Технологии и оборудование обработки металлов резанием

371

УДК 621.941.1 В.В. Иванов, д-р техн. наук, проф., проф., (4872) 33-25-38, (Россия, Тула, ТулГУ), Е.В. Сорокин, канд. техн. наук, доц., (4872) 33-25-38, sev7107@rambler.ru (Россия, Тула, ТулГУ)

ОЦЕНКА РЕЖУЩИХ СВОЙСТВ ТВЕРДОГО СПЛАВА МАРКИ Н05 ПРОИЗВОДСТВА ОАО «КЗТС»

Приведены результаты лабораторных испытаний по оценке режущих свойств твердого сплава марки Н05.

Ключевые слова: режущие свойства, твердые сплавы, сменные многогранные пластины.

В настоящее время продукция инструментальной промышленности РФ не может конкурировать с инструментами зарубежного производства. Тем не менее, за последние годы на ОАО «Кировградский завод твердых сплавов» (КЗТС) проведено техническое перевооружение производства твердосплавных сменных многогранных пластин (СМП) для режущих ин-струментов на базе современного технологического оборудования [1]. Это позволило существенно повысить их эксплуатационные показатели, кото-рые в ряде случаев не уступают аналогам зарубежного производства.

Для обработки материалов высокой твердости (группа H по клас-сификации ISO) широко используются СМП из режущей керамики. В на-шей стране выпуск таких СМП из керамики марок ВОК60, ВОК63, ВОК71 [2] ранее осуществлялся на Днепровском заводе твердых сплавов (Украи-на). Однако в настоящее время этот завод находится в стадии банкротства, в результате чего отечественная машиностроительная промышленность вынуждена применять дорогостоящую керамику, импортируемую из даль-него зарубежья.

Кроме того, российские заводы по производству твердых сплавов практически прекратили выпуск твердых сплавов марки Т30К4, который также предназначен для обработки материалов группы Н.

Учитывая сложившуюся ситуацию, ОАО «КЗТС» начал работы по освоению выпуска твердого сплава, который является альтернативой спла-ву Т30К4 и режущей керамике. В результате этого в 2010 году была разра-ботана опытная марка Н05 (по обозначению ОАО «КЗТС»). По данным создателей этого сплава, он предназначен для финишной обработки зака-ленных сталей твердостью 55-60 HRC. Его высокая твердость 93 HRA со-поставима с твердостью режущей керамики. Однако прочностные характе-ристики этой марки широкому кругу специалистов-инструментальщиков пока неизвестны. Весьма привлекательна его низкая стоимость. Так, по

Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 1

372

данным ОАО «КЗТС» цена без НДС для СМП форм SNUN-120408 и TNGN-160404 соответственно составляет 25,28 и 30,07 рублей.

Ниже приведены результаты лабораторных испытаний по оценке режущих свойств данного сплава, проведенных в условиях лаборатории резания кафедры «Инструментальные и метрологические системы» Туль-ского государственного университета. Стойкостные эксперименты прове-дены на токарном станке при обработке без СОТС легированной стали 35ХН3М (54…56 HRC) с глубиной резания t=0,25 мм и подачей S=0,11 мм/об, соответствующими чистовой обработке. Для сравнения бы-ли приняты СМП из твердого сплава марки Т30К4, которые в 80-е годы из-готавливались на Московском комбинате твердых сплавов. Перед прове-дением экспериментов был осуществлен визуальный контроль вершин СМП на инструментальном микроскопе. В результате были выявлены де-фекты в виде выкрашиваний, несмотря на наличие упрочняющей фаски по периметру режущих кромок. Так, на двух СМП формы TNGN 160404 вы-явлено:

1) СМП №1–3 дефектные вершины из 6; 2) СМП №2–4 дефектные вершины из 6. Аналогичные дефекты установлены на СМП формы SNMN 120408. На СМП формы SNGN 120412 из сплава Т30К4 даже при отсутст-

вии упрочняющей фаски таких дефектов не обнаружено. В связи с установленным для проведения испытаний на СМП из

сплава Н05 отбирались вершины без дефектов. Процесс резания сравниваемых СМП представлен на рисунке.

a

б в

Процесс резания сравниваемых СМП:

а – TNGN 160404, б – SNUN 120408, в – SNGN 120412

Полученные результаты приведены в таблице.

Технологии и оборудование обработки металлов резанием

373

Результаты лабораторных испытаний

Форма СМП Марка

Державка №

опыта №

прохода D, мм

n, об/мин

V, м/мин

τ, мин δ,

мм SNMN 120408 1 1 27 1250 106 1,17 скол

2 1 26 1000 82 1,46 скол 1 25,5 1000 80 1,46 0,09 2 24,5 1000 77 1,46 0,31

CSNRL2525M-12

3 Vср = 78 м/мин, Στ = 2,92 мин

TNGN 160404 1 25 1000 78 1,36 0,09 2 25,5 1000 77 1,36 0,10 3 24 1000 75 1,36 0,14 4 23,5 1000 74 1,36 0,25

H 05

CTENR2525M-16 1

Vср = 76 м/мин, Στ = 4,44 мин SNGN 120412 1 1 26,5 1250 104 1,17 скол

1 25 1000 78 1,46 0,06 2 24 1000 75 1,46 0,07

T30K4 CSNRL2525M-

12 2 Vср = 76 м/мин, Στ = 2,92 мин

Анализируя полученные результаты, можно отметить, что по изно-состойкости сплав Н05 уступает сплаву Т30К4. При этом, во всех случаях потеря работоспособности вершин СМП из сплава Н05 происходит в ре-зультате их выкрашивания, интенсифицирующего износ задней поверхно-сти δ, принятый за критерий затупления. Вероятно, это вызвано повышен-ной хрупкостью данного сплава при его высокой твердости. Очевидно, что устранение этого недостатка в ходе дальнейших работ позволит получить вполне конкурентоспособный отечественный сплав для обработки мате-риалов группы Н.

Работа представлена на Международной Интернет-конференции по металлургии и металлообработке, проведенной ТулГУ 1 - 30 июня 2011 г.

Список литературы

1. ОАО «Кировградский завод твердых сплавов». 2011. URL: http://www.kzts.ru.

2. Васин С.А., Верещака А.С., Кушнер В.С. Резание материалов: Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: учебник для техн. вузов. М.: Изд−во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 448с.

V.V. Ivanov, E.V. Sorokin ESTIMATION OF CUTTING PROPERTIES OF THE FIRM ALLOY OF MARK H05

OF MANUFACTURE OF OPEN JOINT-STOCK «KZTS». Results of laboratory researches are resulted according to cutting properties of a

firm alloy of mark H05. Key words: cutting properties, firm alloys, replaceable many-sided plates.

Получено: 11.01.12