способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов

Классы МПК:C23C14/28 с использованием волновой энергии или облучения частицами
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Коршунов Анатолий Борисович,
Шемаев Борис Владимирович,
Шорин Анатолий Михайлович,
Шестериков Сергей Александрович,
Пикунов Дмитрий Валентинович,
Щуркова Валентина Викторовна,
Данилов Сергей Леонидович
Приоритеты:
подача заявки:
1993-12-28
публикация патента:

Использование: в машиностроении, в частности в способе обработки изделий из твердых сплавов, преимущественно холодной и горячей обработкой. Сущность изобретения: для увеличения износостойкости режущих пластин инструмента, предупреждения возникновения остаточной радиоактивности на пластину наносят износостойкое покрытие с последующей обработкой потоками способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 частиц высоких энергий в интервале от 2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661011 до 2,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661013 см-2 3 ил. 10 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ на основе монокарбида вольфрама путем воздействия ионизирующей радиации, отличающийся тем, что на пластину монокарбида вольфрама наносят износостойкое покрытие, а последующую обработку ведут потоками способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 -частиц высоких энергий в интервале 2 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1011 2,4 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1013 см-2.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к холодной и горячей механической обработке металлов, в частности к методам увеличения износостойкости режущего инструмента.

Известен способ увеличения износостойкости твердосплавного режущего инструмента на основе монокарбида вольфрама путем нанесения износостойкого покрытия, состоящего, например, из карбидов или нитридов титана. Способ позволяет увеличить износостойкость режущего инструмента в несколько раз.

Известен также способ увеличения износостойкости твердосплавного режущего инструмента на основе монокарбида вольфрама путем имплантации ионов азота или гелия из импульсного источника.

Наиболее близком к заявляемому способу является способ обработки твердосплавного режущего инструмента на основе монокарбида вольфрама (твердый сплав Т5К10) путем воздействия одним из видов ионизирующей радиации пучком протонов высоких энергий (энергия протонов Е0=6,3 МэВ, поток способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666"=4 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2).

Недостатками известных способов являются: недостаточное (в среднем в 2,5 раза) увеличение износостойкости по сравнению с прототипом (максимальное увеличение износостойкости в 9 раз); необходимость использования уникального дорогостоящего оборудования импульсного ускорителя ионов; необходимость использования уникального дорогостоящего оборудования ускорителя заряженных частиц высоких энергий (циклотрона), остаточная радиоактивность обработанных изделий, отсутствие увеличения износостойкости у режущих пластин с покрытием из карбида титана, что показано, в частности, испытаниями в АЗЛК режущих пластин из твердого сплава МС 3210, большая длительность процесса облучения порядка нескольких часов.

Целью изобретения является предупреждение возникновения остаточной радиоактивности, повышение экономичности способа и увеличение износостойкости режущих пластин.

Поставленная цель достигается тем, что на пластину наносят износостойкое покрытие, а последующую обработку ведут потоками способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц высоких энергий в интервале от 2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661011 до 2,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661013 см-2.

Положительный эффект изобретения проявляется в том, что появляется возможность использования простого оборудования, например, природных источников способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-излучения: в частности, Po210, Pu238 с энергиями способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц порядка нескольких МэВ, не вызывающим наведения остаточной радиоактивности в твердосплавном материале; в том, что появляется возможность существенно уменьшить время воздействия.

Изобретение основано на экспериментально установленной нами на примере режущих пластин из твердосплавных материалов на основе монокарбида вольфрама качественной закономерности. Она состоит в том, что при облучении режущих пластин протонами и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частицами высоких энергий и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантами действует один и тот же механизм увеличения износостойкости- ионизационный, обуславливающий разрыв напряженных связей в материале. Общий механизм увеличения износостойкости подтверждается наличием количественных закономерностей, связывающих три вида ионизирующей радиации.

Так облучение протонами и воздействие способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантами связаны между собой следующими аналитическими зависимостями.

Первый (квантово-корпускулярный) максимум времени работоспособности tp обусловлен одинаковым количеством протонов или способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантов, падающих на 1 см2 поверхности изделия из твердого сплава.

Т.е. существует простая закономерность

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666= способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p (1) где способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p количество фотонов ( способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантов) и протонов, падающих на 1 см2 поверхности изделия из твердого сплава. Поскольку доза облучения способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантами (Dспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666), выраженная в рентгенах, связана простой алгебраической зависимостью с плотностью потока квантов (фотонов)

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 N способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 Dспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 (P) (2) где E энергия способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-излучения в МэВ, то из равенства (1) и формулы (2) следует, что

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666(p)=5способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 204766610-10 E (МэВ) способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p (3)

Второй (энергетический) максимум времени работоспособности обусловлен равенством энергий, выделяющихся при облучении изделия из твердого сплава протонами или способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантами, т.е.

Eспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=Ep (4) где Eспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 и Ep энергия (поглощенная доза), выделяющаяся в 1 г вещества при облучении его потоком способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантов (способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 ) или протонов ( способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p). По определению

Ejспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666j (5)

т.е. равна дозе облучения способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантами.

Величина Ep найдена нами теоретически. Вывод выражения, определяющего Ep, достаточно громоздок. Поэтому ниже приведем лишь схему вывода.

1. Исходным является выражение для энергии (поглощенной дозы), выделяющейся в 1 г вещества при облучении его потоком протонов способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p

Dpспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 Ep= способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p (6) где EOp начальная энергия протонов;

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666- плотность вещества;

Rp полный пробег протонов в веществе.

2. Поскольку формула (6) относится к одному из простых веществ элементов Периодической системы Менделеева, а твердосплавные материалы состоят из ряда элементов (W, C, Co, Ti, Ta, Nb), то формула (6) заменяется иной

Dp= Eopспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 (7) где N число элементов в твердом сплаве;

хi концентрация i-го элемента в твердом сплаве в атомных процентах;

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666i плотность i-го элемента твердого сплава;

Rpi пробег протонов в i-том элементе твердого сплава.

3. Пробег протонов в веществе определяют по формуле

Rpi= способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 (8) где способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666ион.ip ионизационные потери энергии при пробеге протона в i-том элементе твердого сплава, определяемые формулой Бете, пригодной для легких частиц (протонов, дейтронов и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц) с энергией, превышающей 1 МэВ. Поэтому под верхним пределом интеграла (8) EHip следует понимать величину, равную 1 МэВ, т.е. EHipспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661 МэВ.

4. Интеграл (8) вычисляется не точно, а приближенно с помощью теоремы о среднем значении определенного интеграла.

В результате получаем формулу

Dp= 1,5способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 204766610-6 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 (9) где Zi порядковый номер i-го элемента твердого сплава;

Ai атомный вес i-го элемента твердого сплава;

Eop выражено в МэВ;

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666- в см-2, а Dp в рентгенах.

В свою очередь, облучение протонами и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частицами высоких энергий связаны между собой следующими аналитическими зависимостями.

Первый (энергетический) максимум времени работоспособности tpопределяется равенством энергий, выделяющихся в 1 г изделия из твердого сплава при облучении его протонами и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частицами. Вывод выражения, связывающего между собой энергии и потоки протонов и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц, достаточно громоздок. Поэтому ниже мы приводим лишь схему вывода. В этой схеме первые четыре пункта тождественны вышеприведенным с тем лишь отличием, что выражения для Dp и Dспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 записывается в несколько иной форме

Dp(способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666) 1,38способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 204766610-5 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p(способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666) способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 (10)

где способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p(способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666)= способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 (11)

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666o, ER, NAv, mO физические константы;

Zp(способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 ) порядковые номера атомов водорода (p) и гелия (способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666);

Mp(способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666) массы ядра атомов водорода (p) и гелия (способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666);

Dp(способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666) в рентгенах.

5. Формула (10) симметрична по отношению к протонам и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частицам. Поэтому из условия равенства Dp и Dспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 получаем

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666= способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p

(12)

Откуда

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666= способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666

(13)

Поскольку способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=16способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p (Zp=1,Zспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=2, M способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=4Mp), то окончательно получаем

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666= способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p (14)

Второй (корпускулярный) максимум определяется из условия равенства потоков протонов и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц, оказывающих эквивалентное воздействие на изделие из твердого сплава, т.е.

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p (15)

На фиг. 1 изображены дозовые зависимости времени работоспособности и срока службы режущих пластин из твердых сплавов МС 111, MC 146 и МС 1460, облученных способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантами; на фиг. 2 дозовые зависимости времени работоспособности и срока службы режущих пластин из твердых сплавов МС 111 и Т15К6, облученных протонами; на фиг. 3 дозовые зависимости времени работоспособности и срока службы режущих пластин из твердых сплавов МС 111 и Т15К6, облученных способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частицами.

