LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Технологічні засади підвищення зносостійкості дереворізального інструменту комплексною електроіскровою і лазерною обробкою

Міністерство освіти і науки України

Технологічний університет Поділля

(м. Хмельницький)







Б І Л О У С

Олексій Володимирович




УДК 669.15:621.793: 620.178.16


ТЕХНОЛОГІЧНІ ЗАСАДИ ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ДЕРЕВОРІЗАЛЬНОГО ІНСТРУМЕНТУ КОМПЛЕКСНОЮ ЕЛЕКТРОІСКРОВОЮ І ЛАЗЕРНОЮ ОБРОБКОЮ


Спеціальність 05.02.04 – тертя та зношування

в машинах








Автореферат

дисертації на здобуття наукового

ступеня кандидата технічних наук






Хмельницький – 2002






Дисертацією є рукопис


Робота виконана на кафедрі технології матеріалів та інженерної графіки в Українському державному лісотехнічному університеті (УкрДЛТУ) Міністерства освіти і науки України



Науковий керівник: доктор технічних наук , професор, Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки ГОЛУБЕЦЬ Володимир Михайлович, УкрДЛТУ (м.Львів), завідувач кафедри технології матеріалів та інженерної графіки


Офіційні опоненти: доктор технічних наук , професор ШЕВЕЛЯ Валерій Васильович, Технологічний університет Поділля (м.Хмельницький), професор кафедри фізики кандидат технічних наук, доцент ГУПКА Богдан Васильович, Тернопільський державний технічний університет ім. І. Пулюя, доцент кафедри технології машинобудування



Провідна установа: Вінницький державний технічний університет, кафедра технології підвищення зносостійкості, Міністерство освіти і науки України, м. Вінниця


Захист відбудеться "16" січня 2003 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 70.052.02 при Технологічному університеті Поділля за адресою:

29016, Україна, м. Хмельницький, вул. Інститутська, 11, 3-й навчальний корпус

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Технологічного університету Поділля за адресою :

м.Хмельницький, вул. Кам'янецька, 110/2


Автореферат розіслано "9" грудня 2002 р.


Вчений секретар спеціалізованої

Вченої ради, д.т.н., професор Калда Г.С.






ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. У сучасній деревообробній промисловості спостерігається тенденція до зростання швидкостей різання, підвищення вартості інструменту, що призводить до збільшення витрачання коштів на одиницю випущеної продукції і дефіцитних матеріалів. Тому особливої гостроти набуло питання підвищення фізико-механічних властивостей інструменту, насамперед, його твердості, зносостійкості, теплостійкості і міцності.

Перспективним напрямом підвищення зносостійкості інструментальних матеріалів є нанесення зносостійких покрить, зокрема електроіскровим легуванням (ЕІЛ). Основні переваги цієї технології полягають у можливості перенесення на оброблювану поверхню будь-яких струмопровідних матеріалів, у високій міцності, адгезії зміцненого шару з основою, локальному нанесенні покрить без помітної деформації деталей, відсутності нагріву всього об'єму деталі.

Однак подальше застосування ЕІЛ стримується рядом факторів. Серед них – відносно невисока продуктивність процесу, мала товщина електроіскрових покрить (ЕІП), їх значна шорсткість. Обмежено використання електродних матеріалів тугоплавких дефіцитних сполук на основі карбідів вольфраму (тверді сплави груп ВК і ТК), оскільки вони характеризуються високою крихкістю і низьким коефіцієнтом переносу металу. Тому активно ведуться пошуки щодо створення безвольфрамових електродних матеріалів.

В ряді досліджень, виконаних у Фізико-механічному інституті (ФМІ) НАН України, УкрДЛТУ показано, що для вдосконалення технології ЕІЛ використовуються дешевші електродні матеріали на основі системи Fe-Mn-C-B з евтектичною структурою. Це дозволяє отримувати покриття з аналогічними, або кращими властивостями в порівнянні з серійними твердосплавними електродами.

Дослідження, виконані в Інституті проблем матеріалознавства (ІПМ) НАН України, підтверджують доцільність застосування подальшої після ЕІЛ лазерної обробки оптично-квантовим генератором (ОКГ) для покращення фізико-механічних властивостей зміцненого поверхневого шару металу. Однак більшість таких досліджень проведено для металорізального інструменту, а результати їх не можуть бути адекватно перенесені на процеси різання деревини, яка є складним композиційним матеріалом.

Вплив зносостійких покриттів , отриманих ЕІЛ, на дереворізальний інструмент з використанням електродних матеріалів системи Fe-Mn-C-B вивчено недостатньо. Не визначено критерії вибору оптимальних легуючих елементів цієї системи, зокрема по зв'язуванню шкідливих домішок (кисню, сірки, фосфору), які утворюються в сплаві при його синтезі із системи Fe-Mn-C-B, що могло б спричинити додатковий позитивний ефект по зносостійкості дереворізального інструменту. Недослідженими залишаються питання впливу комплексного ЕІЛ евтектичним електродним матеріалом системи Fe-Mn-C-B і подальшої обробки ОКГ на поліпшення технічних характеристик зміцненого поверхневого шару дереворізального інструменту, на його зносостійкість і ефективність процесу різання деревинних матеріалів. Необхідність вирішення цих та інших задач, які б сприяли розширенню сфери застосування методів ЕІЛ і ОКГ в деревообробній промисловості , в тому числі шляхом вдосконалення розробки безвольфрамових електродних матеріалів для нанесення на дереворізальний інструмент зносостійких покрить, обумовлює актуальність вибраної теми дисертації.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано в Українському Державному лісотехнічному університеті Міністерства освіти і науки України в рамках тематичного плану НДР і ДКР університету за завданням ДБ 34.13-98 "Розробка багатофункціональних покриттів для підвищення стійкості дереворізального інструменту та працездатності обладнання лісовиробничого комплексу в умовах одночасної дії механічних навантажень, робочих середовищ та високих температур", номер державної реєстрації 0198U002972 (дисертанту належить обґрунтування вибору окремих легуючих елементів для розробки електродних матеріалів системи Fe-Mn-C-B, а також гіпотеза про поліпшення якості дереворізального інструменту шляхом комплексного електроіскрового легування і лазерної обробки).

Мета роботи: Розробити технологію підвищення зносостійкості дереворізального інструменту електроіскровим легуванням евтектичним