автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Влияние технологических газовых сред на упрочнение быстрорежущего инструмента при электроискровом легировании

МЙЙИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО п о „.СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ^ 1 '¡АП }МЬ'РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Абу Райхана БЕРУНИ

На правах рукописи

ХАМИДОВ Гайбулла Сайпиллаевич

УДК 621-9. 048. 4

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГАЗОВЫХ СРЕД НА УПРОЧНЕНИЕ БЫСТРОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ ЭЛЕКТРОИСКРОВОМ ЛЕГИРОВАНИИ

Специальность 05. 03. 01—Процессы механической и физико-

технической обработки, станки и инструмент.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ТАШКЕНТ — 1994

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» Ташкентского Государственного Технического Университета имени Абу Рай-хана Беруни.

Заслуженный деятель науки и техники Республики Узбекистан, доктор технических наук, профессор Якубов Ф. Я.

Член корреспондент АН Республики Узбекистан, доктор технических наук, профессор Махкамов Р. Г.

Кандидат технических наук Кононенко В. Т.

Ведущая организация — Ташкентский Агрегатный завод.

Защита состоится 11 июня 1994 г. 'в 1000 часов на заседании Специализированного Ученого Совета К 067. 07. 24 в Ташкентском Государственном Техническом Университете имени Абу Райхана Беруни по адресу: 700095, г. Ташкент, 95, ВУЗгородок ТашГТУ, ЦПИМ, аудитория 5.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ТашГТУ.

Автореферат разослан « » 1994 г-

Отзыв просим прислать в 2-х экземплярах, заверенных печатью по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря Специализированного Совета К 067. 07. 24.

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат технических наук,

Научный руководитель

Научный консультант

Кандидат технических наук, доцент Ким В. А.

Официальные оппоненты

доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы обоснована тем, что направлена на решение одной ия клпчовмх проблем теории и практики розсшш -повышение стойкости и-надекности металлорежущего инструмента, в связи с резким повкяеиием дефицита и стотгастя практически веек компонентов инструменталькюс материалов.

Среди существующих методов' упрочнения электроискровое легирование (ЗИЛ) занимает особое положение, связпнное с ее гысо-коЯ эффективностью, относительной 'деаоскзноЯ, высокой адгезионной прочностью и твердостью легировпнного поверхностного слоя и т.д.

Однако работ по исследования износостойкости упрошенных ЗИЛ структур применительно к ревучему инструменту относительно мало, что затрудняет оптимизация этого процесса с учетом последующей его эксплуатации. ' '

ЗИЛ, обладая широкими-потеуциалънши возможностям, позволяет решать многие вопросы, связанные с формированием износостойких покрытий, но требует предварительных исследований.

Данная работа выполнена в ремаех научно-технических программ, утвержденных Государственным Комитетом по науке и технике Республики Узбекистан, в частности, по прбгрк.ме "Разработка и создание ресурсосберегающих процессов и.новых материалов для малиностроительного комплекса Республики".

Цель работа: Исследование влияния газоеьЬс сред на прочность и износостойкость поверхностно структур, сформировенних ЭИЛ, и оптимизация ятого процесса как метода повышения стойкости ревущего инструмента. .

Методика исследования включает теоретический анализ процесса ЗИЛ с использованием фундаментальных положений термодинамики неравновесных систем, материаловедения и трибоники. Экспериментальные исследования базируются на специальной \ кош-гексной методике анатиза роли газовой технологической среду в тооцессах упрочнения и изменения износостойкости при ЭЮ, зак-чпчающейся в том, что процесс ре адиз овивался в различных газо-|ых средах при легировании инструментальной стали одноименнга лектродом. Стойкостнне исследования выполнялись по .общепрннп-»-'м методик л продольного и торцевого точения. При обработке

результатов эксперимента применялись методы теории вероятности к математической статистики. В работе использованы рентгеност-руктурныо и металлографические методы.исследования, выполненные на установках ДР0Н-2,0. и электронном микроскопе РЭМ-200, а так-жз выполнен массдектральный анализ на И1-1201 с ионным источником.

