Ways of increasing the machinability of high-strength cast iron

Abstract

EN: Industry is in need of high-strength cast irons with a high level of operational properties. The problem is that such cast iron is characterized by a low level of machinability by cutting. The work presents the results of research in the following areas of improving machinability: heat treatment of cast iron, machining and hardening of hard alloy tools, processing using a polymer-containing lubricating and cooling fluid.

UA: Промисловість потребує високоміцних чавунів із високим рівнем експлуатаційних властивостей. Проблема полягає в тому, що такі чавуни мають невисокий рівень оброблюваності різанням. Метою є розроблення комплексу методів покращення оброблюваності високоміцного чавуну, які стосуються властивостей оброблюваного матеріалу, інструменту і характеру їхньої взаємодії. Для дослідження структури використовували оптичний цифровий мікроскоп, зносу інструменту – інструментальний мікроскоп. Тангенціальну складову сили різання та її коливання досліджували за допомогою спеціального динамометра. У роботі наведені результати досліджень із таких напрямів покращення оброблюваності: термічна обробка чавуну, обробно-зміцнююча обробка твердосплавного інструменту, обробка з використанням полімервмісної змащувальноохолоджуючої рідини. На оброблюваність значний вплив має хімічна і структурна неоднорідність чавуну, пов’язана з ліквацією хімічних елементів. У роботі неоднорідність високоміцного чавуну визначають за коливаннями динамічної складової сили різання, а відносну оброблюваність – відносно неоднорідності сірого чавуну, який прийнято як еталон. За оптимальний режим термічної обробки запропоновано нормалізацію з міжкритичного інтервалу, яка зменшує неоднорідність чавуну та одночасно забезпечує достатньо високий рівень експлуатаційних властивостей за перерізом деталі і є найбільш економічною. Неоднорідність чавуну сприяє інтенсифікації зносу інструменту. Проведення нормалізації дає змогу підвищити швидкість різання при точінні гексанітом-Р в 1,2 раза. Наприклад, комплексний підхід до покращення оброблюваності (використання обробно-зміцнюючої дробоструминної обробки твердосплавного інструменту і полімервмісної ЗОР) дає змогу підвищити швидкість різання при точінні високоміцного нормалізованого чавуну відносно литого стану з V60 = 2,5 м/с до V60 = 4,5 м/с.