Skrawalność martenowskiej stali automatowej o zwiększonej zawartosci azotu i obniżonej zawartości fosforu

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ S e r i a j MECHANIKA z . 31

1968 N r k o l . 208

JERZY SZARAJEW, MIROSŁAW BŁASZCZAK JERZY DĄBROWSKI

K a te d r a O b ró b k i S kraw an iem

SKRAWALNOŚC MARTEN017 SKI EJ S TALI AUTOMATOWEJ 0 ZWIĘKSZONEJ ZAWARTOŚCI AZOTU

1 OBNIŻONEJ ZAWARTOŚCI FOSFORU

S t r e s z c z e n i e . Omówiono b a d a n ia p rz e p ro w a d z o n e w K a- t e d r z e O b ró b k i S kraw aniem P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j , d o t y c z ą c e p o ró w n a n ia s k r a w a l n o ś c i m a i-te n o w sk ic h s t a l i au to m ato w y ch A10 i A10N p r o d u k c j i k r a j o w e j o r a z k o n w e rto ro w y c h s t a l i a u to m a to w y ch t y p u 9S20 i 9SMnPb23 p o c h o d z ą c y c h z i m p o r tu . W c z a s i e b a d a ń w yzn aczo no d l a t y c h m a te r ia łó w podstaw ow e u ż y tk o w e w s k a ź n ik i s k r a w a l n o ś c i .

1 . ’, 3 t ę p

G o rszą s k r a w a ln o ś ć a u to m a to w y ch s t a l i m a r te n o w s k ic h w s to s u n k u do s t a l i k o n w e rto ro w y c h p r z y p i s u j e s i ę m ię d z y in n y m i n i ż s z e j z a w a r t o ś c i a z o t u . J a k o ś r o d e k p o l e p s z a j ą c y s k r a w a ln o ś ć s t a l i m a rte n o w s k ic h może w ię c b y ć s to s o w a n e z w ię k s z e n ie z a w a r t o ś c i a z o tu w t y c h s t a l a c h [ 1 , 2] . Sposób t e n z o s t a ł u w z g lę d n io n y w p r a c a c h I n s t y t u t u M e t a l u r g i i Ż e la z a w G liw ic a c h , z m i e r z a j ą ­ c y c h dc popraw y s k r a w a l n o ś c i k r a j o w e j s t a l i a u tc m a to w e j A 10.

tym c e l u z o s t a ł y p rz y g o to w a n e p ró b n e w y to p y n i e u s p o k o j o n e j s t a l i a u to m a to w e j, z a w i e r a j ą c e j z w ię k sz o n e z a w a r t o ś c i a z o tu w prow adzonego z a p o ś re d n ic tw e m a z o to w a n e g o f e r r o m a n g a n u . Rów­

n o c z e ś n ie w s t a l i t e j , w c e l u u ł a t w i e n i a p r z e r ó b k i p l a s t y c z ­ n e j n a zim no i u m o ż liw ie n ia s to s o w a n ia w ię k s z y c h z g n io tó w p r z y c i ą g n i e n i u , o b n iż o n o z n a c z n i e z a w a r to ś ć f o s f o r u . W o d ró ż ­ n i e n i u od z w y k łe j s t a l i A10, om aw ianą s t a l o z n a c z o n o sym bolem A10N. Celem o k r e ś l e n i a p oziom u j e j s k r a w a l n o ś c i p rz e p ro w a d z o ­ no w K a te d r z e C b ró b k i S kraw aniem P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j d o k ła d ­ n e b a d a n ia l a b o r a t o r y j n e , k t ó r y c h w y n ik i p odano w n i n i e j s z y m r e f e r a c i e .

