Металлографические исследования

Металлографические исследования Г. И. Якунина позволили установить, что при резании в азоте износ происходит в основном путем схватывания со стружкой и последующего вырывания кусочков материала резца. При резании в кислороде схватывания трущихся поверхностей не установлено; износ в этом случае происходит вследствие периодического скалывания пленок окислов и абразивного действия этих отколовшихся окислов. При резании в обычных условиях (на воздухе) износ происходит путем схватывания на свободных от окислов участках и последующего вырывания кусочков материала резца. Металлические элементы часто используются при возведении элегантных и надежных лестниц, о которых можно подробнее прочитать тут. Исследования усадки стружки показали, что наименьшая величина усадки получена при резании в кислороде, наибольшая — в азоте; в воздухе получены промежуточные значения величины усадки. Таким образом, эти данные показали значительное влияние газовых сред на % протекание контактных явлений и износ режущего инструмента.

Снижение износа и повышение стойкости инструмента при применении газовых сред объясняются наряду с образованием защитных пленок на контактных поверхностях также изменением характера самого процесса пластического деформирования при стружкообразовании. Высокая степень деформации срезаемого слоя влечет за собой накопление в кристаллической решетке материала большого количества избыточной свободной энергии, приводящей к возрастанию скорости диффузии в разрушаемый металл, что способствует интенсивному прониканию атомов окружающей среды в кристаллическую решетку со скоростями, соизмеримыми со скоростями резания. Это подтверждается большим газосодержанием деформированного металла. В результате этих явлений происходит охрупчивание, при котором предельное состояние для разрушения материала достигается при значительно меньшем объеме пластических деформаций. При этом проникание, например, водорода приводит не только к уменьшению пластичности, но и к снижению прочности материала и предрасположению его к образованию микротрещин. Указанное охрупчивание при обработке резанием в среде кислорода способствует также полной ликвидации наростообразования или сведению его до минимума; последнее обеспечивает большую виброустойчивость движения резания и уменьшает шероховатость поверхности.