Ниже приведены результаты испытаний режущего инструмента, подтверждающие справедливость формул (1), (3), (9) (примеры 1-4) и формул (14) и (15) (примеры 5-8).

П р и м е р 1. В Люберецком производственном объединении "Завод им. Ухтомского" проведены испытания на срок службы режущих пластин, изготовленных из твердого сплава МС 111. Пластины были подвергнуты воздействию способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-излучения от природного источника Cs137 с энергией способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476660,5 МэВ. В первой серии опытов дозы варьировались в интервале способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661,0способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666108-2,5способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666108 Р, а во второй в интервале способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661,0способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666107-1,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666108 Р. Обрабатываемая деталь КРН03604, материал заготовок сталь 45 Г2. Обработка проводилась в цехе N21 на гидрокопировальном полуавтоматическом станке модели 473-4. Число оборотов шпинделя n=400 об/мин, скорость резания v=70 м/мин, подача s=0,53 мм/об, глубина резания t=2,5 мм. Зависимости нормированного срока службы (Nдет/Nдет.макс) от дозы облучения представлены в табл. 1 и 2 и на фиг. 1 (кривые 1 и 2). Максимуму обработанных деталей Nдет.макс соответствуют дозы способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476668,6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666107 Р (табл. 1 и кривая 1 фиг. 1) и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661,04способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666108 Р (табл. 2 и кривая 2 фиг. 1).

П р и м е р 2. В Московском комбинате твердых сплавов (МКТС) проведены испытания на износостойкость режущих пластин, изготовленных из твердого сплава марки МС 111. Пластины были подвергнуты воздействию способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-излучения от природного источника Cs137 с энергией способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476660,5 МэВ и дозами от 6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666102 до способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661,0способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 108 Р. Обрабатываемый материал сталь 50. Обработка проводилась на станке модели 1М63. Скорость резания V составляла 180,215 и 220 м/мин, подача s=0,20 мм/об, глубина резания t=1,0 мм. Зависимость нормированного времени работоспособности (tp/tpмакс) от дозы облучения представлена в табл. 3 и на фиг. 1 (кривая 3). На кривой 3 наблюдаются два максимума: один соответствует дозе 6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666104 Р, второй дозе 8,6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666107Р.

П р и м е р 3. В Московском комбинате твердых сплавов (МКТС) проведены испытания на износостойкость режущих пластин, изготовленных из твердого сплава марки МС 146. Пластины были подвергнуты воздействию способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-излучения от природного источника Cs137 с энергией способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476660,5 МэВ и дозами от 6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666102 до 1,0способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666108 Р. Обрабатываемый материал сталь 50. Обработка проводилась на станке модели 1 М63. Скорость резания V составляла 140 м/мин, подача s=0,20 мм/об, глубина резания t= 1,0 мм. Зависимость нормированного времени работоспособности от дозы облучения гамма-квантами представлена в табл. 4 и на фиг. 1 (кривая 4). На кривой 4 наблюдается два максимума: один, соответствующий дозе 6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666104 Р, а другой дозе способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476668,6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666107 Р.

П р и м е р 4. В Люберецком производственном объединении "Завод им. Ухтомского" проведены испытания на срок службы пластин, изготовленных из твердого сплава МС 111. Пластины были облучены протонами на циклотроне НИИЯФ МГУ. Энергия протонов Е0=6,3 МэВ, поток Ф варьировался в интервале от 1способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 до 4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2. Условия испытаний были теми же, что и в примере 1. Зависимость нормированного срока службы от потока протонов представлена в табл. 5 и на фиг. 2 (кривая 1). На кривой 1 наблюдается максимум при способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=3способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2, однако и в точках способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666= 1способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2 и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014см-2 Nдет мало отличается от Nдет.макс.

Пользуясь данными, представленными в примерах 1-4, покажем справедливость формул (1)-(3), (9). Действительно, дозе Dспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666104 Р, согласно (2), соответствует способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666макс=2,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 фотонов/см3, а в примере 4 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666pмакс=3способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1014 см-2, т. е. расхождение между потоками способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантов и протонов, обеспечивающих максимум tp(Nдет) составляет 0,6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2. Если учесть, что дозы способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-излучения варьировалась через порядок, а значения потоков протонов через 1способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2, необходимо констатировать очень хорошее совпадение значений способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666макс и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666pмакс

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 204766620%способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666

В свою очередь, если подставить в формулу (9) значение способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 равное для твердого сплава МС 111 0,466, и значения Eo=6,3 МэВ, способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p=3способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014-2 и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p= 4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2 из примера 4, получаем D2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=8,3способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666107 Р (для способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p=3способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2) и D2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1,11способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666108 Р (для способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p=4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1014 см-2). Напомним, что испытания дали D2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 8,6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666107 Р (примеры 1 и 2) и D2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=1,04способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 108 Р (пример 1).