Tablica 1

S k ł a d c h e m ic z n y badanych materiałów

2»_______________________ J . S zyrajew , M. B ła sz o z a k , J« Dąbrowski

Materiał S k ła d chemiczny [ % 3

U w a g i

C Mn Si p S Pb Te N

A

B Ą0? 0,51 — 0,01? 0,135 — - — 0,0141

C

9 $ 2 0 <0,12 0,50

rO,SO — i? 035

i-0,10 0,10

¥ 0,27 — — - — ng. DIN 1651

D

Tablica 2

W łasności m echaniczne badanych materiałów

M a te rta ł

Rm i kG/mrn1]

A 40 i y .1

H*

[k6/mml]

A ^{56,6 11.5 185}

f i

53,4 12,6 190

C ^{6 2 ,7 11,0 205}

9520 ^{52 + 75 > 5}

wg. DIN 1651

i) ^{63,6 7,3 205}

S k ra w a ln o ś ć m a r te n ó w s k le j s t a l i a u to m a to w e j 25 B a d a n iam i o b j ę t o dwa p ró b n e w yto p y s t a l i A10N o z n a c z o n e l i ­ t e r a m i A i B. J a k o m a t e r i a ł porów naw czy p r z y j ę t o s t a l tom asow - s k ą o d p o w ia d a ją c ą g a tu n k o w i 9S20 (wg DIN 1 6 5 1 ) , k t ó r ą o z n a c z o ­ n o l i t e r ą C, o r a z s t a l ty p u 9SMnPb23 z a w i e r a j ą c ą d o d a te k t e l u - r u , k t ó r ą w s k r ó c i e o z n a o zo n o l i t e r ą D. W s z y s tk ie b a d a n e s t a ­ l e au to m ato w e p o s i a d a ł y p o s ta ó p r ę tó w c ią g n i o n y c h o ś r e d n i c y 5 ,5 mm, p r z y czym w i e lk o ś ć z g n i o t u p r z y c i ą g n i e n i u s t a l i A10N A i B, o r a z s t a l i C - w y n o s i ła o k o ło 3 0 $ . S k ła d c h e m ic z n y b a ­ d a n y c h s t a l i z e s ta w io n o w t a b l i c y 1 , z a ś i c h w ła s n o ś c i m echa- n i o z n e w t a b l i c y 2 .

W t a b l i c a c h t y c h u w id o c z n io n o r ó w n ie ż s k ł a d c h e m ic z n y i w ł a s n o ś c i m e c h a n ic z n e p r z e w id z ia n e w n o rm ie DIN 1651 d l a s t a ­ l l 9 S 2 0 . Można z a u w a ż y ć , ż e s k ł a d c h e m icz n y s t a l i A10N A i B r ó ż n i s i ę od s k ła d u p r z e w id z ia n e g o norm ą d l a s t a l i 9S20 n i e t y l k o m n i e j s z ą z a w a r t o ś c i ą f o s f o r u , l e c z ró w n ie ż n i ż s z ą z a w a r- t o ś o i ą s i a r k i . B a d a n ia w tr ą c e ń n i e m e t a l i c z n y c h w y k a z a ły p r z e ­ c i ę t n i e n a j b o g a t s z e w t r ą c e n i a s ia r o ż k o w e w w a rs tw a c h z e w n ę tr z - n y o h p rę tó w s t a l i D i b a r d z i e j u b o g ie w p r ę t a c h s t a l i C, a n a - s t ę p n i e A i B.

Oceny s k r a w a l n o ś c i b a d a n y c h s t a l i d o k o n a n o p r z e z p o ró w n a n ie u ż y tk o w y c h w sk aźn ik ó w t r w a ł o ś c i o s t r z a , J a k o ś c i w iórów o r a z

J a k o ś c i p o w i e r z c h n i.

