Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt (S,t) đến lớp biến cứng bề mặt khi tiện trên máy tiện CNC với vật liệu thép C45 chưa qua nhiệt luyện

Bài viết Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt (S,t) đến lớp biến cứng bề mặt khi tiện trên máy tiện CNC với vật liệu thép C45 chưa qua nhiệt luyện trình bày quá trình thực nghiệm, xử lý số liệu sự ảnh hưởng của hai thông số quan trọng là chiều sâu cắt và lượng chạy dao đến lớp biến cứng bề mặt khi gia công trên máy tiện CNC CTX 310 ECOLINE với vật liệu thép C45 chưa qua nhiệt luyện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt (S,t) đến lớp biến cứng bề mặt khi tiện trên máy tiện CNC với vật liệu thép C45 chưa qua nhiệt luyện ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(108).2016, Quyển 1 53 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ CẮT (S,t) ĐẾN LỚP BIẾN CỨNG BỀ MẶT KHI TIỆN TRÊN MÁY TIỆN CNC VỚI VẬT LIỆU THÉP C45 CHƯA QUA NHIỆT LUYỆN RESEARCHING IMPACT OF CUTTING MODE PARAMETERS (S,t) ON NON-ANNEALED C45 STEEL’S HARD SURFACE LAYERS WHILE BEING MACHINED ON A LATHE CNC Nguyễn Bá Thuận Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh; bathuan1784@yahoo.com Tóm tắt - Chất lượng bề mặt có ảnh hưởng lớn đến khả năng làm Abstract - Surface layer quality has a great influence on the working việc của chi tiết máy. Một trong những yếu tố quan trọng của chất capability of workpieces. One of the important factors of surface quality is lượng bề mặt là độ biến cứng bề mặt. Bề dày, cấu trúc tinh thể kim surface layer hardness. The thickness, the metallic crystalline structure loại và độ cứng của lớp biến cứng phụ thuộc rất nhiều yếu tố, trong and hardness of this layer depend on numerous factors including the đó có chế độ cắt gọt (V, S, t). Bài báo trình bày quá trình thực cutting mode (V, S, t). This article presents the experimental process and nghiệm, xử lý số liệu sự ảnh hưởng của hai thông số quan trọng là analysis of data related to the impact of two important parameters namely chiều sâu cắt và lượng chạy dao đến lớp biến cứng bề mặt khi gia the cutting depth and feed quantity to hard surface layers while being công trên máy tiện CNC CTX 310 ECOLINE với vật liệu thép C45 machined on a lathe CNC CTX 310 ECOLINE with non-annealed C45 chưa qua nhiệt luyện. Qua đó phân tích, đánh giá sự ảnh hưởng steel. On this basis, the article analyzes and evaluates the impact and và đưa ra được những cơ sở cho việc lựa chọn các giá trị chiều provides bases for choosing the values of cutting depth and feed sâu cắt và lượng chạy dao phù hợp với yêu cầu lớp biến cứng khi quantities consistent with the requirements of hard surface layers while tiện trên máy CNC. being machined on a lathe CNC. Từ khóa - biến cứng bề mặt; lớp biến trắng; lớp biến đen; máy tiện Key words - surface layer hardness; white layer; dark layer; lathe CNC; thép C45 chưa nhiệt luyện. CNC; non-annealed C45 steel. 1. Đặt vấn đề khi quan sát bằng kính hiển vi quang học hoặc SEM thì sẽ Biến cứng bề mặt là một hiện tượng xảy ra trong quá thấy màu trắng [4]. trình cắt gọt kim loại. Trong quá trình cắt gọt kim loại, dưới - Lớp biến trắng bề mặt không có lợi cho độ bền sản tác động của lực cắt trên lớp bề mặt chi tiết gia công xảy ra phẩm. Khi tiện cứng, nếu hiện tượng lẹo dao mặt sau xuất biến dạng dẻo làm độ cứng, độ giòn giới hạn bền tăng, còn hiện có độ lớn cao thì chiều sâu lớp biến cứng có thể lớn tính dẻo tính dai giảm, tính dẫn từ thay đổi, bề mặt bị chai hơn 12μm [5]. cứng gọi là hiện tượng nguội cứng. - Chiều sâu lớp biến cứng tăng khi quá trình lẹo dao mặt Có 2 chỉ tiêu để đánh giá độ biến cứng: sau tăng. Cấu trúc tế vi lớp biến trắng chịu ảnh hưởng của - Độ cứng tế vi. cấu trúc vật liệu bề mặt chi tiết gia công; hàm lượng các - Chiều sâu của lớp biến cứng [1]. bon trên bề mặt chi tiết gia công tăng theo thời gian khi cacbit không khuyếch tán. Vật liệu gia công có độ hạt càng Hiện tượng biến cứng bề mặt được các nhà nghiên cứu mịn thì càng có ảnh hưởng làm tăng tốc độ hình thành lớp khoa học phát hiện khá sớm, các kết quả khảo sát và nghiên biến cứng khi gia công [6]. cứu chủ yếu tập trung vào các vấn đề sau: - Lớp biến cứng làm giảm độ bền mỏi lăn, trong lúc đó - Khi tăng lực cắt, nhiệt cắt và mức độ biến dạng dẻo ứng suất dư nén bề mặt lại làm tăng độ bền mỏi này. Lớp thì mức độ biến cứng bề mặt tăng. Nếu kéo dài tác dụng biến cứng có ảnh hưởng lớn đến độ bền mỏi của các chi tiết của lực cắt, nhiệt cắt trên bề mặt kim loại sẽ làm tăng chiều làm việc dưới dạng lăn như: trục, ổ bi, mayơ,… [7]. sâu lớp biến cứng bề mặt [1]. - Kết quả cho thấy ảnh hưởng của ứng suất bề mặt đến - Nếu góc trước γ tăng từ giá trị âm đến giá trị dương độ bền mỏi của chi tiết gia công lớn hơn ảnh hưởng của lớp thì mức độ và chiều sâu biến cứng bề mặt chi tiết giảm [1]. biến cứng [8]. - Vận tốc cắt làm giảm thời gian tác động của lực gây - Nhiệt cắt càng cao thì lượng austenit còn sót lại trong ra biến dạng kim loại, do đó làm giảm chiều sâu biến cứng lớp biến cứng càng lớn. Ảnh chụp TEM ở độ phân giải cao và mức độ biến cứng bề mặt [1]. cho thấy rõ sự khác biệt cấu trúc và độ hạt của kim loại nền - Ngoài ra, biến cứng bề mặt cũng tăng nếu dụng cụ cắt và kim loại lớp biến trắng [9]. bị mòn, bị cùn [1]. Từ những tài liệu tham khảo trong và ngoài nước cho - Dung dịch làm nguội không ảnh hưởng đến sự xuất thấy vấn đề biến ...