Научная нодизна заклвдвз.тся:

- в разработке уточненной термодинамической модели структурной приспосабливаемое™ упрочненных поверхностных структур инструмента, раскрыващей роль легирующих элементов в этом процесса и позволяющей а первом приближении. количественно оценить степень упрочнения за счет дефектов кристаллического строения

и внутреннего массопереноса; '

-.в анализе процесса ЗИЛ с применением энергетических комплексов; включающих режимные электрические параметры оборудования, позволяющие оптимизировать прсазсс упрочнения;

- в уточнении роли технологических газовых сред с процессе упрочнения к пошяенкя износостойкости структур, сформированных

эия. _ •• ;

. заключается в обосновании

повькенкя' эффективности упрочнения электроискровым ,легированием быстрорежущей стали путем целенаправленного выбора режимов обработки и типа газовой технологической среды, методики оптимизации ршимов упрочнения ЗИЛ с учетом эксплуатационных особенностей последующей обработки и номограмм этого процесса.

Внедрение результатов работа на Ташкентском агрегатном заводе дало годовой экономический эффект 420000 рублей.

Апробация работы. Результаты работы в целом объеме доложены и обсуждены на кафедре "Технология машиностроения" ТашГТУ.

Основные положения диссертации докладывались на 6-ти Всесоюзных и республиканских научно-технических конференциях (Ташкент - 1987, 1988, 1991, 1992, Санкт-Петербург -.1991, Навои -1993). . / . ' ■ .

• Публикация. Но теме диссертации, опубликовано 10 работ.'

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5-ти глаь, общих выводов, списка литературы, Включающей 109 наименований и приложений. Работа изложена на 176 страницах маши-, нописного текста, содержит 59 рисунков и 12 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРИАНИЕ РАБОТЫ ■

Во' введении обоснована актуальность теш диссертационной работа в связи с поставленными задачами повышения стойкости и надежности металлорежущего инструмента, отражена научная новизна и практическая полезность полученных результатов.

В первой главе проводится обзор ранее выполненных работ в области повышения стойкости металлорежущего инструмента. Да! сравнительный анализ существующих метрдов упрочнения и обосновано перспективность ЭЙЛ рабочих поверхностей металлорежущего инструменте как способа повыгсеппя его стойкости. Рассмотрены • существующие модельные представления .о формировании модифицированного слоя при ЭЙЛ и основные.закономерности -этого .процесса. Показано, что газовая среда является активной ^составлявшей систем,! ЗИЛ, существенно влиявшей нэ свойства упрочнеишх поверхностей и интенсивность анодного масеогтер?носа.

Уровень развития технологий ЗИЛ и объем имеющихся экспериментально-теоретических предетсялений- позволяет оптимизировать ^ процесс упрочнения и прогнолгфоварь свойства поверхностлих структур, сформированных ЗИЛ. Одаеко особенность проеэсса потеря работоспособности режущего кнструнанта заключается в тел, что сопротивляемость его работ« поверхностей штосу в резкие рэ-кимных условиях реализуется за счот резных 'потенцааяьпьяе свойств поверхностной структуры. Зто затруднит поиск оптемакьдах ра*и-лов ЗИЛ в связи с те?л, что пеяду нвнососто$й&сгЫ) « порк;етрига шрочнения не всегда прогаатрнзеэтея страгвя зависимость.

Исследования износостойкости поверхностных структур .инструмента, упрочненных ЗИЛ носят поверхностный хергетер, хотя шенно ьеталлореяущиЯ инструмент язялатся нш?бойез рациональным |бъектом технологий ЗИЛ. Нет достаточна? дкигос по роли техколо-ических сред в механизмах повыяэния износостойкости ЗИЛ и прая-ически не освещен вопрос красностойкости упрочненных структур.

Изложенное позволило обосновать цель работа и задачи исс- _ едования.

1. Уточнение влияния энергетических периметров элзктроиск-эпого легирования на процесс формирования упрочненной поверх-эстной структурч в различнее технологических газовнх средах. , ^

2. Раг~аботка методов анализе влияния упрочненных

. - б -

поверхностных структур на износостойкость и красностойкость инструментального материала.

3» Разработка уточненной термодинамической модели формирования упрочненной поверхностной структуры с учетом внутреннего массопереноса.

4. Уст&чозлениз влияния технологической газовой среды на износостойкость и красностойкость упрочненного инструментального материала.

