Введение
Состояние вопроса, цели и задачи исследования 9
1.1. Износ и стойкость режущего инструмента 9
1.1.1. Стойкость режущего инструмента 12
1.1.2. Критерии износа и затупления режущего инструмента 15
1.2.Взаимосвязь износа инструмента с физическими характеристиками процесса резания 17
1.3. Основные направления повышения износостойкости режущего инструмента ; 28
1.3.1. Современные инструментальные материалы 28
1.3.2. Модифицирующие технологии 38
1.4. Постановка задач исследования 56
Метод упрочнения режущего инструмента в плазме комбинированного разряда 58
2.1. Концептуальные основы метода упрочнения 58
2.2. Физическая модель упрочнения режущего инструмента: формирование плазмы комбинированного разряда пониженного давления на режущих кромках 59
2.2.1. Низкотемпературная газоразрядная плазма 59
2.2.2. Стационарный СВЧ-разряд 61
2.2.3. Физическая модель формирования низкотемпературной плазмы комбинированного разряда пониженного давления 63
2.3. Экспериментальная установка упрочнения режущего инструмента «Хром» 69
2.4. Экспериментальное подтверждение физической модели формирования плазмы комбинированного разряда пониженного давления на поверхности режущего инструмента 73
2.5. Технологические особенности формирования плазмы комбинированного разряда на поверхности режущего инструмента 83
2.6. Выводы 89
3. Комплексное исследование режущего инструмента, обработанного низкотемпературной плазмой комбинированного разряда пониженного давления 91
3.1. Методика и аппаратура комплексного исследования режущего инструмента с модифицированной поверхностью режущей кромки 91
3.2. Исследование поверхности режущего инструмента после плазменной обработки 101
3.2.1. Визуальное и оптическое исследование модифицированной поверхности 101
3.2.2. Исследование омического сопротивления модифицированной поверхности 105
3.2.3. Исследование шероховатости поверхности 109
3.3. Исследование микротвердости поверхности режущего инструмента 118
3.3.1. Физические основы и описание методики измерения микротвердости методом Виккерса 118
3.3.2. Анализ результатов измерения микротвердости сменных твердосплавных пластин Т15К6 121
3.3.3. Анализ результатов измерения микротвердости метчиков 136
3.3.4. Анализ результатов измерения микротвердости сверл 142
3.3.5. Анализ результатов измерения микротвердости твердосплавных Т15К30 зубков буровых долот 145
3.4. Исследование микроструктуры модифицированного слоя на поперечных шлифах 146
3.5. Физическая модель упрочнения режущего инструмента в низкотемпературной плазме комбинированного разряда: формирование свойств износостойкой поверхности 148
3.5.1. Процессы, протекающие при взаимодействии плазмы комбинированного разряда пониженного давления с поверхностью 149
3.5.2. Модификация приповерхностных слоев в плазме комбинированного разряда пониженного давления 154
3.6. Выводы 160
4. Экспериментальные исследования и практическая реализация результатов работы 162
4.1. Оценка степени дефектности режущего инструмента 162
4.2. Испытания сменных многогранных твердосплавных пластин Т15К6 WNUM-080404 ГОСТ 19048-80 164
4.2.1. Испытания сменных твердосплавных пластин Т15К6 WNUM-080404 ГОСТ 19048-80 в лабораторных условиях 165
4.2.2. Испытания сменных твердосплавных пластин Т15К6 WNUM-080404 ГОСТ 19048-80 в производственных условиях ШИП ОАО «СПЗ» 179
4.3. Производственные испытания режущего инструмента из инструментальной стали Р6М5 197
4.4. Оценка ожидаемого экономического эффекта от использования результатов работы 202
4.5. Выводы 207
Заключение 208
Литература