2 . W s k a ź n ik i t r w a ł o ś c i o s t r z a

Celem s t w o r z e n i a w ia ry g o d n y c h p o d s ta w d l a o c e n y w skaźn ikó w t r w a ł o ś o i o s t r z a b a d a n y c h s t a l i , p rz e p ro w a d z o n o d ł u g o t r w a ł e p ró b y s k r a w a n i a . W c z a s i e b a d a ń to c z o n o p r o s t e p r z e d m io ty p r z e d s t a w io n e n a r y s . 1 a , w w aru n k ach o d p o w ia d a ją c y c h warunkom stosow anym w p r a k t y c e p r z e m y s ło w e j. S k ra w a n ie odbyw ało s i ę , p r z y u ż y o lu Ja k o c h ło d z iw a o l e j u CM, n a a u to m a c ie do w zd łu ż n eg o t o c z e n i a BPU-8 , p r z y czym g łę b o k o ś ć s k ra w a n ia w y n o s iła g=1 mm, z a ś posuw p a 0 ,0 3 m m /o b r. S z y b k o ś o i s k r a w a n ia l i o z o n e n a ś r e d n i e j ś r e d n i o y p o w ie r z c h n i s k r a w a n ia ( 4 ,5 mm) z m ie n ia n o w g r a n i o a c h od 5 1 ,3 do 83 m /m in . T o c z e n ie w z d łu ż n e p rz e p ro w a d z a ­ n e b y ł o p r z y pomocy J e d n o l i t y c h n o ż y z e s t a l i SV/18 o p r z e k r o j u t r z o n k a 6 x 8 mm i t w a r d o ś c i 65 ERC. O s tr z a n o ż y , s t a r a n n i e

26 J . S z y r a je w , M. B ł a s z c z a k , J . D ąbro w ski w ykończone i k o n tr o lo w a n e n a m ik r o s k o p ie w a rs z ta to w y m , p o s i a ­ d a ł y n a s t ę p u j ą c e p a r a m e tr y g e o m e try c z n e j y = 0° , cC = 6 ° ,

K = 90 , X₁ 10l 0 ,2 mm.

a

I

5 0

O b s e rw a c ja t ę p i e n i a s i ę o s t r z a w c z a s i e s k r a w a n ia w y k a z a ła , że w w a ru n k a c h w

j a k i c h p rz e p ro w a d z a n o p ró ­ b y , z u ż y c i e o s t r z a w y stę p u ­

j e p r z e d e w s z y s tk im n a po ­ w i e r z c h n i p r z y ł o ż e n i a . D la te g o t e ż j a k o m ia r ę zu­

ż y w a n ia s i ę o s t r z a p r z y j ę ­ t o s z e r o k o ś ć s t a r c i a n a t e j p o w i e r z c h n i. M ie rz o n o

j ą k a ż d o ra z o w o p r z y pomo­

c y m ik ro sk o p ia , po k o l e j ­ nym w y k o n an iu o k r e ś l o n e j i l o ś c i p rz e d m io tó w ( n a j ­ c z ę ś c i e j 20 l u b 4 0 ) , a n a s t ę p n i e n a p o d s ta w ie wy­

ników p o m ia ru w y k r e ś la n o k rzy w e z u ż y c i a o s t r z a . J a ­ k o k r y t e r i u m s t ę p i e n i a

p r z y j ę t o d l a o c e n porów­

n a w c z y c h , s z e r o k o ś ć s t a r c i a n a p o w ie r z c h n i p r z y ł o ż e n i a h p =

= 0 ,3 mm. P ró b y d l a s t a l i A i B p rz e p ro w a d z o n o p r z y 6 , z a ś d l a s t a l i C p r z y 5 s z y b k o ś c i a c h s k r a w a n i a , p o w t a r z a ją c j e z a - s a d n io z o 3 - k r o t n i e , z w y ją tk ie m s z y b k o ś c i s k r a w a n ia 7 8 ,2 m /m in , p rz y k t ó r e j p ró b y z o s t a ł y p o w tó rz o n e 5 r a z y . P r z y w sp o m n ian ej s z y b k o ś c i do konan o ró w n ie ż p i ę c i o k r o t n e j p ró b y s k r a w a n ia d l a s t a l i D. N ie p rz e p ro w a d z o n o d l a n i e j p ró b p r z y in n y c h s z y b k o - ś c i a o h , z e w z g lę d u n a o g r a n ic z o n ą i l o ś ć m a t e r i a ł u .

Na p o d s ta w ie p rz e p ro w a d z o n y c h b a d a ń można u s t a l i ć z d u ż ą d o k ł a d n o ś o i ą c h a r a k t e r y s t y k i T^p^O 3 = d l a a 't a l i A, B i G o r a z punktow o w s k a ź n ik i t r w a ł o ś c i o s t r z a

P r ó b k i u ż tj u a n e do b o d a ń .

hpatO , 2

k o ś o i s k r a w a n ia v = 7 8 ,2 m /m in d l a w s z y s tk i c h 4 b a d a n y c h m a te - p r z y s z y b -

O k re s tr u a to ś c i o st rz a

Skrawalność martenowąklej stali automatowej»». 27

Rys. 2.

Zależność okresu trwałości ostrza. Thp.o* °°t

szybkości s k ra n a n ia dła s ta li A ,B i C.

28 J . S z y r a je w , M. B ła s z o z a k , J . D ąbrow sk i r i a ł ó w . P r z e d s ta w io n o j e g r a f i c z n i e n a r y s u n k a c h 2 i 3 . Można z a u w a ż y ć , ż e krzy w e T = f (v ) d l a obu s t a l i m a rte n o w s k ic h A10N p o s i a d a j ą z b l i ż o n e do s i e b i e p o ł o ż e n i e . N ie c o k o r z y s t n i e j s z e

min

50

<3- f

| 4 40

|

1

K i*0

<2 20

0 i S

10

«

l r - - - r ■ ~7

:

I I

!

-

n

n

Stal A

C

RUS. 3

Uartości średnie o k r e s u truatości ostrza ffo.Q2) P rz y szy b k o śc i o k r a d a n ia V'7Ą2m/min

p o ł o ż e n i e k r z y w e j d l a s t a l i A10N A można k o j a r z y ć z w ię k s z ą z a w a r t o ś c i ą s i a r k i w t e j s t a l i . P o ró w n a n ie c h a r a k t e r y s t y k s t a ­ l i A10N i s t a l i 9S20 w s k a z u je n a z n a c z n i e l e p s z ą s k r a w a lń o ś ć s t a l i 9 S 2 0 . W sk aźnik o k re s o w e j s z y b k o ś c i s k r a w a n ia t e j s t a l i V/-n j e s t o k o ło 1 ,4 r a z y w y ższy od w skaźników s t a l i A10N.

hp=0 ,3

W m ia r ą w z r o s tu o k r e s u t r w a ł o ś o i o s t r z a , p ro o e n to w e r ó ż n i o e w sk aźn ik ó w o k re s o w e j s z y b k o ś c i s k r a w a n ia s t a j ą s i ę c o r a z w ię ­ k s z e . J e s z c z e l e p s z ą s k r a w a ln o ś ć p o s ia d a s t a l I) z a w i e r a j ą c a d o d a te k o ło w iu i t e l u r u . W sk aźn ik t r w a ł o ś c i o s t r z a d l a t e j s t a l i Tkp_0 2 uwid ° o z n io n y n a r y s . 3 j e s t p r z y s z y b k o ś c i s k r a ­ w a n ia 7 8 ,2 m /m in o k o ło 2 , 5 r a z y w yższy od w s k a ź n ik a s t a l i 9S20 i p r z e c i ę t n i e 6 ,5 r a z y w y ż sz y od w s k a ź n ik a s t a l i A10N.