5. Разработка методов оптимизации режимов процесса электроискрового легирования инструментальных материалов по критериям износостойкости и красностойкости.

6. Проведшие промьгаленнкх испытаний и вкздренке результатов исследований в производствоГ

Во второй главе изложены условия и методы эксперименталь-ичх исследований.

Электроискровое легирование осуществлялось на установке "Э13?А-512". Упрочнению подвергались образцч из быстрорежущей .стали РбМэ зл-зктродши из ЕК6!Д, БТЮ и Р6М5. При ЗИЛ применялись различные газовые среда: О2 ,/>4, /\г, СО^ . Для зтого бьтла спроектирована и изготовлена специальная камера, позволяющая создавать в зона обработки избыточное давление до ]>2 атм.

Указанный выбор газовых сред бнл обоснован желанием в более чистом виде исследовать влияние физико-химических свойств атомов газа в процессах упрочнения и стабилизации дислокационных -структур при ЕИЛ. Газовая среда является удобной в методическом отношении в связи с тем, что ее компоненты' обладают лучшими ионизирукиими свойствами и большей диффузионной активностью. Кроме того, наличие газовых составляющих в поверхностных слоях инструмента уменьшает степень влияния адгезионных явлений в контактном процессе вследствие отсутствия Аактора их сродства с элементами обрабатываемого материала.

Характер и интенсивность массопереноса при ЭИЛ исследовались гравиметрическим методом на аналитических весах А/Ш-200 до и после упрочнения.

Рентгеноструктурнмй енатаз выполнялся на рентгеновское дифрактометре РР0Н-2.0 , а шкроструктурн'-гй - на -электронно»/ микроскопе РЭМ-200 пш увеличении в 250, 500 и ТООО раз.

Образкч, упрочненгс'0 нэ Енборо-кггк рспмгт, кгсл0г10!;пл:!(,-, эзееентный состав поверхности с псма::>'з зовдопого м?ссг-.":?г»с.»

ilSTpl.

Стойкоотныз иссл'мот-чгпячшдась срэлгаи:г*.*?-*i ;-..сп продольного. усчорсчог о торцсзсго w-шия атго'гсус:; i • I.-iXieHIQT :i стал:: <Ж. стм:: Г2\'1Р1П0.

с'Зоеиоээн ее улупгсшгтц с vo-mi зрсякя стзбадык.сгл, сз'-'-'Oi •• а lüB'e jv-.,-., ч:-о б ;<;:агс<; »рудааобргЗас.'гз'5>• ор:".::с-

сплав ;i;:eo? ;с[!:\'ТЛ:»ц;:С'и' ^i.'ir'U-,.

С?пль -10Х з ."лассо ;:оiiстf-;/!";:с:.;у.пте^.аг.с:* :п:.;о ст.'-.v

■1э пчвзт косфЗвокен? обрд5акзаемоот;1 ра^шЛ здкашз. Посг* с резанил осуг:-1стзля1ся з шлроггсн дкяктасиз с::орсстзй, оувпткз: •>-:;.ом все тгмпературкт области, а, оледоватзльчо, л а они пр%:>~ лирээвиия различных механизмов раз руления. Tau, лр:: tovsük« I2XI8HI0T скорость резания варьировалась г диапазона V =0,£С.. 0,617 v/c, что обеспечило температурные ргла-.! до & « 650°С.

Износ измерялся лупой Бринелля' с 2-1-х кратным увелктанккг. За критерий стойкости была принята величина затупления по зад- • nefi поверхности h$ = 1,0 мч, а износостойкость оценивалась интенсивностью износа в зоне установившегося процесса. Сечсиио снижаемого слоя во всех стойкостных исследованиях принималась S*t = 0,2 х 0,5 мм2.

Температура резания измерялась методом естественной термопары с помощью цифрового вольтметра В7-23, а' тарировка естественной термопар! осуществлялась в вертикальной муфельной печи. Для повышения точности эксперимента стойностныэ исследования повторялись 2...3 разв, а в отдельных случаях до 15...20 раз.

В третьей главе рассмотрено влияние режимов ЭИЛ и состава газовой ьежэлектродной среды на активность анодного массоперено-са и связь этого процесса с упрочнением сформированной поверхностной структуры.