П р и м е р 5. В Московском комбинате твердых сплавов (МКТС) проведены испытания на износостойкость режущих пластин, изготовленных из твердого сплава марки МС 111. Пластины были подвергнуты облучению способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частицами от природного источника плутония (Pu238) c потоками от способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1010 см-2 до 1,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1013 см-2. Обрабатываемый материал сталь 50. Обработка проводилась на станке модели 1М63. Скорость резания V составляла 180, 215 и 220 м/мин, подача s=0,20 мм/об, глубина резания t=1,0 мм. Зависимость нормированного времени работоспособности (tp/tpмакс) от величины потока способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц представлена в табл. 6 и на фиг. 3 (кривая 1). Максимальное значение tp наблюдается на крае интервала способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666при способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=1,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1013 см-2.

П р и м е р 6. В Люберецком производственном объединении "Завод им. Ухтомского" проведены испытания на срок службы режущих пластин, изготовленных из твердого сплава МС 111. Пластины были подвергнуты облучению способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частицами от природного источника плутония (Pu238) c энергией способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476665 МэВ и потоками от 1,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661013 до 1,1способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2. Обрабатываемая деталь КРН03604, материал заготовок сталь 45 Г2. Обработка проводилась в цехе N 21 на гидрокопировальном полуавтоматическом станке модели 473-4. Скорость резания V составляла 70 м/мин, подача s=0,53 мм/об, глубина резания t=2,5 мм. Зависимость нормированного срока службы (Nдет/Nдетмакс) от величины потока способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц представлена в таблице 7 и на фиг. 3 (кривая 2). На кривой 2 наблюдаются два максимума: один при способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=1,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661013 см-2, а второй при способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=1,1способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2.

П р и м е р 7. В Московском комбинате твердых сплавов (МКТС) проведены испытания на износостойкость пластин, изготовленных из твердого сплава марки Т15К6. Пластины были подвергнуты облучению -частицами на циклотроне НИИЯФ МГУ. Энергия способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц составляла 25 МэВ, а значения потока способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 равнялось способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661= 1способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2 и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476662=2 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2. Обрабатываемый материал сталь 50. Обработка проводилась на станке модели 1М63. Скорость резания составляла 210 м/мин, подача s=0,20 мм/об, глубина резания t=1,0 мм. Результаты испытаний представлены в табл. 8 и на фиг. 3 (кривая 3). Очевидно, что облучение с способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476662=2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2обеспечивает большую величину времени работоспособности tp.

П р и м е р 8. В Московском комбинате твердых сплавов (МКТС) проведены испытания на износостойкость режущих пластин, изготовленных из твердого сплава марки Т15К6. Пластины были облучены протонами на циклотроне НИИЯФ МГУ. Энергия протонов Epo= 6,4 МэВ, поток способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 варьировался в интервале от 1способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 до 8способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2. Условия испытаний были теми же, что и в примере 7. Зависимость нормированного времени работоспособности от потока протонов представлена в табл. 9 и на фиг. 2 (кривая 2). Максимум tp наблюдается при способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666p=2 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2, однако tp в других точках очень мало отличается от tp макс.

Сопоставляя результаты испытаний, представленных в примерах 5-8, с формулами (14) и (15), приходим к выводу, что экспериментальный энергетический максимум (МС 111, способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=1,4 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661013 см-2, примеры 5 и 6) незначительно отличается от расчетного (способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 p= 3способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2 в примере 4 и, согласно (14), способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666= 1,9способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661013 см-2). Корпускулярный максимум (формула (15)), наблюдаемый при способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666= 1,1способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2 (МС 111, пример 6) и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=2 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661014 см-2 (Т15К6) пример 7) совпадает со значениями способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 p= 1способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1014 см-2(МС 111, пример 4) и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 p=2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1014-2 (Т15К6, пример 5).

