Нанотехнології в машинобудуванні: плазмове модифікування різбонарізного інструменту

Autor: Samotugin, S. S., Khrystenko, O. A.
Jazyk: ruština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки; № 37 (2018): Вісник ПДТУ. Серія: Технічні науки; 105-114
Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки; № 37 (2018): Вестник ПГТУ. Серия: Технические науки; 105-114
Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences; № 37 (2018): Reporter of the PSTU. Section: Technical sciences; 105-114
ISSN: 2225-6733
2519-271X
Popis: The paper studies the process of plasma surface modification of a screw-threaded comb from Steel P6M5steel to form submicrocrystalline structure on the tool surface. Under certain technological conditions of plasma modification of the high-speed steel tool, the possibilities of additional increase of hardness and heat resistance are created due to the formation of the ultra-fine martensitic-carbide structure in the modified zone after the final tempering. Studies have shown that increase in the hardness and heat resistance of the cutting edges of the Steel P6M5 comb in plasma modification result from the action of substructural, dislocational and solid-hardening mechanisms of strengthening. In the structure of the modified zone, extremely dispersed carbide particles (about 100 nm) are formed that act as barriers and prevent the growth of austenitic grain and, consequently, martensite crystals at high-speed hardening in both the liquid and solid phases. However, the degree of HV and K4r58 increase is not significant, and the increase in the content of residual austenite and, moreover, saturation of the solid solution with carbon and carbide-forming elements presuppose the effectiveness of the final bulk tempering and the solidification with the release of secondary carbides. The values of hardness and heat resistance of the cutting edges exceeding the level of plasma modification without surface melting for a massive tool of high speed steel are achieved and, accordingly, plasma processing with surface micromelting, called plasma micro-and nanostructurization. The degree of dispersion of the structure after the complex reinforcement is an order of magnitude higher than that of a plasma processing of a massive instrument, and is similar to that of a plasma processing with micromelting and 2-3 orders of magnitude higher than with a standard bulk heat treatment
В работе исследован процесс плазменного поверхностного модифицирования резьбонарезной гребенки из стали Р6М5 с образованием субмикрокристаллической структуры на поверхности инструмента. При определенных технологических условиях плазменного модифицирования инструмента из быстрорежущей стали создаются возможности дополнительного повышения твердости и теплостойкости за счет образования в модифицированной зоне после финишного отпуска ультрадисперсной мартенситно-карбидной структуры
У роботі досліджено процес плазмового поверхневого модифікування різьбонарізної гребінки зі сталі Р6М5 з утворенням субмікрокристалічної структури на поверхні інструменту. При певних технологічних умовах плазмового модифікування інструменту зі швидкорізальної сталі створюються можливості додаткового підвищення твердості і теплостійкості за рахунок утворення в модифікованої зоні після фінішної відпустки ультрадисперсної мартенситно-карбідної структури. Дослідження показали, що підвищення твердості і теплостійкості різальних крайок гребінок зі сталі Р6М5 при плазмовому модифікуванні обумовлено дією субструктурного, дислокаційного і твердорастворного механізмів зміцнення. В структурі модифікованої зони утворюються надзвичайно дисперсні карбідні частки (близько 100 нм), які грають роль бар’єрів і перешкоджають росту аустенітного зерна і, отже, кристалів мартенситу при швидкісному загартовуванню як в рідкій, так і в твердій фазі. Разом з тим, ступінь підвищення HV і К4р58 незначна, а підвищення вмісту залишкового аустеніту і додаткове насичення твердого розчину вуглецем і карбідообразующими елементами припускають ефективність виконання фінішної об’ємної відпустки і реалізацію твердіння з виділенням вторинних карбідів. Досягаються значення твердості і теплостійкості різальних крайок, що перевищують рівень плазмового модифікування без оплавлення поверхні для масивного інструменту зі швидкорізальної сталі і, відповідно, плазмової обробки з мікрооплавленням поверхні, названому плазмовим мікро- та наноструктуруванням. Ступінь дисперсності структури після комплексного зміцнення на порядок вища, ніж при плазмовій обробці масивного інструменту, аналогічна плазмовій обробці з мікрооплавлінням і на 2-3 порядки вища, ніж при стандартній об’ємній термообробці
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: