Смазочно-охлаждающая среда для обработки резанием титана и его сплавов Советский патент 1975 года по МПК C10M7/02 

1

Изобретение относится к области механической обработки металлов резанием и может быть использовано в различных областях техники машиностроения, самолетостроения и других, в частности для резания титана и его сплавов.

Известно применение сплава олова, свинца, кадмия и висмута в расплавленном состоянии в качестве смазочно-охлаждающей среды при обработке резанием алюминия и его сплавов, а также сплава кадмия и висмута в расплавленном состоянии при обработке малоуглеродистой стали.

Использование указанных металлических расплавов при сверлении малоуглеродистой стали и алюминиевых сплавов приводит к интенсификации процесса сверления: одновременно увеличивается скорость сверления, снижаются энергетические и силовые параметры резания. Для облегчения процесса сверления в этом случае используется явление адсорбционного понижения прочности и пластичности твердых металлов под влиянием жидких поверхностно-активных металлов (эффект Ребиндера). Известно, что одним из основных факторов, определяющих степень понижения прочности и пластичности, является химический состав твердого и жидкого металлов, т. е. существует избирательность воздействия жидких металлов на твердые. Степень проявления этого эффекта зависит также от структуры твердого металла и от напряженного состояния, в котором находится металл. Поэтому при сверлении конкретного твердого материала (известного химического и структурного описания) можно подобрать наиболее эффективную жидкометаллическую среду. Однако применение известных составов для резания титана является недостаточно эффективным.

С целью повышения стойкости режущего инструмента предлагают в состав на основе расплава кадмия, висмута и олова вводить цинк, что понижает температуру плавления

расплава.

Температура плавления кадмия довольно высокая (327°С), это затрудняет его использование, а добавки висмута, олова и цинка понижают температуру плавления до 150°С.

Соотношение компонентов в предлагаемом составе расплава должно быть следующим, вес. %:

Висмут10-15

Олово10-15

Цинк0,1 - 10

Кадмийдо 100.

На место будущего отверстия помещают

гранулу сплава предлагаемого состава. Обрабатываемый металл предварительно нагревают до 150°С и сверление производят сквозь слой образующегося расплава.

При применении смазочно-охлаждающей среды указанного состава обнаруживается резкое измельчение стружки, что приводит к облегчению удаления продуктов сверления; отмечается уменьшение температуры на контактных площадках, снижение силовых и энергетических параметров процесса резания, повышение стойкости режущего инструмента.

Сравнительные результаты сверления титанового сплава ВТ-6 в известных и в предлагаемых средах (материал сверления Р6М5 Ф6 мм) приведены в таблице; за критерий стойкости сверл принята общая длина просверленных отверстий при одинаковом износе

инструмента по задней грани (0,2 мм).

Приведенные данные показывают, что металлический расплав предлагаемого состава является наиболее эффективным как по скорости проходки, так и по стойкости режущего

инструмента.

Предмет изобретения

Смазочно-охлаждающая среда для обработки резанием титана и его сплавов на основе металлического расплава, включающего кадмий, олово и висмут, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости режущего инструмента, в состав расплава введен цинк при следующем соотношении компонентов.

вес. %:

10-15

Висмут

10-15 Олово

0,1-10 Пинк

до 100. Кадмий