Поскольку основные формулы, полученные теоретически, подтверждаются результатами испытаний, появляется возможность установить связи между потоками способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантов и способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц. Действительно, из формул (1) и (15) сразу находим, что

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 (16)

или

Dспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666(p)=5способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 204766610-10E (МэВ)способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 (17)

Аналогично, из формул (4), (5), (9), и (14) получаем

Dспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666(p) 1,5способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 204766610-6 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 16способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666

2,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 204766610-5 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666

(18)

Очевидно, что из (18) сразу же следует обратное соотношение

способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 4,17способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666104 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 Dспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666

(19)

Выражения (16)-(19), как приведенные ранее выражения (1)-(3) и (9) имеют эвристическую ценность, т.е. они позволяют найти оптимальные режимы облучения одним из видов ионизирующей радиации, если известны оптимальные режимы другого ее вида.

Применим формулу (19) к случаю облучения способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частицами карбида титана, для чего рассмотрим следующий пример.

П р и м е р 9. В Московском комбинате твердых сплавов (МКТС) проведены испытания на износостойкость режущих пластин, изготовленных из твердого сплава марки МС 146 с покрытием из карбида титана (МС 1460). Пластины были подвергнуты воздействию способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-излучения от природного источника Cs137 с энергией способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476660,5 МэВ и дозами от 6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 102 до способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661,0способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 107 Р. Обрабатываемый материал сталь 50. Обработка проводилась на станке модели 1 М63. Скорость резания V составляла 150 м/мин, подача s=0,20 мм/мин, глубина резания t=1,0 мм. Зависимость нормированного времени работоспособности от дозы облучения способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-квантами представлена в табл. 10 и на фиг. 1 (кривая 5). На кривой 5, как и на кривых 3 и 4 наблюдаются два максимума, но их энергетическое положение смещается влево поглощенные дозы уменьшаются на два порядка: D1=6 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 102 Р, D2=7,2 способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 105 Р.

Очевидно, что уменьшение доз поглощения, при которых наблюдаются максимумы времени работоспособности tp, на два порядка объясняется тем, что энергия затрачивается лишь на изменение свойств пленки и переходного слоя, толщина которых на несколько порядков меньше толщины пластины.

В связи с тем, что, как следует из табл. 10, при D=6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 103 Р, tp=0,85 tpмакс, в качестве рабочего диапазона доз облучения целесообразно принять интервал 6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 102 -6способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 103 Р. Пользуясь формулами (2), (15) и (19), найдем эквивалентный интервал потоков способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666-частиц. Для TiC способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666xi способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 0,48 и для Eoспособ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=5 МэВ формула (19) дает, что способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1011-2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661012 см-2, а формулы (2) и (15), что способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666= 2,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661012-2,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661013 см-2. Таким образом, как и в примерах 5-8, наименьшее значение для способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 дает условие энергетического максимума, а наибольшее условие квантово-корпускулярного максимума.

Интервал 1,2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661012-2,4способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 20476661013 см-2 перекрывался нашими экспериментальными результатами, представленными в примере 5, и не внушает каких-либо сомнений. Таким образом, эвристическую ценность имеет лишь интервал способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666=2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1011-1,2способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 1012 см-2. Мы планируем в ближайшее время провести испытания в этом интервале способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666способ обработки режущего инструмента из твердых сплавов, патент № 2047666 и о результатах сообщить в НИИГПЭ.

Очевидно, что предлагаемый способ применим к износостойком покрытиям, изготовленным из других материалов, например нитрида титана TiN, карбонитрида титана TiCN, двуокиси алюминия Al2O3 и т.п.

Класс C23C14/28 с использованием волновой энергии или облучения частицами

способ получения тонких эпитаксиальных слоев -sic на кремнии монокристаллическом -  патент 2524509 (27.07.2014)
способ формирования микроструктурированного слоя нитрида титана -  патент 2522919 (20.07.2014)
устройство для получения электродного материала -  патент 2521939 (10.07.2014)
способ получения алмазоподобных покрытий комбинированным лазерным воздействием -  патент 2516632 (20.05.2014)
способ восстановления элементов турбомашины -  патент 2481937 (20.05.2013)
корпус имплантата, способ его изготовления и зубной имплантат -  патент 2471451 (10.01.2013)
солнечный элемент и способ и система для его изготовления -  патент 2467851 (27.11.2012)
покрытие из нитрида углерода и изделие с таким покрытием -  патент 2467850 (27.11.2012)
способ нанесения покрытия и металлическое изделие, снабженное покрытием -  патент 2467092 (20.11.2012)
способ получения поверхностей высокого качества и изделие с поверхностью высокого качества -  патент 2435871 (10.12.2011)
Наверх