Многообразие режимных параметров ЭИЛ можно свести к единой характеристике процесса - энергии единичного импульса. Однако определение его истинного значения представляет техническуп и методическую сложность, поэтому в работе предложены энергетические комплексы, отображащие энергию и мощность единичного ка-пульса и включащие в себя реальные параметры оборудования.

.1!, -г „

6 4: 0.«

\

ч

■I

©

г

// ^ '/ О ;

о ^

4 Л О

.¿¡в// и

/■' I Л'

а5 И/^

! © Ус?

. I №

0.25

IV

О

£5

/V

ч с

X

©

"--•л

„,__О

7.5

10

<г,с ы-ю-'с

1рис.1 Влияние энергии импульса на коэффициент массоперенаса к„ и плотность дислокации р пои ЗИЛ разца из Рб1!5; анод - ВКб-Ч -

(I) определяет энергию, а (2) - мощность единичного импульса.

где

7

2С

(I)

(2)

сила тока короткого замыкания; % - длительность разряда; С. - емкость коцценсатора.

Влияние энергии единичного' импульса на коэффициент массо-переноса и плотность дислокаций носит экстремальный характер (рис.1). При этом область максимума упрочнения и максимума интенсивности анодного нассопереноса приходится на одно и таге значение энергетического комплекса Ь/ - 5,0-Ю-2 Дне.Характер изменения плотности дислокаций от величины энергетического воздействия единичного импульса является типичным для процессов, когда пещеод теплового воздействия осуществляется за короткий прЬмеауток времени, а релаксация энергии из зоны в близлежащие области происходит за счет теплопроводности.

Адекватность коэффициента переноса Нп и плотности дисло-гоция £ энергии единичного И'.'пульса указывает на взаимосвязь

между этими характеристиками. Действительно, чем активнее,анодный массолеренос, тем больше толщина легированного слоя и вето концентрация в нем диффузантов, что в конечном итоге лсввшает' степень искажения кристаллической решетки и плотность дефектов кристаллического строения. С другой стороны, повышение плотности дислокаций активизирует поверхность в адгезионной отношении,'' стимулируя процессы осаждения покрытия и увели"ивея ео толщину. Подтверкдением тесной взаимосвязи коэффициента переноса и плотности дислокаций является линейная зависимость мезду ними. До-^. ■ лученная зависимость показывает, что оптимизация рёкииов ЭШ по критерию максимального упрочнения и максимальному коэффициенту переноса является адекватной. ^' '

Экспериментально установлено, что газовая среда является активной компонентой системы ЗИЛ, варьируя составе:! которой нежно управлять как процессом анодного массопереноса, так и упрочнением, Причем, применение /?г и Ог повышает плотность дислокаций, а СОг и /\4 снижают ее по сравнения с ЗИЛ на воздухе. /

В четвертой главе рассмотрены основные энергетические соотношения процесса формирования диссилативных структур при резь-нии и особенности протекания этого явления при наличии на рабочих поверхностях инструмента легированных структур и износостойких покрытий.

В механизмах формирования диссилативных структур основцуп роль играют процессы деформированного упрочнения. Плотность дислокаций, соответствующая "идеальной" диссипативной структуре,может быть оценена по выражению

и %

где Нпл - удельная энтальпия плавления;

О - параметр кристаллической решетки;

р - плотность материала;

- энергия химической связи.

Лроиесс контактного взаимодействия мочено представить как функционирование неравновесной термодинамически отнятой

системы, характеризующейся наличием'в узких режимах работы состоянии неустойчивого динамического равновесия, описываемого онергетическим соотношением

йК=А&, (4)

гге - приращение внутренней энергии;

¿0. - приращение выделяющегося тепла. Плотность дислокаций, соответствующая этому случаи, можно определить из соотношения

где Ь - вектор Бюргерса; (} - модуль упругости;

V г коэффициент Дуассоиа. •

При наличии легированного поверхностного слоя и покрытия вырождение упругой внутренней энергии происходит не только-путем выделения тепла, но и за счет внутреннего структурного диффузионного массопереноса легирующих элементов и примесей, на реализацию которого требуются определенные энергетические затраты. Знерге' ск'ое балансное соотношение диссипации в этом случае примет вид

& + (6) к энергетические затраты на диффузионный массоперенос можно определить как

(7)

где (Т>диф - количество массы диффуэанта; П* - атомный вес диффузан-та; £ - энергия активации диффузии.

