ЗМІЦНЕННЯ МЕТАЛОРІЗАЛЬНИХ ІНСТРУМЕНТІВ ЕЛЕКТРОІСКРОВИМ ЛЕГУВАННЯМ ПУЧКОМ ЕЛЕКТРОДІВ

Михайло Леонідович Шуляк; В’ячеслав Борисович Тарельник; Євген Мойсейович Гецович; Ольга Олександрівна Василенко; Артем Олексійович Доценко

doi:10.32782/msnau.2024.1.15

Михайло Леонідович Шуляк https://orcid.org/0000-0001-7286-6602
В’ячеслав Борисович Тарельник https://orcid.org/0000-0003-2005-5861
Євген Мойсейович Гецович https://orcid.org/0000-0003-4868-1573
Ольга Олександрівна Василенко https://orcid.org/0000-0003-1643-0702
Артем Олексійович Доценко https://orcid.org/0009-0000-7230-9435

DOI: https://doi.org/10.32782/msnau.2024.1.15

Ключові слова: металорізальний інструмент, електроіскрове легування, електрод, зносостійкість, поверхневий шар, обробка, продуктивність, сталь, твердий сплав, композиційний матеріал

Анотація

В статті вирішувалась проблема, пов’язана з підвищенням зносостійкості металорізальних інструментів (МІ) любої геометричної форми і любих розмірів, методом електроіскрового легування (ЕІЛ). Аналіз літературних джерел показав, що незважаючи на досить високі результати по зміцненню МІ методом локального електроіскрового нанесення на установках типу «Елфа – 541», цей спосіб має ряд недоліків: обробляються тільки плоскі поверхні; для обробки криволінійних поверхонь потрібно додатково використовувати спеціальні пристосування; розмір інструмента, що обробляють, обмежується розміром столу і переміщуванням цанги з електродами на відстань 200´200´200 мм; дуже мала продуктивність ЕІЛ ~1 см2/хв. Новий спосіб нанесення покриттів на механізованих установках типу «Елфа» пучком електродів з твердого сплаву ВК6М, молібдену і вуглецю (графіту марки ЕГ-4), пройшов виробничу апробацію на хімічному виробництві СМНВО ім. М.В. Фрунзе (тепер АТ «СМНВО ІНЖИНІРИНГ») (м. Суми) при нарізуванні різьби у важкооброблюваних матеріалах. Випробовувалися як зміцнені, так і незміцнені мітчики М10 при нарізуванні різьб в рамках і корпусах, мітчики М12 при нарізуванні різьб в цапфах, штовхачах і роторах другого каскаду. Стійкість зміцнених мітчиків вище незміцнених в 5,0-7,2 разів. При заміні в пучку електродів електроду Ø1,0 мм з твердого сплаву ВК6М на композиційний матеріал, виготовлений методом порошкової металургії (ПМ) складу (90% ВК6 + 10% 1М) стійкість мітчиків збільшується в порівнянні з незміцненими до 7,7 раз. Результати порівняльних виробничих випробувань МІ, зміцнених на установці з ручним вібратором моделі «УІЛВ-8» пучком електродів з композиційного матеріалу виготовленого методом ПМ складу (90% ВК6 + 10% 1М), молібдену і графіту марки ЕГ-4 показали в порівняні з незміцненими збільшення зносостійкості до 7,8 раз. До практичної реалізації рекомендується новий спосіб зміцнення МІ методом електроіскрового легування пучком електродів з композиційного матеріалу, який відрізняється тим, що МІ зміцнюють пучком електродів, один з яких з композиційного матеріалу, виготовленого методом ПМ складу (90% ВК6 + 10% 1М), другий з молібдену і третій з графіту марки ЕГ-4 на установках з ручним вібратором любої моделі що забезпечують енергію розряду в діапазоні Wр=0,08-0,4 Дж і продуктивності, Q = 0,5-0,9 см2/хв.

Посилання

1. Haponova O, Tarelnyk V, Mościcki T, Tarelnyk N, Półrolniczak J, Myslyvchenko O, Adamczyk-Cieślak B, Sulej-Chojnacka J. Investigation of the Structure and Properties of MoS2 Coatings Obtained by Electrospark Alloying. Coatings. 2024; 14(5):563. https://doi.org/10.3390/coatings14050563
2. Ivankova, O. V., Velit, I. A., Bartosh, V. Yu., & Yakimenko, D. I. (2020). Study of the influence of electrode materials on the properties surface of parts during recovery by the method of electro spark. Journal Modern Scientific Researches,13, 34–41. doi: 10.30889/2523-4692.2020-13-01-027
3. Lobachova H.H. Poverkhneve zmitsnennia splaviv zaliza elektroiskrovym lehuvanniam tsyrkoniiem, tytanom, khromom ta khimikotermichnoiu obrobkoiu [Surface strengthening of iron alloys by electrospark alloying with zirconium, titanium, chromium and chemical thermal treatment]: avtoref. dys. na zdobuttia nauk. stupenia kand. tekhn. nauk : spets. 05.16.01 “Metaloznavstvo ta termichna obrobka metaliv”– Kyiv, 2012. – 20 s. (in Ukrainian).
4. Tarelnyk N.V. Sposib usunennia zcheplennia elektrodiv pry elektroiskrovomu lehuvanni stalevykh detalei obladnannia, yake pidliahaie radiatsiinomu oprominiuvanniu [The method of eliminating adhesion of electrodes during electrospark alloying of steel parts of equipment subject to radiation exposure]: pat. 155134 Ukrainy na korysnu model, MPK (2024.01) B23P 6/00 – u 2023 04455 (22); opubl. 17.01.2024, Biul.№ 3.
5. Tarelnyk N.V., Maifat M.M. Novyi sposib zakhystu stalevykh detalei vid hidroabrazyvnoho znosu ekolohichno bezpechnymy tekhnolohichnymy metodamy [A new method of protecting steel parts from hydroabrasive wear using environmentally safe technological methods.]. Visnyk Khersonskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, № 4/87, 2023. S 165-172. (in Ukrainian)
6. Tarelnyk N.V., Maifat M.M. Zakhyst detalei z vysokomitsnoho chavunnu vid hidroabrazyvnoho znosu kombinovanymy ekolohichno bezpechnymy metodamy [Protection of parts made of high-strength cast iron from water-abrasive wear by combined environmentally safe methods.]. «Naukovi notatky» Lutskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, Lutsk: LNTU, vypusk 76, 2023. S 66-71. (in Ukrainian)
7. V. B. Tarelnyk, Ye. V. Konoplianchenko, V. S. Martsynkovskyi ta in. Pidvyshchennia stiikosti rizalnoho instrumentu tekhnolohichnymy metodamy [Increasing the stability of the cutting tool by technological methods]: navch. posibnyk . – Sumy : Universytetska knyha, 2011. – 189 s.