4.2.Результаты исследований стойкостных показателей

4.2.1. Результаты исследований по выявлению целесообразности упрочнения стали 9хф электролитическим хромированием с введением алмазов

В результате реализации методической сетки опытов (табл 4.3) получены значения линейного износа на боковой рабочей кромке A_max ,мкм (Y₁; Y₃; Y₅ и Y₇) и в лив центральной части резца A_min ,мкм (Y₂; Y₄; Y₆ и Y₈) в зависимости от средней толщины стружки а, мм (Х₁) и угла заострения (Х) после прохождения пути резания 200 и 400 м. пог.

В таблице представлены усредненные значения по результатам пяти повторений каждого опыта. Расчет коэффициентов уравнений регрессии позволил построить квадратичные модели для статически значимых коэффициентов при 95% доверительной вероятности (=0.05). Для линейного износа на боковой рабочей кромке A_max ,мкм (Y₁; Y₃; Y₅ и Y₇):

а) После прохождения пути резания 200 м.п. для не упрочненных (5) и упрочненных режущих элементов (6)

Y₁ = 47–13X₁–8X₂+5X₁X₂+22X₁²+7X₂², (5)

Y₅ = 65–6X₁–3X₂+X₁X₂–11X₁², (6)

б) После прохождения пути резания 400 м.п. для не упрочненных (7) и упрочненных режущих элементов (8)

Y₃ = 83–12X₁–8X₂–3X₁X₂+15X₁²+3X₂², (7)

Y₇ = 100–11X₁–6X₂–13X₁²–5X₂², (8)

Для линейного износа в средней рабочей зоне режущего инструмента A_min ,мкм (Y₂; Y₄; Y₆ и Y₈).

в) для не упрочненных (9) и упрочненных режущих элементов (10) после прохождения пути резания 200 м.п.

Y₂ = 20–5X₁–3X₂–2X₁X₂+11X₁²+5X₂², (9)

Y₆ = 26–X₁–2X₂₂–8X₁², (10)

д) для не упрочненных (11) и упрочненных режущих элементов (12) после прохождения пути резания 400 м.п.

Y₄=33–8X₁–6X₂–2X₁X₂+14X₁²+X₂², (11)

Y₈=38–6X₁–2X₂+X₁X₂–10X₁²–1X₂², (12)

Как видно из полученных моделей влияние переменных факторов на стойкость инструментальной стали 9ХФ упрочненной и не упрочненной различное.

Так в начальной стадии работы инструмента после прохождения пути резания 200 м п. влияние переменных факторов для упрочненной стали меньше в 1.5 – 2.5 раза, а по мере дальнейшей работы инструмента влияние этих факторов практически одинаковое.

Следует отметить, что для не упрочненной стали интенсивность затупления возрастает, а для упрочненной – падает по криволинейным закономерностям.

Парное взаимодействие переменных факторов для упрочненной стали практически отсутствует, а для не упрочненной – может быть как положительное, так и отрицательное в зависимости от пути контакта и рабочей зоны инструмента.

Результаты исследований влияния средней толщины стружки и угла заострения представлены по моделям Y₁; Y₂; Y₃; Y₄; Y₅; Y₆; Y₇; Y₈; графические зависимости. Установление влияния средней толщины стружки представлены для угла заострения =45, а влияния угла  - для а=0.3 мм.

Как видно, интенсивность затупления зависит от режимов эксплуатации инструмента. В некоторых случаях упрочнение не выявило положительного эффекта. Это в первую очередь вызвано физико-химическими свойствами хрома. Известно что под воздействием температуры хром приобретает повышенную хрупкость и возможны отслоения упрочняющей пленки т.е. происходит процесс перехода от упрочнения к не упрочнению стали.

Однако интенсивность затупления в этом случае несколько выше по сравнению с режущими элементами не прошедших технологический процесс оснащения поверхности резцов хромом с алмазными элементами. Это вызвано изменением структуры инструментальной стали при гальваническом процессе.

Для установления влияния хрома на износостойкость инструментальных сталей дополнительно поведены исследования режущих элементов выполненных из таких материалов как 9ХФ, 8Х6НФТ и Р6М5 при следующих условиях:средняя толщина стружки составила а=0.11 мм при угле заострения =45.Остальные постоянные факторы соответствовали условиям проведения основных опытов.

Результаты исследований предоставлены в виде табл. 4.4

Таблица 4.4

Результаты исследований износостойкости инструментальных сталей

Путь контакта L, м. п.	Износ по биссектрисе угла заострения А, мкм, для сталей
	9ХФ		8Х6НФТ		Р6М5
	средняя	по кромке	средняя	по кромке	средняя	по кромке
240	24	62	14	50	11	39
480	33	83	26	88	24	63
720	52	107	37	100	31	82
960	65	134	42	112	39	104

Как видно из представленных материалов наличие таких легирующих элементов как ванадий и вольфрам значительно повышают стойкостные показатели инструментальных сталей и не возможно выделить влияние отдельно взятого хрома.