Плотность дислокаций эквивалентное напряженному состоянию при формировании бинарных твердых растворов можно определить как

и) „

где АН - энтальпия смещения.

При легировании карбидами или нитридами металлов вместо лН необходимо учитывать энтальпию образования.

Выполненные расчеты показали,что потенциальные возможности микролокального легирования превосходят деформационные,обосновывая более высокую эффективность ЗИЛ по сравнению с технологиями деформационного упрочнения.

Структурная приспосзбливаемость поверхностных формупэввний', упрочненных ЗИЛ, имеет ряд отличительных особенностей па сравнению с работой обычного инструмента.

В работе покалена кинематика изнотавения инструмента при различных эпюрах химического потенциала, Нормированных ЭИЛ. С учетом ее структурной приспосабливаемое™ и определен наиболее эффективный вариант упрочнения. Б частности показано, что наибольшей износостойкостью и наилучшей прирабать.заемостью обладает структура, имеющая предельно-возможное значениэ хямического потенциала. Однако ввод ее в эксп-цуатацию требует обязательной предварительной приработки на соответствующих режимах резания. В обцем случае погашение стойкости инстру?^ента для лвбого Варианта зпюры химического потенциала можно определить по формуле

^¡{¡fe-fac/h, ю ;

где /р - текущая величина зТатупления;

¡1Эол- допустимая величина затупления инструмента;

Ш^Шцпр - интенсивность износа обычного к упрочненного инструментов.

В пятой главе рассмотрено влияние режимов ЭИЛ на износостойкость и красностойкость быстрорежущего инструмента и роль в чтих процессах газовой среды. Двнн рекомендации по оптимизнзия режимов упрочнения и описаны результаты производстзенного внедрения .

Влияние режимов ЭИЛ на работоспособность инструмента проявляется, во-первых, череп упрочнение сформированных поверхностных структур, связанных с повышением плотности дислокаций и в конечном итоге химического потенциача; во-вторых, по роли поверхностных образований в контактном процессе, определяющих трибологию системы резания, и, в третьих, через термическую и термомеханическую устойчивость наведенной повышенной плотности дефектов нристачлического строения.

Степень упрочнения сформированных ЭИЛ поверхностных структур инструмента доминирующим образом влияет на работоспособность при режимах резания с превалирующим адгезионным и абразивным механизма?.™ износа. В этой области имеет место линейная прямо-пропорциональная зависимость мечду плотностью дислокаций упрочненной поверхности и стойкостью инструмента, а влияние режимов

ЗИЛ и роль газовой среды определяется' их вкладом в механизм наведения повышенной плотности дислокаций. Оптимальный режим ЗИЛ при эксплуатации инструмента в этих условиях определяется максимумом плотности дислокаций.

Установлено,, что эксплуатация упрочненных ЗИЛ быстрорежущий резцов характеризуется более низкой температурой резания, что косвенным путем позволяет констатировать их лучшие трибо-логические свойства. Однако существующая точность измерения термо-ЭДС резания не позволяет корректное получение строгих зависимостей между режимами ЗИЛ'и.энергетикой контактного процесса резания.. , , " *•

Комплекс экспериментапьно-теоретических зависимостей, устанавливающих взаимосвязь-упрочнения при. ЗИЛ и износостойкостью инструмента, показывает единство механизмов сопротивляемости разрушению при износе вне зависимости от способов упрочнения, и ЗИЛ не является в этом плане исключением, т.е. влияние плотности. дислокаций на стойкость инструмента или износостойкость упрочненной контактной структуры подчиняется, закономерности, адекватной поверхностно-пластическому дейормированию и предвари' тельно.й приработке. .

