Підвищення ресурсу експлуатації дисків пилок гарячого різання металу шляхом термічної обробки

Abstract

UK: Мета дослідження − визначити можливість підвищення експлуатаційної стійкості дисків пилок гарячого різання металу шляхом термічної обробки зубів пилок; розробити та впровадити у виробництво режим термічного зміцнення, який забезпечить підвищення експлуатаційної стійкості дисків пил гарячого різання металу. Методика. Структурний стан пилок гарячого різання досліджували за допомогою світлових мікроскопів Neophot-32 і Axiovert 200M MAT із програмним забезпеченням AxioVision 4.6.3. Оцінювання твердості зубів дисків пил гарячого різання металу виконували методом Віккерса, мікротвердість визначали на приладі ПМТ-3. Результати. У промислових умовах випробувано 6 режимів термічної обробки зубів пилок гарячого різання металу. Розроблено технологію термічної обробки зубів таких пилок, яка дозволяє підвищити експлуатаційну стійкість дисків. Наукова новизна. Встановлено, що обдування зуба на всіх випробуваних режимах зменшує загальну глибину зони термічного впливу, перш за все за рахунок зниження глибини перехідної зони. Показано, що зменшення сили струму на всіх випробуваних режимах знижує глибину зони термічного впливу. Експериментально доведено, що збільшення площі контакту нагрівача і зуба істотно (в 1,5...2 рази) збільшує глибину зони термічного впливу. В основному це відбувається за рахунок збільшення глибини перехідної зони. При цьому дещо знижується твердість загартованої зони. Доведено, що більшість закономірностей, визначених раніше для структури дисків пилок холодного різання, вірні і для структури дисків пилок гарячого різання, незважаючи на істотно різні умови експлуатації. Практична значимість. Вдалося збільшити глибину загартованого шару зубів ПГР до 80 % від висоти різального елемента. Однак, виходячи з умов технологічності переточки дисків під час експлуатації, глибину загартованої зони обмежили 40...50 % висоти зуба. Якість гарячого різання поліпшилась, кількість дефектів типу «задирка» та «наплив» суттєво зменшилася. Стійкість дисків ПГР підвищилась як мінімум на 5 %.

RU: Цель исследования − определить возможность повышения эксплуатационной стойкости дисков пил горячей резки металла путем термической обработки зубьев пил; разработать и внедрить в производство режим термической обработки, обеспечивающий повышение эксплуатационной стойкости дисков пил горячей резки металла. Методика. Структурное состояние дисков пил горячей резки исследовали с помощью световых микроскопов Neophot-32 и Axiovert 200M MAT с программным обеспечением AxioVision 4.6.3. Оценка твердости зубьев дисков пил горячей резки металла выполняли по методу Виккерса, микротвердость определяли на приборе ПМТ-3. Результаты. В промышленных условиях опробованы 6 режимов термической обработки зубьев пил горячей резки металла. Разработана технология термической обработки зубьев таких пил, позволяющая повысить эксплуатационную стойкость дисков. Научная новизна. Установлено, что применение обдува зуба на всех испытанных режимах приводит к уменьшению общей глубины зоны термического влияния, прежде всего за счет снижения глубины переходной зоны. Показано, что уменьшение силы тока на всех испытанных режимах снижает глубину зоны термического влияния. Экспериментально доказано, что увеличение площади контакта нагревателя и зуба существенно (в 1,5…2 раза) увеличивает глубину зоны термического влияния. В основном это происходит за счет увеличения глубины переходной зоны. При этом несколько снижается твердость закаленной зоны. Доказано, что большинство закономерностей, определенных ранее для структуры дисков пил холодной резки, являются верными и для структуры дисков пил горячей резки, несмотря на существенно различные условия эксплуатации. Практическая значимость. Удалось увеличить глубину закаленного слоя зубов ПГР до 80 % от высоты режущего элемента. Однако, исходя из условий технологичности переточки дисков во время эксплуатации, глубину закаленной зоны ограничили 40…50 % высоты зуба. Качество горячего реза улучшилось, количество дефектов типа «заусенец» и «наплыв» существенно уменьшилось. Стойкость дисков ПГР повысилась как минимум на 5 %.

EN: Purpose of the study. To determine the improvement potential of service durability of hot saws by heat treatment of saw teeth. To develop the optimal heat treatment modes in order to obtain the higher service durability of hot saws. To implement the optimal heat treatment mode into industrial practice of hot saw treatment. Methodology. Investigation of the structure of hot saws has been carried out using light microscopes Neophot 32 and Axiovert 200M MAT with AxioVision 4.6.3 software. The hardness of hot saw teeth has been assessed by Vickers method. Microhardness has been determined by PMT-3 test equipment. Results. It has been established that the use of blowing of saw tooth in all tested modes leads to a decrease in the total depth of the heat affected zone, primarily due to a decrease in the depth of the transition zone. It is shown that an amperage decrease in all the tested modes reduces the depth of the heat affected zone. It has been experimentally proved that an increase in the contact area between the heater and the tooth significantly (1,5…2 times) increases the depth of the heat affected zone. This is mainly due to an increase in the depth of the transition zone. In this case, the hardness of the quenched zone is slightly reduced. It is proved that most of the regularities previously defined for the structure of cold saw disks are also true for the structure of hot saw disks, despite significantly different operating conditions. Practical significance. It was possible to increase the depth of the hardened layer of hot saw teeth up to 80 % of the height of the cutting element. However, based on the manufacturability of the resizing of the disks during operation, the depth of the hardened zone was limited to 40…50 % of the height of the tooth. The quality of the hot cut has been improved; the number of defects of the "cuts" and "scoring" type has been decreased significantly. The durability of hot saw disks increased by at least 5 %.

http://mtom.pgasa.dp.ua/article/view/201964/201951