Упрочнение
(1) Причины наклепа В процессе резания в обработанном поверхностном слое возникают различные степени пластической деформации.
Сильная деформация приведет к изменению технологических свойств разрезаемого материала. Режущая кромка любого инструмента не может быть заточена абсолютно, поскольку при резке, экструзии и трении тупой дуги режущей кромки и прилегающей к ней боковой поверхности металлические частицы на обработанной поверхности скручиваются, выдавливаются и ломаются, как показано на рисунке { {0}}, это явление увеличения твердости поверхностного слоя из-за сильной пластической деформации называется наклепом, также известным как наклеп. После закалки предел текучести металлического материала увеличивается, а на обработанной поверхности появляются микротрещины и остаточные напряжения, снижающие усталостную прочность материала.
(2) Факторы, влияющие на упрочнение:
1) Увеличить передний угол инструмента, уменьшить радиус тупой окружности инструмента, уменьшить пластическую деформацию металла режущего слоя, тем самым снизить степень наклепа заготовки.
2) Чем больше пластичность материала заготовки и больше индекс упрочнения, тем серьезнее упрочнение. Для обычной углеродистой конструкционной стали чем меньше содержание углерода, тем выше пластичность и тем серьезнее закалка. Индекс упрочнения высокомарганцовистой стали Мн12 очень велик, а твердость обработанной поверхности после резания увеличивается более чем в 2 раза; Цветные сплавы металлов имеют низкую температуру плавления и легко ослабляются, а деформационное упрочнение намного легче, чем у конструкционной стали, медные детали на 30% меньше стальных, а алюминиевые детали примерно на 75% меньше стальных деталей.
3) При относительно большой подаче увеличивается сила резания, усиливается пластическая деформация металла поверхностного слоя, увеличивается степень упрочнения.
4) При увеличении скорости резания пластическая деформация уменьшается, уменьшается и зона пластической деформации, а следовательно, уменьшается и глубина упрочненного слоя. С другой стороны, когда скорость резания увеличивается, температура резания увеличивается и химический процесс ускоряется. Однако увеличение скорости резания сократит время теплопроводности, поэтому ослаблять его уже поздно. Когда температура резания превышает Ac, в структуре поверхностного слоя происходит фазовое превращение и формируется структура закалки. В результате глубина и степень закалки увеличится. Глубина закаленного слоя сначала уменьшается с увеличением скорости резания, а затем увеличивается с увеличением скорости резания.
Для уменьшения глубины наклепанного слоя можно использовать эффективные меры по охлаждению и смазке.