Работоспособность упрочненного ЗИЛ инструмента на режимах резания в тепловом отношении близких к температуре красностойкости определяется как степенью упрочнения поверхности™ структур,, так и их термической и термомехгнической устойчивостью. Установлено, что газовая техночогическая среда оказывает активное влияние на красностойкость сформированной поверхности или износостойкость, на. внсокотемпературных режимах резания. Показано, что в этом случае интенсивность износа определяется как величиной химического лотенииапа инструментального материача, так и диесипативннми свойствами повррхностнмх. Формирований. Тедамчес-кую и.-термомеханичеЬкую устойчивость упрочненной структуры можно оценить степенью, затошоженности дислокаций элементами примеси, которую в численном отношении можно оценить соотношением .'

- . ¿^ со , ^ ■ ■■■

где - • ¡+Эир - энергия, затраченная' на ригКузионннй макоо-

массоперенос легирую"шх .течентоо и .ппимрсей; •' ■

с

и - впергая взетмолейетвая дислокации, с атомами пртгсси или легируицих элементов;

п" -атомный всс приноси ии легирующего элемента.

С учетом изложенного, роль газовой среди в стабилизации упрочненных структур определяется способностью их атомов тормозить термические и термомсханичэсянэ пэремещэния дислокаций. При отом, чем выие отногенка Е/п№ , характеризуемого дпссипа-тпвнпе сзсйства, тем более устойчива1 упрочненная структура и визе ее износостойкость на внеохотекперазурпах рззкг'п* рззи'пя. Характер такой зависимости представлен на рис.2, где изображено влияние соотношения Е/п* при ЗИЛ в различных газа;: на интенсивность износа инструмента. ■ .

Выполненные исследованяя позволили сформировать об^пй подход к оптимизации реясимоэ ЗИЛ как метода поЕкзгнпп стойкости инструмента. Бив зависимости от условий эксплуатации инструмента структура его рабочие псзерхпостоЛ делана обладать максимальной плотностью дислокаций. Длй инструментов из быстрорезу-щей стали это достижимо при величию энергетического конплекса-Ы - 5,0* Ю-^ Д'5. В работ-: приводится нсэдграмма определения оптимальных сочетаний резимоз БИЛ с учетом указанного соотношения. Применение различных газовик сред меззт дополнительно повысить плотность дислокаций, а так^з тераглсску» п термомзхани-ческую устойчивость структура, что иежно оценить коэффициентом эффективности состава меяэлехтродного газа. 'Установлено, что' наилучшей стабилизируемой способность» обладает реализация ЭМ в углекислом газе, затем в езото, кислороде, на воздухе и аргоне.

Промышленная реализация результатов исследования была выполнена на Ташкентском агрегатном заводе из операциях токарной обработки фасонной торцевой выточки. ЗИЛ в оптимальных условиях позволила повысить стойкость инструмента в 1,5,,.2,о раза с ожидаемым экономическим эффектом 420 тыс.рублей в год.

общие шаода

I. Электроискровое легирование СЗИЛ)-характеризуется соз-1анием упрочненных поверхностных структур с плотностьв дефек-•ом кристаллического строения в 1,5..,2,5 раза визе, чем при

' М«><

0.6

0.2

I

У-П ! •!

£

2 4 6

. Я С иА>1

/7 ^ ' Л

Рис.2 Влияние отношения Е/п* на интенсивность износа при ЗИЛ резца из ВбМо в различных газовых средах; анод- ВКёМ.

' деформационном упрочнении. При этом между степенью искажения кристаллической регсетки и интенсивностью анодного массопере-носа имеется прямая, близкая к линейной, пропорциональная зависимость.

2. Разработана уточненная термодинамическая модель структурной приспосабливаемое™ упрочненного ЗИЛ инструмента, показч-веидая, что в механизме формирования вторичных диссипативных структур процессы микромассопереноса легирующих элементов и примесей могут играть более весомую роль по сравнению с деформационным упрочнением. Установлено, что путем микролокального легирования можно добиться повышения внутренних энергетических характеристик,на порядок превышающих таковые за счет деформационных процессов.

3. На основании теории размерностей предложены энергетические комплексы IV и 3 , отобршкалщие энергетику единичного импульсного разряда, вкчмчалиие в себя реальные речимные характеристики оборудования. Инвариантность, влияния численных ли а-

чений энергетических комплексов и характер изменения плотности . дислокаций сформированных структур и коэффициент анодпсг мессо-переноса позволили выявить общность оптимальных энергетических условий процесса упрочнения и нанесения износостойкого легированного слоя при ЗИЛ.