Ł k ra w a ln o ść m a r te n o w s k ie j s t a l i a u to m a to w e j. 29 3# .s k a ź n ik j a k o ś c i w iórów

Ś c i s ł a o c e n a s k r a w a l n o ś c i m a te r ia łó w z p u n k tu w i d z e n ia j a k o ś c i tw o rz ą c y c h s i ę w iórów j e s t u t r u d n i o n a z e w z g lą d u n a b r a k w skaź­

n ik ó w , k t ó r e m ożna b y ujm ować w s p o s ó b i l o ś c i o w y . Y /sp ó łc z y n n ik o b ję to ś c io w y p o d a ją c y p ro c e n to w o s to s u n e k r z e c z y w i s t e j o b j ę t o ­ ś c i w iórów do z ajm o w an ej p r z e z n i e o b j ę t o ś o i n i e c h a r a k t e r y z u ­ j e d o s t a t e c z n i e w iórów p o w s ta ją c y c h p r z y s k r a w a n i u . B a r d z i e j w ła ś c iw ie m ożna j e o c e n ia ć n a p o d s ta w ie k w a l i f i k a c j i r o d z a jó w i odm ian w ió ró w .

V.’ c z a s i e t o c z e n i a b a d a n y c h s t a l i a u to m a to w y ch w y s tę p o w a ły w ió ry u w id o c z n io n e w t a b l i c y 3 . Podano w n i e j o d p o w ia d a ją c e im oceny wg i n s t r u k c j i ICS [ 3 ] i wg " S t a h l - E i s e n P r u f b l a t t

"1178-52 S p a n b ild u n g " o r a z o s t a t e c z n i e p r z y j ę t e o c e n y d l a an a­

l i z y wyników u z y s k a n y c h w c z a s i e b a d a ń .

O b s e rw a c ji i r e j e s t r a c j i p o w s ta ją c y c h w iórów dokonyw ano w t r a k c i e p ró b p rz e p ro w a d z o n y c h c e le m w y z n a c z e n ia w skaźn ikó w t r w a ł o ś c i o s t r z a . S k ra w a n ie odbyw ało s i ę ta k im samym n a r z ę ­ dziem i w t a k i c h sam y ch w a ru n k a c h ja k t o po d an o p o p r z e d n i o . Ze w zg lędu n a ró w n o c z e s n e w y s tę p o w a n ie p r z y t o c z e n i u t y c h s a ­ mych s t a l i w t y c h sam ych w a ru n k a ch r ó ż n y c h r o d z a jó w w iórów r e j e s tr o w a n o obok i c h k s z t a ł t u , ró w n ie ż p ro c e n to w y u d z i a ł po­

s z c z e g ó ln y c h odm ian w ió ró w . Y /yniki b a d a ń u z y s k a n e w c z a s i e t r z y k r o t n i e p o w ta rz a n y c h p ró b p r z y k i l k u s z y b k o ś c i a c h s k ra w a ­ n i a p r z e d s ta w io n o n a r y s . 4 . Można z a u w a ż y ć , ż e w z a k r e s i e s to so w a n y c h warunków o b r ó b k i w ió r y o z d e c y d o w a n ie n i e k o r z y s t ­ nym k s z t a ł c i e 1 i 2 w y stę p o w a ły w n a jw ię k s z e j i l o ś o i , b c w o k o ło 60# p r z y s k r a w a n iu s t a l i A10H A. \7 m n i e j s z e j i l o ś c i - o k o ło 4 0 # , w y s tę p o w a ły one p r z y s k ra w a n iu s t a l i A10K" B i w i l o ś c i o k o ło 10# p r z y s k ra w a n iu s t a l i 9 S 2 0 . P rz y t o c z e n i u s t a ­ l i D, z a w i e r a j ą c e j d o d a te k o ło w iu i t e l u i u , mimo w y s o k ie j s z y b ­ k o ś c i s k r a w a n ia 7 8 ,2 m /m in w y s tę p o w a ły j e d y n i e w ió r y o k o r z y s t ­ n y ch k s z t a ł t a c h , p r z y czym w ió r n a j d o g o d n i e j s z e j odm iany 9 - w y s t ą p i ł w 8 5 # .

