Результаты исследований по выявлению целесообразности   упрочнения стали 9ХФ электролитическим хромированием с введением                      алмазов

   В результате реализации методической сетки опытов (табл 4.3) получены значения линейного износа на боковой рабочей кромке A_max ,мкм (Y₁; Y₃; Y₅ и Y₇) и в лив центральной части резца A_min ,мкм (Y₂; Y₄; Y₆ и Y₈) в зависимости от средней толщины стружки а, мм (Х₁) и угла заострения (Х) после прохождения пути резания 200 и 400 м. пог.

   В таблице представлены усредненные значения по результатам пяти повторений каждого опыта. Расчет коэффициентов уравнений регрессии позволил построить квадратичные модели для статически значимых коэффициентов при 95%  доверительной вероятности (a=0.05). Для линейного износа на боковой рабочей кромке A_max ,мкм (Y₁; Y₃; Y₅ и Y₇):

а) После прохождения пути резания 200 м.п. для не упрочненных (5) и упрочненных режущих элементов (6)

                          Y₁ = 47–13X₁–8X₂+5X₁X₂+22X₁²+7X₂²,          (5)

                          Y₅ = 65–6X₁–3X₂+X₁X₂–11X₁²,                             (6)

б) После прохождения пути резания 400 м.п. для не упрочненных (7) и упрочненных режущих элементов (8)

Y₃ = 83–12X₁–8X₂–3X₁X₂+15X₁²+3X₂²,                  (7)

Y₇ = 100–11X₁–6X₂–13X₁²–5X₂²,                             (8)

Для линейного износа в средней рабочей зоне режущего инструмента A_min ,мкм (Y₂; Y₄; Y₆ и Y₈).

в) для не упрочненных (9) и упрочненных режущих элементов (10) после прохождения пути резания 200 м.п.

Y₂ = 20–5X₁–3X₂–2X₁X₂+11X₁²+5X₂²,                    (9)

Y₆ = 26–X₁–2X₂₂–8X₁²,                                            (10)

д) для не упрочненных (11) и упрочненных режущих элементов (12) после прохождения пути резания 400 м.п.

Y₄=33–8X₁–6X₂–2X₁X₂+14X₁²+X₂²,                       (11)

Y₈=38–6X₁–2X₂+X₁X₂–10X₁²–1X₂²,                       (12)

   Как видно из полученных моделей влияние переменных факторов на стойкость инструментальной стали 9ХФ упрочненной и не упрочненной различное.

Так в начальной стадии работы инструмента после прохождения пути резания 200 м п. влияние переменных факторов для упрочненной стали меньше в 1.5 – 2.5 раза, а по мере дальнейшей работы инструмента влияние этих факторов практически одинаковое.

   Следует отметить, что для не упрочненной стали интенсивность затупления возрастает, а для упрочненной – падает по криволинейным закономерностям.

   Парное взаимодействие переменных факторов для упрочненной стали практически отсутствует, а для не упрочненной – может быть как положительное, так и отрицательное в зависимости от пути контакта и рабочей зоны инструмента.

   Результаты исследований влияния средней толщины стружки и угла заострения представлены по моделям Y₁; Y₂; Y₃; Y₄; Y₅; Y₆; Y₇; Y₈; графические зависимости. Установление влияния средней толщины стружки представлены для угла заострения b=45°, а влияния угла b - для а=0.3 мм.

   Как видно, интенсивность затупления зависит от режимов эксплуатации инструмента. В некоторых случаях упрочнение не выявило положительного эффекта. Это в первую очередь вызвано физико-химическими свойствами хрома. Известно что под воздействием температуры хром приобретает повышенную хрупкость и возможны отслоения упрочняющей пленки т.е. происходит процесс перехода от упрочнения к не упрочнению стали.

   Однако интенсивность затупления в этом случае несколько выше по сравнению с режущими элементами не прошедших технологический процесс оснащения поверхности резцов хромом с алмазными элементами. Это вызвано изменением структуры инструментальной стали при гальваническом процессе.

   Для установления влияния хрома на износостойкость инструментальных сталей дополнительно поведены исследования режущих элементов выполненных из таких материалов как 9ХФ, 8Х6НФТ и Р6М5 при следующих условиях:средняя толщина стружки составила а=0.11 мм при угле заострения b=45°.Остальные постоянные факторы соответствовали условиям проведения основных опытов.

   Результаты исследований предоставлены в виде табл. 4.4

                                                                                                                Таблица 4.4

  Результаты исследований износостойкости инструментальных сталей

       Как видно из представленных материалов наличие таких легирующих элементов как ванадий и вольфрам значительно повышают стойкостные показатели инструментальных сталей и не возможно выделить влияние отдельно взятого хрома.

                     4.3. Выводы и рекомендации

   Полученные результаты исследований дают основание на усовершенствование расчетного метода силовых показателей при механической обработке древесных материалов и целесообразность использования упрочняющей технологии путем хромирования поверхностей режущих инструментов с добавлением углеродистых элементов.

   Эффективность данной упрочняющей технологии возможна после выполнения исследования работы режущих элементов в реальных условиях его эксплуатации.