Романюк С. П. Підвищення довговічності тонкостінного ріжучого інструменту

У дисертаційній роботі представлені нові наукові результати, які забезпечують вирішення актуального завдання - підвищення експлуатаційної стійкості тонкостінного дискового інструмента шляхом нанесення зміцнюючих покриттів. На підставі розроблених комплексних теоретичних і експериментальних досліджень, запропонована нова технологія зміцнення ножів покриттями із різних матеріалів. Теоретично оцінені температурні поля, що формуються в різних зонах тонкостінного ріжучого інструмента, який піддається інтенсивному зносу і втомній пошкоджуваності. У ножах зі сталі 65Г вона становить 48°С (в основній частині) і в найбільш тонкій - біля краю леза - 575°С, а зі сталі 20Х13 - не перевищує 385°С. Експериментально визначені параметри нанесення і товщина покриттів: WC (використаний іонно - плазмовий метод зміцнення); CrN (вакуумно - дуговий метод). Запропоновано конструктивний спосіб підвищення довговічності тонкостінних ножів наноструктурними покриттями з формуванням смуг жорсткості. Розроблено технологію контролю якості та стану зміцненого та зношеного шару. Запропоновано новий комплексний оптико - математичний метод оцінки деградації структури при експлуатації ножів та чинників, які призводять до руйнування. Отримано основні механічні характеристики вихідного і зміцненого ріжучого інструмента зі сталі 65Г. Покриття має більш високий рівень нанотвердості і досягає 23,19ГПа (для вихідного не перевищує 4,09ГПа). Пружне відновлення становить 47%. Опір пластичній деформації металу ножа з покриттям CrN збільшився в 93рази. Промислові випробування зміцнених ножів показали підвищення експлуатаційної стійкості в 25 (для покриттів CrN ) та 45 разів (для WС).