Tablica 3 Rodzaje i odmiany wiórów

30_____________________ J« Szyrajew, M, Błaszozak, J. Dąbrowski

Wygląd wióra Wymiary

[ mm]

Przyjęta skala

ocen

Ocena wg. Prijfbl.

« 1 8 -5 2

Ocena wg.

klasyfik.

1.0.5.

<& 4> 6 o o

* <o

0 b Q (p ]

9

&

0 5 + 40

8

-Q

~Q

0 4 x 20+200

?

0 2 + 3

* 20+50

6

<¡>1+3x200

5

m

~oN

*j

uu^mjupf

4

Nw»

a0

"O

0 6 * 4 0 + 6 0

3

• * *

²

Lu in o

zw inięty

1

-VN

Skrawalność martenowakiej stali automatowej.. 31

i ?‘ N»

c:

0

s

i

o

'O li

9 i . 7 6 5

4 3

8 1

75% i 57. 507.

d u ż a ilo ś ć 1

1 i

--- m a ta ilo ś ć 1

1 1

j ! 85% 85* 857.

SSL, Í57.| 507.

i

i 1 45% 45% 15X

t 1 t

l i

f '■

i

C>

<0 II

9 8 7 6 5 4 3 2 1

151 4 0 0 7 . 400% OSZ¡

45% ;

TÍ 857. 85% 85 7. i

400% 400% 85%, 75% 154, is x i

! t I t i

i

I i

I I

i i

■ I

Ci

°o' co

II 9

8 7 6 5 A 3 2 4

43X

85Ú 50%> 837.

1

85% 507. 857. 1

50% ^{3 5 7 .} 151 1 ^SOU 151

457. 157. 40 07 . 4 0 0 7 . 1

1 !

1f i

I 1 i

i 1 !

1

«VI

s

9 8

7

6 5 U 3 Z i

8 5 7 . 5% 857.

151 15X 151

iS 1

ł i

4007. 85%. «57. Í 1 1

1 1 1

501 831 £X ^{8 3 7.} 15% 1 1 1

151 ! 151 | | i

m I 15X 151 «57.! 4001. 15L i

i I 1

I I

i 1

i

!

p r ó b yN r

| |

³

³

³

Stal A B

D

Ry.s ⁴ .

W skaźniki rcd z a ju uiórou dla stali A .B .C ¿D.

32 J . S z y r a je w . M. B ł a s z c z a k . J . D ąbro w sk i 4 . W s k a ź n ik i c h r o p o w a to ś c i p o w ie r z c h n i

Oceny s k r a w a l n o ś c i b a d a n y c h s t a l i a u to m a to w y c h , z p u n k tu w i­

d z e n i a c h r o p o w a to ś c i p o w i e r z c h n i, d okonano w o p a r c i u o p ró b y t o c z e n i a w z d łu ż n e g o . T o c z e n ie p rz e p ro w a d z o n o n a t o k a r c e s t o ł o ­ w e j p r z y z a s to s o w a n iu c h ł o d z e n i a o le je m CM. P r ó b k i o k s z t a ł c i e p rz e d s ta w io n y m n a r y s . 1 b , zamocowywano w t u l e j c e z a c is k o w e j w r z e c i o n a i p o d p ie r a n o k łe m . G łę b o k o ść s k r a w a n ia w y n o s iła g = 1 mm, posuw p = 0 ,0 3 m m /obr, z a ś sz y b k o ść s k r a w a n ia , l i ­ c z o n ą n a ś r e d n i e j ś r e d n i c y p o w ie r z c h n i s k r a w a n i a , z m ie n ia n o w z a k r e s i e od 25 do 100 m /m in.