4. Нежэлектродная среда является активной компонентой системы ЗИЛ, варвируя составом которой мсг.но целенаправленно влиять на плотность дислокаций упрочненных структур и толщину износостойкого легированного слоя,

5. При эксплуатации инструмента в низкотемпературной обяас- . ти (до температуры красностойкости) износостойкость поверхности, подвергнутой ЗИЛ в различных газовых средах, определяется' г.чо-пеныо упрочнения сформированной структура. При этом наблюдается прямопропорционалъная зависимость между стойкостью а ачотностьа дислокаций.

6. В высокотемпературной области (вблизи от температура красностойкости) имеет место нарушение прямопропорционалыюй зависимости между стойкостью и плотность» дислокаций, но при эточ появляется их св.сзь с диссипативнымн свойствами сформированной путем ЗИЛ структуры. Роль газовой кеяэлектрсдноЯ срздн сшпается в этом случае активноетыз их атомов в кеханизмах тор^о-тенчя' и стабилизации дислокационной структур,!, определяется ярясисстсЗ-кость инструмента.

7. Разработана нсмогрзмма для определения оотдоелызк рези-мсв ЗИЛ с точки зрения максимальной плотности дислокаций сформированных поверхностных структур и определен коэффициента г-ффзк-тивности газов в процессах торможения и стабилизации ¡¡введенной высокой плотности дислокации. Даны рекомендации по поиску оптимальных условий ЭМ для зирокого круга металлорежущих кнетруизн-тов.

8. Внедрение технологии ЭНЛ в различных технологических средах на Ташкентском агрегатном заводе позволило получить экономический 'эффект тыс.рублей в год.

Основное содержание диссертации опубликовано в следупцих работах:

I. Капитаненко М.Л., Лигай В.А., Хамндов Г.С. Влияние пульсации СОЖ на тепловые характеристики процесса резания //Сб.ТашШ Современные способы повышения долговечности деталей машин и инструментов. Ташкент 3987.- с.22-24.

2. Ума ров Т. У., Тимофеев С.Ы., Умаров Х.А., Хамвдов Г.С. . Исследование точности при высокопроизводительной обработке сверлами с ЫШ1 //Сб.ТаиШ. Ресурсосберегающая технология в машиностроении, Ташкент, 1983 - с.43-45.

3. Ким В.А., Хамвдов Г.С., Мусаев Ф.Ф., Симашев Р.Э. Оптимизация режимов электроискрового упрочнения быстрорежущего инструмента //Мат.краткоср.науч.-техн.семин.Технологическое и конструкторское' обеспечение высокоэффективного производства в автомобилестроении. Ленинград, 1991 - с. 25-26.

4. Хамвдов Г.С., Мамаяанов Б.М., Мусаев Ф.Ф. Перспективы' упрочнения реаущего инструмента из быстрорежущей стали //Тез. докл.рэсп.научя.-техн.конф.Проблемные вопросы создания и внед-ления экологически чистых технологий на предприятиях машиностроения республики Узбекистан. Ташкент 1991 - с.47-48.

5. Кип В,А., Хамвдов Г.С., Мусаев Ф.Ф., Умаров Т.У. Электр-учкунлари билам легирвашда ЭЛ5А-512 дастгохини кш рехимини опти-каллаштирип //Зяектр.энергиясини иилаб чикариш муамоллари ва ма-вдшаоозлик еаноатцца хавда хачк хувалигииинг бошка сохаларида влектротсхнология масалалари буйича республика илмий-техникавий анцуменвда килинган маърузалар. Тошюнт, 1992 - с.с.125-127.

6. Ким В Л., Хамвдов Г.С., ¿Зусаев Ф.Ф., Ирэаев 0. Кескич тургуияигини ыутаносиблашган усуллар билан ошириш. Там же.сс.172-173.

7. Ким BwA., Хам ид о б Г.С., Мусаев Ф.Ф. Электр учкуни билан легирлаэда ЭЛЗА-512 дастгсхшмг ил ражимини танлаш //Журнал Янги техника. !>" 9-10. 1992 - о. 17-18.

