2.1.2. Методы изучения и оценки пластической деформации
Существуют следующие методы исследования деформации в срезаемом слое.
1. Визуальное наблюдение отполированной боковой поверхности обрабатываемого образца: изучение микрошлифов зоны резания (корни стружки); по светлым пятнам и границам потускнения части металла можно судить о характере пластической деформации при резании. Например, с увеличением скорости резания при протягивании сплава ЭИ437БУ-ВД размер зоны деформации протянутых образцов уменьшается, а угол сдвига х увеличивается, что свидетельствует о снижении деформации (рис. 28).
а в
б г
Рис. 28. Микрошлифы корней стружек сплава ЭИ437БУ-ВД: а – 2 м/мин;
б – 0,13 м/с; в – 0,43 м/с; г – 0,67 м/с (Sz = 0,1 мм/зуб; шлифы не травлены)
2. Метод измерения микротвердости и расчет напряжений в зоне резания. На полированной поверхности зоны резания и стружки наносят уколы алмазной иглой с помощью прибора микротвердомера ПМТ-3 с определенной нагрузкой. По глубине и ширине следа алмазной призмы вычисляют микротвердость в каждой точке. Затем переносят картину на бумагу, соединяют точки с одинаковой микротвердостью и рисуют схему пластической деформации в зоне резания. Например, на рис. 29 представлены результаты измерения микротвердости в зоне резания образцов из сплава ЭИ787-ВД, протянутых
V
= 8 м/мин V
= 26 м/мин V
= 40 м/мин
а
V = 8 м/мин V = 26 м/мин V = 40 м/мин
б
Рис. 29. Распределение микротвердости в поверхностном слое образцов и корнях стружек из сплава ЭИ787-ВД (ХН35ВТЮ-ВД, НВ 388…412) после протягивания на различных скоростях резания с подачей 0,06 мм/зуб (а)
и 0,02 мм/зуб (б) протяжками из твердого сплава ВК8
на различных скоростях резания с подачей на зубьях протяжки 0,06 мм/зуб (а) и 0,02 мм/зуб (б). Установлено, что с увеличением скорости резания и снижением подачи пластическая деформация уменьшается.
3. Электронно-микроскопическое исследование стружки и зоны резания: с помощью электронных и обычных микроскопов изучаются процессы изменения микроструктуры обработанной поверхности стружки. Например, на рис. 30 показана микроструктура поверхности металла после обработки на различных скоростях резания. При этом зона резания увеличилась более чем в 300 раз. Наглядно видно изменение зерен металла перед зоной резания, в самой зоне резания и в обработанной поверхности вследствие мощной пластической деформации.
29
а б
в г
Рис. 30. Микрошлифы корней стружки при протягивании сплава ХН77ТЮР-ВД со скоростями резания 2 (а), 8 (б), 26 (в), 40 (г) м/мин
(Sz = 0,1 мм/зуб, шлифы протравлены, 300)
4. Киносъемка (скоростная и замедленная) процесса резания.
5. Поляризационно-оптическое изучение напряжений зоны резания.
6. Рентгено-структурный анализ зоны резания.
7. Метод координатной сетки.