T o o z e n ie p rz e p ro w a d z a n o d o k ł a d n i e wykończonym nożem z e s t a ­ l i SW18, o t a k i e j s a m e j g e o m e t r i i o s t r z a j a k ą s to s o w a n o w t r a k ­ c i e p ró b m a ją c y c h n a c e l u u s t a l e n i e w skaźników t r w a ł o ś c i o s t r z

Na r y s . 5 p r z e d s ta w io n o w y k r e ś ln i e w y n ik i pom iarów c h ro p o ­ w a t o ś c i p o w i e r z c h n i, d o k o n a n y c h p r z y pomocy dw uobiektyw ow ego g ł a d k o ś c i o m i e r z a n a p r ó b k a c h to o z o n y c h z ró ż n y m i s z y b k o ś o ia m i s k r a w a n i a . N a n ie s io n e n a w y k r e s ie p u n k ty o d p o w ia d a ją w a r to ­ śc io m ś r e d n im , o b lic z o n y m z 9 pom iarów dokonyw anych n a p ró b ­ k a c h p o c h o d z ą c y c h z 3 lo so w o w y b ie ra n y c h p r ę tó w .

J a k w y n ik a z w ykresów p r z e d s ta w io n y c h n a r y s . 5 w s z y s tk i e b a d a n e s t a l e p o z w a la ją n a u z y s k a n i e z b l i ż o n e j c h r o p o w a to ś c i p o w i e r z c h n i, m ie r z o n e j w k i e r u n k u p r o s to p a d ły m do k i e r u n k u s z y b k o ś c i s k r a w a n i a . N a jw ię k s z e w y s o k o ś c i m ik r o n ie r ó w n o ś c i R

Z

w y s t ę p u ją d l a n i c h w z a k r e s i e s z y b k o ś c i s k r a w a n ia od 40 do 70 m /m in i m ie s z c z ą s i ę w g r a n i c a c h k l a s y V 7 *

P o d o b n ie z b l i ż o n e do s i e b i e w s k a ź n ik i c h r o p o w a to ś c i po­

w i e r z c h n i w y k a z a ły ró w n ie ż i n n e b a d a n ia s k r a w a l n o ś c i [ 4 j . Po­

rów nyw ano w n i o h s k r a w a ln o ś ć s t a l i A10N p o c h o d z ą c e j z in n e g o w y to p u , z e s k r a w a l n o ś o i ą s t a l i to m a s o w s k ie j o s k ł a d z i e c h em icz nym podobnym do s k ł a d u s t a l i C.

W p rz y p a d k u s t a l i a u to m a to w y ch ważnym w s k a ź n ik ie m s k r a w a l - n o ś o i j e s t o h ro p o w a to ś ć m ie r z o n a z g o d n ie z k i e r u n k i e m p r ę d k o - ś o i s k r a w a n i a . W c z a s i e b a d a ń o c e n ia n o j ą n a p o d s ta w ie o b s e r ­ w a c j i p o w ie r z c h n i p r z y pomocy l u p y o 5-k ro tn y m p o w ię k s z e n iu

o r a z p r z y pomocy s te r e o s k o p o w e g o m ik ro s k o p u o p o w ię k s z e n iu 85 r a z y . P o w ie r z c h n ię k l a s y f ik o w a n o j a k o : b ł y s z o z ą c ą , m atow ą,

okrawalność martenowsklej stali automatowej... 33

S zy b ko ść sk ra w [m /m m ]

Rys. 5.

