CC BY
120
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 инструментов на базе современного технологического оборудования [1]. Это позволило существенно повысить их эксплуатационные показатели, которые в ряде случаев не уступают аналогам зарубежного производства.
Для обработки материалов высокой твердости (группа H по классификации ISO) широко используются СМП из режущей керамики. В нашей стране выпуск таких СМП из керамики марок ВОК60, ВОК63, ВОК71 [2] ранее осуществлялся на Днепровском заводе твердых сплавов (Украина). Однако в настоящее время этот завод находится в стадии банкротства, в результате чего отечественная машиностроительная промышленность вынуждена применять дорогостоящую керамику, импортируемую из дальнего 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 сплаву Т30К4 и режущей керамике. В результате этого в 2010 году была разработана опытная марка Н05 (по обозначению ОАО «КЗТС»). По данным создателей этого сплава, он предназначен для финишной обработки закаленных сталей твердостью 55-60 HRC. Его высокая твердость 93 HRA сопоставима с твердостью режущей керамики. Однако прочностные характеристики этой марки широкому кругу специалистов-инструментальщиков пока неизвестны. Весьма привлекательна его низкая стоимость. Так, по
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» Тульского государственного университета. Стойкостные эксперименты проведены 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 были приняты СМП из твердого сплава марки Т30К4, которые в 80-е годы изготавливались на Московском комбинате твердых сплавов. Перед проведением экспериментов был осуществлен визуальный контроль вершин СМП на инструментальном микроскопе. В результате были выявлены дефекты в виде выкрашиваний, несмотря на наличие упрочняющей фаски по периметру режущих кромок. Так, на двух СМП формы TNGN 160404 выявлено:
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 отсутствии 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 - TNGN160404, б - SNUN120408, в - SNGN120412
Полученные результаты приведены в таблице.
Результаты лабораторных испытаний
Марка Форма СМП № № D, мм n, V, т, мин 5,
Державка опыта прохода об/мин м/мин мм
SNMN 120408 1 1 27 1250 106 1,17 скол
CSNRL2525M- 2 1 26 1000 82 1,46 скол
12 1 25,5 1000 80 1,46 0,09
3 2 24,5 1000 77 1,46 0,31
H 05 V^ = 78 м/мин, Ex = 2,92 мин
TNGN 160404 1 25 1000 78 1,36 0,09
CTENR2525M- 2 25,5 1000 77 1,36 0,10
16 1 3 24 1000 75 1,36 0,14
4 23,5 1000 74 1,36 0,25
V^ = 76 м/мин, Et = 4,44 мин
SNGN 120412 1 1 26,5 1250 104 1,17 скол
T30K4 CSNRL2525M- 1 25 1000 78 1,46 0,06
12 2 2 24 1000 75 1,46 0,07
VOT = 76 м/мин, Et = 2,92 мин
Анализируя полученные результаты, можно отметить, что по износостойкости сплав Н05 уступает сплаву Т30К4. При этом, во всех случаях потеря работоспособности вершин СМП из сплава Н05 происходит в результате их выкрашивания, интенсифицирующего износ задней поверхности 8, принятый за критерий затупления. Вероятно, это вызвано повышенной хрупкостью данного сплава при его высокой твердости. Очевидно, что устранение этого недостатка в ходе дальнейших работ позволит получить вполне конкурентоспособный отечественный сплав для обработки материалов 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
