LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Працездатність різальних пластин із порошків твердого сплаву, регенерованих методом вібророзмелу

модель і розробимо дробний факторний експеримент (ДФЕ) типу 2k. Однак отримати значення показників степені при факторах на основі плану ДФЕ цього типу не вбачається можливим. Тому проведемо перетворення залежності (1) шляхом логарифмування обох частин рівняння і деяких перетворень

, (2)

де - оцінка істинної зміни стійкості в логарифмічному мірилі; b0, b1, b2, b3 b4 – оцінки коефіцієнтів, значення яких треба визначити.

Для визначення коефіцієнтів цього рівняння можливо використати ДФЕ типу 24. Перетворення незалежних перемінних до безрозмірних перемінних проводиться за допомогою рівняння перетворення, де за одиницю нового масштабу прийнято вираз

(3)

Коефіцієнти регресії визначаємо на основі реалізації експериментів за допомогою програми Statgraphics Plus 3.0.

Необхідне мінімальне число вимірів при дослідженні особливостей спрацювання різальних пластин дорівнює n=3. Математична обробка результатів експериментів проводиться за стандартною методикою.

У третьому розділі наведене прогнозування працездатності металорізального інструменту з регенерованих твердих сплавів з урахуванням проведених досліджень особливостей вібророзмелу та властивостей різальних пластин, виготовлених з регенерованого порошку.

Дослідження особливостей вібраційного розмелу відходів твердих сплавів.

Аналіз результатів експериментальних досліджень показав, що характер здрібнювання відходів сплавів різноманітних марок носить подібний характер, і відрізняється незначно для різноманітних умов розмелу. Сплави ВК6 і ВН10 здрібнюються більш інтенсивно на початку розмелу, тоді як сплав ВК15 - наприкінці розмелу.

Результати експериментів показують, що зміна всіх досліджуваних параметрів розмелу в більшу сторону, крім розмірів розмельних тіл, призводить у тією або іншою мірою до збільшення продуктивності. Тому при виборі режимів варто притримуватися максимально припустимих міцністю млина значень параметрів розмелу.

Проведений математичний аналіз залежності середнього розміру подрібнюваних часток у часі показав, що емпірична формула має такий вигляд:

, (4)

, , ;

де k1с - коефіцієнт тріщиностійкості подрібнюваного матеріалу (МПам1/2); Ах, Аy - горизонтальна і вертикальна складові амплітуди коливань (мм); n - частота коливань (Гц); ν - ступінь заповнення об'єму барабанів (у відносних одиницях); m - маса розмельного тіла, (г); d - середній діаметр розмельного тіла, (мм); S∑ - сумарна площа поверхні розмельних тіл, (м2); кф - коефіцієнт форми розмельного тіла, (для першої та третьої форми кф=1, для другої - кф=2,35); кс - коефіцієнт, що враховує вагове співвідношення кількості розмельних тіл і подрібнюваного матеріалу (кс=1 для співвідношення 1:3, кс=0,75 для співвідношення 1:4, кс=0,6 для співвідношення 1:5).

Наведена емпірична залежність (5) дозволяє запропонувати алгоритм знаходження оптимальних режимів розмелу для різноманітних марок твердих сплавів.












Рис.2. Гістограми відсоткового вмісту подрібнених часток у регенерованому порошку.


Гранулометричний та хімічний аналіз регенерованого порошку. Гістограми розподілу кількості часток по розмірах для кожного досліджуваного сплаву наведені на рис.2. Видно, що основна маса часток сплаву ВК6р має розмір 0,51мкм, сплаву ВК15р - 22,5мкм, сплаву ВН10р - 11,5мкм (індекс р - означає регенерований сплав).

Для того, щоб виявити вплив тривалості розмелу на якість виробів із регенерованих твердих сплавів, була поставлена серія дослідів з розмелу відходів сплаву ВК6 із штучно завищеним до вісімдесяти годин часом розмелу.

Після контролю гранулометричного складу проводили дослідження регенерованого порошку різних серій на вміст вільного вуглецю, заліза і кобальту (табл.5). Аналіз цих даних показує на деяку недостатню кількість вуглецю в сплаві ВК6р2, що розмелювали 80 годин.

Металографічний контроль сплавів показав, що зразки, отримані зі сплаву ВК6р2, мають більш дрібнозернисту структуру, ніж зразки зі сплаву ВК6р.Отримані зразки сплавів показали повну відповідність вимогам стандарту, крім сплаву ВК6р2, який має у своїй структурі дефекти у виді h1-фази, що знижує міцність сплаву. У сукупності з більш дрібнозернистою структурою це можна розглядати як побічний доказ того, що в результаті тривалого розмелу мала місце втрата вуглецю в сплаві.

Для визначення фізико-механічних характеристик регенерованих сплавів проводили дослідження на твердість, міцність, а також визначали коерцитивну силу (табл.6).

Регенеровані сплави показали досить задовільні показники міцності (ненабагато менше за стандартні сплави). При цьому твердість їх має вищі значення порівняно зі стандартними сплавами за рахунок більш мілкозернистої структури. Але зі збільшенням часу розмелу фізико-механічні характеристики регенерованих сплавів знижуються.

Таблиця 5

Результати хімічного аналізу регенерованих порошків

Марка порошку

Масова доля загального вуглецю, %

Масова доля заліза, %

Масова доля кобальту, %

ВК6р

6,09

0,1

6,15

ВК6р2

6,04

0,8

6,32

ВК15р

6,08

0,2

15,24


Таблиця 6

Металографічний і фізико-механічний аналіз регенерованих різальних пластин

№ зразка

Об'ємний вміст пір, %

Об'ємний вміст вільного вуглецю,%

Розподіл зерен за класами зернистості, %

Форма і характер розподілу фази h1

Розподіл

b-фази, (звязки)

Макс. розмір окремих великих зерен WC,мкм




Клас зернистості карбіду вольфраму,