Зміцнення металорізальних інструментів електроіскровим легуванням пучком електродів

Шуляк, Михайло Леонідович; Тарельник, В’ячеслав Борисович; Гецович, Євген Мойсейович; Василенко, Ольга Олександрівна; Доценко, Артем Олексійович; Shulyak, M. L.; Tarelnyk, V. B.; Getsovych, E. M.; Vasylenko, O. O.; Dotsenko, A. O.

Зміцнення металорізальних інструментів електроіскровим легуванням пучком електродів

Шуляк, Михайло Леонідович; Тарельник, В’ячеслав Борисович; Гецович, Євген Мойсейович; Василенко, Ольга Олександрівна; Доценко, Артем Олексійович; Shulyak, M. L.; Tarelnyk, V. B.; Getsovych, E. M.; Vasylenko, O. O.; Dotsenko, A. O.

URI: https://repo.snau.edu.ua:8080/xmlui/handle/123456789/12752

Date: 2024

Abstract:

В статті вирішувалась проблема, пов’язана з підвищенням зносостійкості металорізальних інструментів (МІ) любої геометричної форми і любих розмірів, методом електроіскрового легування (ЕІЛ). Аналіз літературних джерел показав, що незважаючи на досить високі результати по зміцненню МІ методом локального електроіскрового нанесення на установках типу «Елфа – 541», цей спосіб має ряд недоліків: обробляються тільки плоскі поверхні; для обробки криволінійних поверхонь потрібно додатково використовувати спеціальні пристосування; розмір інструмента, що обробляють, обмежується розміром столу і переміщуванням цанги з електродами на відстань 200´200´200 мм; дуже мала продуктивність ЕІЛ ~1 см2/хв. Новий спосіб нанесення покриттів на механізованих установках типу «Елфа» пучком електродів з твердого сплаву ВК6М, молібдену і вуглецю (графіту марки ЕГ-4), пройшов виробничу апробацію на хімічному виробництві СМНВО ім. М.В. Фрунзе (тепер АТ «СМНВО ІНЖИНІРИНГ») (м. Суми) при нарізуванні різьби у важкооброблюваних матеріалах. Випробовувалися як зміцнені, так і незміцнені мітчики М10 при нарізуванні різьб в рамках і корпусах, мітчики М12 при нарізуванні різьб в цапфах, штовхачах і роторах другого каскаду. Стійкість зміцнених мітчиків вище незміцнених в 5,0-7,2 разів. При заміні в пучку електродів електроду Ø1,0 мм з твердого сплаву ВК6М на композиційний матеріал, виготовлений методом порошкової металургії (ПМ) складу (90% ВК6 + 10% 1М) стійкість мітчиків збільшується в порівнянні з незміцненими до 7,7 раз. Результати порівняльних виробничих випробувань МІ, зміцнених на установці з ручним вібратором моделі «УІЛВ-8» пучком електродів з композиційного матеріалу виготовленого методом ПМ складу (90% ВК6 + 10% 1М), молібдену і графіту марки ЕГ-4 показали в порівняні з незміцненими збільшення зносостійкості до 7,8 раз. До практичної реалізації рекомендується новий спосіб зміцнення МІ методом електроіскрового легування пучком електродів з композиційного матеріалу, який відрізняється тим, що МІ зміцнюють пучком електродів, один з яких з композиційного матеріалу, виготовленого методом ПМ складу (90% ВК6 + 10% 1М), другий з молібдену і третій з графіту марки ЕГ-4 на установках з ручним вібратором любої моделі що забезпечують енергію розряду в діапазоні Wр=0,08-0,4 Дж і продуктивності, Q = 0,5-0,9 см2/хв.

Description:

The article addressed the problem of increasing the wear resistance of metal-cutting tools (MI) of any geometric shape and size by the method of electrospark alloying (ESA). The analysis of literary sources showed that despite the rather high results of strengthening MI by the method of local electrospark application on Elfa-541 type installations, this method has a number of disadvantages: only flat surfaces are processed; for the processing of curved surfaces, you need to additionally use special devices; the size of the processing tool is limited by the size of the table and moving the collet with electrodes to a distance of 200´200´200 mm; very low productivity of ESA ~1 cm2/min. A new method of applying coatings on mechanized installations of the «Elf» type with a bundle of electrodes made of hard alloy VK6M, molybdenum and carbon (graphite of the EG-4 grade) has passed production approval at the chemical production of SMNVO named after M.V. Frunze (now JSC «SMNVO ENGINEERING») (Sumy) when cutting threads in difficult-to-process materials. Both reinforced and unreinforced M10 taps were tested when cutting threads in frames and cases, M12 taps when cutting threads in trunnions, pushers and rotors of the second stage. The strength of reinforced taps is 5.0 – 7.2 times higher than non-reinforced ones. When replacing the 1.0 mm VK6M hard alloy electrode in the electrode bundle with a composite material made by the powder metallurgy (PM) method of composition (90% VK6 + 10% 1M), the stability of the taps increases by up to 7.7 times compared to unreinforced ones. The results of comparative production tests of MI, strengthened on the installation with a manual vibrator of the «UILV-8» model with a bundle of electrodes from a composite material produced by the PM composition method (90% VK6 + 10% 1M), molybdenum and graphite of the EG-4 brand, showed an increase in comparison with unreinforced wear resistance up to 7.8 times. For practical implementation, a new method of strengthening the MI by the method of electrospark alloying with a bundle of electrodes from a composite material is recommended, which differs in that the MI is strengthened with a bundle of electrodes, one of which is made of a composite material produced by the PM composition method (90% VK6 + 10% 1M), the other from molybdenum and the third from EG-4 graphite on installations with a manual vibrator of any model that provide discharge energy in the range of Wр=0.08-0.4 J and productivity, Q = 0.5-0.9 cm2/min.

Show full item record