Підвищення ефективності обробки  високоміцних чавунів з вермикулярним графітом

Світлана Іванівна Радкевич; Лариса Євгеніївна Глембоцька; Петро Петрович Мельничук

doi:10.26642/ten-2023-1(91)-84-91

Автор(и)

Світлана Іванівна Радкевич Державний університет «Житомирська політехніка», Україна
Лариса Євгеніївна Глембоцька Державний університет «Житомирська політехніка», Україна http://orcid.org/0000-0002-7234-4246
Петро Петрович Мельничук Державний університет «Житомирська політехніка», Україна http://orcid.org/0000-0003-0361-756X

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2023-1(91)-84-91

Ключові слова:

стійкість, оброблюваність, хімічний склад, структура, чавун з вермикулярним графітом

Анотація

У статті на підставі аналізу літературних джерел викладено існуючі уявлення про структурні особливості високоміцних чавунів з вермикулярним графітом (ЧВГ), при порівнінні його з сірими чавунами (СЧ) та високоміцними чавунами з кулястим графітом. Розглянуто вплив хімічного складу і структури на їх оброблюваність різанням, експлуатаційні властивості і стан поверхневого шару заготовки та можливості його покращення. Було виявлено, що інструменти з надтвердих матеріалів на основі кубічного нітриду бору (КНБ) та інструменти з металокераміки не забезпечуюють такої високої ефективності при обробці чавунів з вермикулярним графітом, як при обробці сірих чавунів. Найкращі показники оброблюваності в парі ЧВГ – КНБ були досягнені при переривчастому фрезуруванні зі швидкістю 800 м/хв. Відсутність MnS у складі ЧВГ та вермикулярна форма гафітових включень є основними чиниками, які ускладнюють їх обробку. До того ж вермикулярна морфологія чавунів сприяє швидкому дифузійному зносу інструментів з надтвердих матеріалів. Тут представлено результати стійкості інструментів з надтвердих і твердосплавних матеріалів при обробці торцевими фрезами поверхонь деталей з чавунів з вермикулярним графітом та з сірих чавунів. А також характер зношування, який при цьому наявний.

Посилання

Dawson, S., Hollinger, I. et al. (2014), The Effect of Metallurgical Variables on the Machinability of Compacted Graphite Iron, SinterCast, [Online], available at: https://sintercast.com/media/1571/sintercast-the-effect-of-metallurgical-variables-on-the-machinability-of-compacted-graphite-iron-1.pdf

Tasdelen, B., Escursell, M., Grenmyr, G. and Nyborg, L. (2007), «Machining of gray cast irons and compacted graphite iron», Swedish Production Symposium.

L.R.R. da Silva, F.C.R. Souza, W.L. Guesser et al. (2020), «Critical assessment of compacted graphite cast iron machinability in the milling process», Journal of Manufacturing Processes, August, рр. 63–74.

Araki, T. and Yamamoto, S. (1975), «Influence of Metallurgy on Machinability», Proceedings of the International Symposium on Influence of Metallurgy on Machinability, Vol. 7, рр. 159–173.

Kropivnyi, V.M., Kuzyk, O.V., Kropivna, A.V. and Zasinets, H.M. (2019), Chavun z vermykuliarnym hrafitom, navchalno-metodychnyi kompleks dlia studentiv dennoi i zaochnoi form navchannia, Kropivnuj, V.M. (ed.), Vydavets V.F. Lysenko, Kropyvnytskyi, 222 p.

ISO 16112-2017 Compacted (vermicular) graphite cast irons Classification.

Kropivna, A.V. and Kuzyk, O.V. (2020), «Analiz ta harmonizatsiia natsionalnykh do mizhnarodnykh standartiv yakisnykh pokaznykiv chavuniv z vermykuliarnym hrafitom», Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Ser. Tekhnichni nauky, zb. nauk. pr., TsNTU, Kropyvnytskyi, Issue 3 (34), pp. 88–95.

Jiahui Niu, Chuanzhen Huang, Rui Su et al. «Study on surface integrity of compacted graphite iron milled by cemented carbide tools and ceramic tools».

Vyhovskyi, H.M. and Bushlia, V.M. (2012), «Vyznachennia rezhymiv obrobky tortsevymy frezamy, osnashchenymy nadtverdymy materialamy, pry chornovii obrobtsi siroho chavunu», Protsesy mekhanichnoi obrobky v mashynobuduvanni, Issue 13, рр. 28–38.

Guo, Y., Wang, C.Y., Yuan, H. et al. Milling Forces of Compacted Graphite Iron (CGI) and Gray Iron (GI), doi: 10.4028/www.scientific.net/msf.800-801.32.

Radkevych, S.I., Hlembotska, L.Ie. and Melnychuk, P.P. (2021), «Obrobliuvanist chavuniv pry finishnomu tortsevomu frezeruvanni ploskykh poverkhon nadtverdymy materialamy», Tekhnichna inzheneriia, No. 1 (87), pp. 38–48.

Список використаної літератури:

The Effect of Metallurgical Variables on the Machinability of Compacted Graphite Iron / S.Dawson, I.Hollinger and other. – SinterCast, 2014 [Electronic resource]. – Access mode : https://sintercast.com/media/1571/sintercast-the-effect-of-metallurgical-variables-on-the-machinability-of-compacted-graphite-iron-1.pdf.

Machining of gray cast irons and compacted graphite iron / B.Tasdelen, M.Escursell, G.Grenmyr, L.Nyborg // Swedish Production Symposium. – 2007.

Critical assessment of compacted graphite cast iron machinability in the milling process / L.R.R. daSilva, F.C.R. Souza, W.L. Guesser and other // Journal of Manufacturing Processes. – 2020. – August. – Р. 63–74.

Araki T. Influence of Metallurgy on Machinability / T.Araki, S.Yamamoto // Proceedings of the International Symposium on Influence of Metallurgy on Machinability, 1975. – Vol. 7. – Р. 159–173.

Чавун з вермикулярним графітом : навчально-методичний комплекс для студентів денної і заочної форм навчання / В.М. Кропівний, О.В. Кузик, А.В. Кропівна, Г.М. Засінець ; заг. ред. В.М. Кропівного. – Кропивницький : Видавець В.Ф. Лисенко, 2019. – 222 с.

ISO 16112-2017 Compacted (vermicular) graphite cast irons Classification.

Кропівна А.В. Аналіз та гармонізація національних до міжнародних стандартів якісних показників чавунів з вермикулярним графітом / А.В. Кропівна, О.В. Кузик // Центральноукраїнський науковий вісник. Сер. : Технічні науки : зб. наук. пр. – Кропивницький : ЦНТУ, 2020. – Вип. 3 (34). – С. 88–95.

Study on surface integrity of compacted graphite iron milled by cemented carbide tools and ceramic tools / Jiahui Niu, Chuanzhen Huang, Rui Su and other.

Виговський Г.М. Визначення режимів обробки торцевими фрезами, оснащеними надтвердими матеріалами, при чорновій обробці сірого чавуну / Г.М. Виговський, В.М. Бушля // Процеси механічної обробки в машинобудуванні. – 2012. – Вип. 13. – С. 28–38.

Milling Forces of Compacted Graphite Iron (CGI) and Gray Iron (GI) / Y.Guo, C.Y. Wang, H.Yuan аnd other. DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.800-801.32.

Радкевич С.І. Оброблюваність чавунів при фінішному торцевому фрезеруванні плоских поверхонь надтвердими матеріалами / С.І. Радкевич, Л.Є. Глембоцька, П.П. Мельничук // Технічна інженерія. – 2021. – № 1 (87). – С. 38–48.