Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. Учебное пособие для вузов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 143 144 145 146 147 148 149... 214 215 216
|
|
|
|
разработаны единые требования к свойствам материалов, используемых для таких покрытий. Объясняется это тем, что механизм износа и процессы, происходящие при резании, изучены не полностью. Естественно, что основное требование, предъявляемое к материалу износостойкого слоя, его высокая износостойкость. В это понятие входит целый комплекс свойств: температура, твердость, взаимодействие с кислородом, сцепление с основой. Рабочие температуры. В зоне контакта резца с обрабатываемой поверхностью развиваются температуры порядка 1000... 1200 °С. Размер области столь высоких температур на поверхности резца менее долей мм, именно поэтому резец не выходит из строя, хотя эти температуры близки к температуре появления жидкой фазы в твердых сплавах. Благодаря высокой теплопроводности твердых сплавов, на расстоянии нескольких десятых долей мм от поверхности вглубь резца температура составляет всего 600...700 °С. Таким образом, материал покрытия должен выбираться среди тугоплавких соединений. Твердость и коэффициент трения при резании. Для создания покрытия с высокими свойствами необходимо добиваться его максимальной твердости, в том числе при температуре резания. Однако установлено, что твердость вовсе не является единственным критерием износостойкости, для нее важен характер взаимодействия между соприкасающимися резцом и обрабатываемой поверхностью. Действительно, наиболее распространенное покрытие из карбида титана, дающее увеличение износостойкости твердосплавных пластин в 4-5 раз уже при 800 °С имеет твердость, сравнимую с твердостью основы. Большинство авторов считают, что основная причина изменения характеристик резания в случае износостойких слоев заключается в изменении условий трения между пластиной и обрабатываемой деталью. При резании на поверхности резца существует почти постоянный пограничный слой "зона захвата". В этой зоне износ резца происходит, главным образом, за счет схватывания и последующей диффузии материала в стружку. Для проявления схватывания необходимо наличие на поверхности контактирующих тел активных центров, появление которых обусловлено разрушением связей поверхностных атомов в результате механической и термической активации (А.П. Семенов). Действие наиболее распространенных покрытий из карбида титана и нитрида титана объясняется тем, что ТЮ, Т1Ы обладают высокой энергией связи решетки, благодаря высокой температуре плавления и твердости и снижают как механический, так и термический механизм активирования. Кроме высокой твердости Т1С, Т1Ы имеют большую термодинамическую устойчивость по отношению к металлам группы железа, чем У/С. Это вызывает меньшее диффузионное взаимодействие резца со сталью и 288 чугуном. Применение карбида титана или нитрида титана в качестве поверхностных слоев на твердосплавном инструменте, дает снижение коэффициента трения в паре со сталью в 1,5-2 раза. Естественно, что это снижает и температуру в зоне контакта резца с деталью. Высокая твердость материала покрытия имеет значение, поскольку прочность к истиранию характеризуется тем, что стружка и материал детали не сразу снимают уменьшающий износ слой. Взаимодействие с кислородом. Кроме взаимодействия материала покрытия с обрабатываемым материалом важно помнить о том, что в рабочей зоне, особенно при высоких температурах, возможно взаимодействие покрытия с кислородом. На основании изучения характера износа твердого сплава с покрытием из Т1С некоторые исследователи сделали предположение, что основным механизмом износа пластин со слоем, является окислительный износ. Максимальный износ происходит не в зоне максимального силового воздействия и, соответственно, максимального нагрева, а в зоне обличенного контакта с кислородом. Тугоплавкие соединения карбиды, нитриды, бориды, силициды 1Уа-У1а групп достаточно стойкие против окисления. По убывающей стойкости к окислению карбиды могут быть расположены в следующий ряд: Сг3С2-Т1С-2гС-УС-НгС-МЬС-ТаС-Мо2С-\УС; для боридов: СгВ2-НтВ2-2гВ2-Т1В2-Мо2В5-\У2В-МЬВ2-ТаВ-УВ2; для нитридов аналогичный ряд. При окислении боридов на их поверхности образуются оксиды, которые образуют защитную пленку. Сцепление с основой. Покрытие только тогда будет полностью выполнять свои функции, когда будет существовать высокая прочность сцепления его с материалом подложки. В литературе приводятся лишь предположения о связи контактирующих материалов и нет ясного представления о природе сцепления. Можно предположить, что все виды сцепления разделяются на две группы диффузионная связь и адгезия. Диффузионная связь осуществляется в том случае, когда контактирующие материалы образуют друг с другом твердые растворы, а в случае реактивной диффузии химические соединения. Лучшее сцепление возникает при высокой растворимости одного материала в другом, когда концентрация растворенного компонента постепенно убывает от границы вглубь изделия. Свойства от покрытия к основе будут меняться плавно. Если в результате диффузии образуются хрупкие интерметаллические соединения, то сцепление покрытия с основой заметно ослабляется. Адгезионная связь возникает между разнородными материалами, не взаимодействующими между собой. В этом случае поверхностная энергия должна иметь первостепенное значение: чем чище поверхность, тем выше адгезионные силы. Рекомендуется вакуумная обработка поверхности, при этом удаляются адсорбированные газы и испаряются оксидные пленки. 10 — 4687 289
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 143 144 145 146 147 148 149... 214 215 216
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