е. Ким В.Л., Ирзазв, А.,.Хамвдов Г.С., Инагамова Д.А. К термическому критерию износостойкости инструментального материала// Тез.докл.ноучн.-техн.и практ.-конф. Технические, социально-экономические и экологические проблемы развития Навоийской области,Навои, 1993 - сс.118-120.

9. Хамвдов Г.С., Мусаев Ф.Ф., Умаров Х.А. Особенности электроискрового легирования (ЗИЛ) на механизированной установке.Там se. с.с.122-124.

10. Ирзаев.'КИм A.A., Хамвдов Г.С. Эрозионная стойкость быстрорежущей стали Р6М5 при электроискровом легировании ее той же стальп // Таи.же. с.125. . .

Тез кесувчи асбобсозлик пулатшш эдектр уч^унлари ёрцашда "

легирлаб муста^кашвдда технологии газ ну^итининг таъсири

Дисеертацияда кесгач асбобдарнинг илчи юзаскни электр уч^уша-ри ёрдамида легирлаб (ЭУЁД) мустазргамлаи куаммоси куриб чккилган ва ЭУЕЛ жараёнида ички масса кучиршта кавяудлнгаш зъткборга олувчи термодинамик ¿одел келтирилган. Мустазокамлайган юза структурасиштг. кесишда мумкин булган шалаш цолатлари куриб чипищи. ЭУЁЛ траоюии оптималлашгариш ма^садида inn ремаяня ва технологи;'газ !^плзри-нинг масса кучирилишкга ёа юза етруктурасида дислокация . 3!г-тигига ошишга таъсирлари урганиб шщилди. Щунингдек вдда, барчадтагав режим парамегрларини умумяаптирувчи ЭУЕЛ яараЗшганг знергейи,: комп-лекси курив чш^оди ва унга аеослапиб отдаш взркантни бзлгигазчи номограмма ишлаб шп^мди. Ifacca кучиси коэФФйщгонги,>\ дислокация зичлиги з^азда кесгап асбоб муета>;га:.га1ги ургасзда узаро, «зшуш боглании мавкудлиги аниу.анди. Кегли г^зкя CapsconiEt:: :;ароргти доирасида- ипшатанда, шзкур богланиа catvamsKwairii куртатилда. Тур-ли газлар музргаида ЭУЁЛ оркрли кзкдгангга взаЕккг itocia^ бардоатн-ги овжи, дислокация яаракатени гвщжозчз. окгиэатгаз). ортита vsnsa-нипига боглтц зканлиги агаа^заади. tea тузнлгада газлар r&trs /ггр-нинг бирикмалари мавзхудлипгаи куреатувчи иасс-спготр газузп штязз-лари келтирилган. Дкссертацияда ЭУЁЛ (устщкгмланган хвекп soOoG тургунлигига анод материал:.?, иалов рэтая давдз газ ify^mrsmirar таъсирини курсатувчп таяркба натижалари мавкуд.

The influence of technological gas Rodiun» by electric-park quench hardening of high-speed tool steel

In this (present) work the electric-park alloying (EPA) of cutting instrument working surfaces as a way of resistance lnsreaso is considered. In the work the thermodynamic model of coptact interaction of instrument with blank is presented, taking into consideration a structural mass transfer on instrument oxploitation afer ЁРА (treatment).. The energetic corrplex, taking into account all real regiire parameters of EPA process, is developed. In order to optimize of EPA process the influence of its energetic corrplex and gas technological medinms onto Mass transfer ca .Ticient and densities of formed structures dislocations isestabllshed. The nomogram for selefjion of optimal EPA variant is proposed. The

linear dependence between trass transfer coefficient, density of dislocations and cutting instrument resistance is established (ascertained); rnoreover, in region of cutting regimes, corresponding to red hardnsss temperature, this dependense does not observed. It is .established that thermoresistance of cutting instrument, subjected to EPA in different gas iradiutrs, increases by blocking: of dislocations irotlon of alloying elements. This is confirmed by results of rrassspectral anlysis of surface structures, in which thsre are separate eletrents of g^ses and thoiz compounds, usod as technological trodiuras. It is shown that cutting instrument resistance depends also material of anode. On the basis of obtained resistance dependencies the table of practical recorrcrtsndations for selection of EPA technological radium is composed.