягких и вязких материалов на режущей кромке инструмента нередко скапливаются частицы обрабатываемого материала. Так называемый нарост на режущей кромке в процессе работы увеличивается и затем частично или полностью отрывается и уносится со стружкой; при этом иногда вырываются и частицы режущей кромки, а на лезвии снова образуется нарост. Происходит периодическое образование и удаление нароста. Следствием этого непрерывного процесса, отдельные фазы которого длятся лишь доли секунды, является износ режущей кромки, приводящий к ее разрушению. В связи с этим следует отметить характерное явление износа по передней поверхности резца при обработке стали — так называемое лункообра- зование, являющееся следствием процесса приваривания. Тэйлор объяснял образование нароста скоплением мельчайших частиц материала, которые привариваются к лезвию в процессе резания под действием давления и относительно высокой температуры. Давиль  подтвердил это предположение интересными исследованиями. Образцы из обрабатываемого и режущего материала (твердые сплавы WC—Со и WC—TiC—Со), поверхность которых была очень тщательно отшлифована и отполирована, спрессовывали под определенным давлением в течение некоторого времени при повышающейся температуре. При этом определяли сначала минимальную температуру, требующуюся для приваривания образцов, так называемую температуру «схватывания». Ниже приведена температура схватывания (приваривания) для исследованных пар разных материалов  

Прочность шва твердый сппав — стапь в зависимости от температуры приваривания твердосплавной режущей кромки в результате приваривания) показывают превосходство сплавов WC—TiC—Со перед сплавами WC—Со при резании стали.

Характерной особенностью явления износа в результате наростообразования при резании некоторых материалов является то, что он возникает в определенном диапазоне скоростей резания (большей частью при низких скоростях резания) и затем при переходе определенной границы снова исчезает. Это можно объяснить тем, что при высоких скоростях резания трение между резцом (передней поверхностью) и стружкой уменьшается и изменяется структура стружки вследствие рекристаллизации и упрочнения; при определенных условиях происходит небольшое поверхностное окисление. Продолжительность соприкосновения стружки с резцом также сокращается при увеличении скорости резания. Все эти факторы в ка- кой-то степени препятствуют образованию нароста. Стружка действует на резец как твердое тело и изнашивает его, образуя на передней поверхности резца углубление.

Раньше полагали, что нарост должен благоприятно сказываться на сроке службы режущей кромки, предохраняя ее от износа вследствие истирания и действия температуры. Однако исследования в частности твердого сплава показали обратное. Нарост приводит к неплавной работе инструмента (что значительно ухудшает качество поверхности обрабатываемой детали), к неравномбрности подачи и прежде всего к преждевременному разрушению режущей кромки. При обработке твердыми сплавами образование нароста связано большей частью с неправильным выбором скорости резания —- слишком низкой скоростью. Срок службы режущей кромки при этом сокращается из-за ее выкрашивания в результате отрыва наростов.

Минералокерамические режущие пластинки по понятным причинам не склонны к образованию наростов.