Особенности контактных явлений при деформирующем протягивании с использованием твердых смазок

Abstract

В статье приведены результаты изучения контактных явлений при деформирующем протягивании с использованием твердых смазок. Показано, что твердые смазки используются при черновом протягивании изделий из труднообрабатываемых материалов: хромоникельмолибденовых и нержавеющих сталей аустенитного класса, сплавов титана. Выполнен анализ необходимых условий для эффективного использования твердых смазок. Выбраны марки твердых смазок для обработки этих материалов. Разработана методика проведения исследования на натурных образцах из стали 12Х18Н10Т и титанового сплава ВТ1-0. Показаны особенности деформирования поверхностного слоя при использовании твердых смазок. Установлено отсутствие заметных деформаций сдвига в поверхностном слое обработанной заготовки. Высотный параметр Ra после каждого цикла деформации снижается незначительно, а микротвердость по толщине стенки практически не изменяется. Микрогеометрия обработанного поверхностного слоя мало отличается от исходной. Показано, что существующие модели для определения шероховатости обработанной поверхности не подходят к описанию процесса ее изменения при протягивании с использованием твердых смазок. Установлена функциональная связь между высотными параметрами шероховатости и относительным контактным давлением при обработке с использованием твердых смазок. Предложен теоретический расчет контактных давлений при раздаче относительно тонкостенных заготовок с большими натягами. Определены области использования разработанной зависимости. Она должна использоваться только в том случае, когда контактные давления ниже критических. Результаты данной работы позволяют создать технологические расчетные схемы как для прогнозирования шероховатости обработанной поверхности, так и для обеспечения ее требуемого значения технологическими методами при черновом деформирующем протягивании изделий из труднообрабатываемых материалов с использованием различных смазок.

The article presents the results of the study of contact events with deforming broaching using solid lubricants. It is shown that solid lubricants are used for rough broaching of products from difficult-to-work materials: chromium-nickel-molybdenum and stainless steels of austenitic class, titanium alloys. The analysis of the necessary conditions for the effective use of solid lubricants was carried out. Selected brands of solid lubricants for processing these materials. A technique has been developed for conducting research on full-scale samples of 12H18N10T steel and VT1-0 titanium alloy. The features of the deformation of the surface layer using solid lubricants are shown. The absence of noticeable shear deformations in the surface layer of the processed billet has been established. The height parameter Ra after each deformation cycle decreases slightly, and the microhardness a long the wall thickness practically does not change. Microgeometry of the treated surface layer is slightly different from the original. It is shown that the existing models for determining the roughness of the treated surface do not fit the description of the process of its change during broaching using solid lubricants. A functional connection has been established between the height parameters of roughness and relative contact pressure when processed using solid lubricants. A theoretical calculation of contact pressures for the processing of relatively thin-walled workpieces with large tensions is proposed. Identified areas of use of the developed dependencies. It should only be used when contact pressures are below critical. The results of this work make it possible to create technical design schemes both for predicting the roughness of the treated surface and for ensuring its required value by technological methods for rough deforming broaching of products from difficult-to-work materials using various lubricants.