Обрабатываемость жаропрочных и нержавеющих сталей

Жаропрочный материал – это материал способный работать в напряжённом состоянии при высоких температурах в течение определённого времени и обладать при этом достаточной жаростойкостью, т.е. стойкостью к химическому разрушению поверхности в газовых средах при высокой температуре.

Нержавеющий материал – это материал, обладающий высокой сопротивляемостью коррозии в агрессивных средах, прежде всего в атмосфере воздуха, воды и кислот.

Основная структура большинства жаропрочных и жаростойких, нержавеющих сталей и сплавов - это твёрдые растворы аустенита класса ГЦК. Высокая дисперсность структур этих материалов препятствует возникновению и развитию процессов скольжения. Кроме того, при обработке увеличивается сопротивление ползучести. При резании σ_т возрастает в 3-4 раза, σ_в возрастает в 2-2,5 раза, δ уменьшается в 6-8 раз; теплопроводность по сравнению со Сталью 45 в 2 раза меньше.

Высокая истирающая способность этих материалов обусловлена наличием в них, кроме фазы твёрдого раствора, интерметаллических и карбидообразующих включений. Эти включения действуют на инструмент подобно абразиву.

Пониженная виброустойчивость при резании обуславливается высокой упрочняемостью этих материалов при неравномерности протекания процесса резания, связанная с особенностями их пластического деформирования. Возникновение вибраций приводит к переменным силовым и тепловым нагрузкам, а, следовательно, к микро и макротрещинам на режущем инструменте.

Особенно активное воздействие на износостойкость инструментов оказывает процесс схватывания стружки с передней поверхностью инструмента. Согласно В.Н. Подураеву в начале, рабочая поверхность инструмента соприкасается с относительно мягким, не упрочнённым металлом, который претерпевает пластические деформации. Срезаемый слой получает большое упрочнение, приобретает свойства наклепанного металла и становится хрупким. Запас пластичности в значительной мере исчерпывается и происходит сдвиг с образованием элемента стружки.

Малая теплопроводность приводит к резкому снижению отвода тепла в стружку и обрабатываемую деталь. Большая доля тепла приходится на инструмент, где активизируются процессы адгезии и диффузии. При этом повышаются механические характеристики обрабатываемого материала, его истирающая способность, к этому добавляется появление вибраций. Следует учитывать также разнозернистость материала.

Дата добавления: 2015-07-26