Zależność wysokości chropowato s u R z [ a j ooL szyb­

kości skracania d(a stali A, b,C iD

60 50 50 30 20 10 b ł y s z ­

c z ą c a

m a ­ to w a

z razrr.æ

r?a rusten.szo rst­

ka udział

%

b r y s z -

c zc tc a m a ­

ts^ a z rozmaz

nanstsm sz o rst­

k a

S t a l J3

60 50 50 50 20 10 b ł y s z ­

c z ą c a m a -

t o n a z rozmaz

namstem s z o rs t­

k a udział

% b ł y s z ­ c z ą c a

m a ­

to w a i rozmaz narowemszo rst­

k a

C S t a l D

Rys. 6

Rygla ci powierzchni toczonej dla s ła li A B . C l D

w zakresie szybkości skrawania 2 5 ~ iOO m/mm

34 J . S z y r a je w , M» B ł a s z c z a k , J . D ąbrow ski z rozm azanym n a r o s te m , i s z o r s t k ą » W yniki p rz e p ro w a d z o n y c h b a ­ d a ń , u j ę t e p ro c e n to w o w o p a r c i u o o b s e rw a c je dokonyw ane d l a k a ż d e g o z m a t e r i a łó w n a 18 p r ó b k a c h , p r z e d s ta w io n o n a r y s . 6 .

P o ró w n u ją c z e s o b ą p r z y t o c z o n e w y n ik i m ożna z a u w a ż y ć , ż e n a jm n ie j k o r z y s t n a p o w i e r z c h n ia " s z o r s t k a " , w y s tę p o w a ła n a j ­ c z ę ś c i e j w p rz y p a d k u t o c z e n i a s t a l i A10NA.W m n i e j s z e j i l o ś c i p rzy p ad k ó w zaob serw o w ano j ą p r z y t o c z e n i u s t a l i A10N B, a n a ­ s t ę p n i e w d a l s z e j k o l e j n o ś c i p r z y t o c z e n i u s t a l i 9 S 2 0 . \7 p r z y ­ pad k u s t a l i D, z a w i e r a j ą c e j d o d a te k o ło w iu i t e l u r u , n i e z a r e ­

je s tr o w a n o w o g ó le p o w ie r z c h n i s z o r s t k i e j .

5 . W s k a ź n ik i s k r a w a l n o ś c i o k r e ś l a n e m e to d ą n a c i n a n i a g w in tu Celem o c e n y z a c h o w a n ia s i ę b a d a n y c h s t a l i p r z y n a c i n a n i u gw in­

tów p rz e p ro w a d z o n o o d p o w ie d n ie p ró b y t o c z e n i a g w in tu n a t o k a r ­ c e o r a z n a c i n a n i a g w in tu n a r z y n k ą . Do b a d a ń u ż y t o p ró b e k p r z e d ­ s ta w io n y c h n a r y s . 1 c . Zamocowywano j e w t u l e j c e z a c is k o w e j w r z e c io n a i w p rz y p a d k u t o c z e n i a g w in tu , p o d p ie r a n o k łe m .

XI c z a s i e p ró b n a c in a n o g w in t m e tr y c z n y o ś r e d n i c y 5 mm i sk o k u 0 ,5 mm. T o c z e n ie g w in tu odbyw ało s i ę nożem k s z ta łto w y m z e s t a l i SW18 z d o k ł a d n i e wykończonym o s tr z e m o k ą c i e n a t a r ­ c i a y = 0 ° i k ą t a c h p r z y ł o ż e n i a ot = 8° . Gwint to c z o n o w s z e ­ ś c i u p r z e j ś c i a c h s t o s u j ą c z w ię k s z a n ie g ł ę b o k o ś c i d l a k a ż d e g o p r z e j ś c i a o 0 ,0 5 mm. N a c in a n ie g w in tu n a r z y n k ą odbyw ało s i ę p r z y u ż y c i u n o r m a ln e j n a r z y n k i o k r ą g ł e j NHMar-M5. W c z a s i e s k r a w a n ia obydwoma sp o so b a m i używ ano ja k o c h ło d z iw a o l e j u CM, p r z y czym s z y b k o ś ć s k r a w a n ia w y n o s i ła 4 m /m in .

D la k a ż d e g o z b a d a n y c h m a t e r i a łó w p ró b y n a c i n a n i a g w in tu ob iem a m etodam i p rz e p ro w a d z a n o t r z y k r o t n i e n a t r z e c h lo so w o w y b ie ra n y c h p r ę t a c h . S t a n n a c i ę t e g o g w in tu o c e n ia n o o d d z i e l ­ n i e z e w z g lę d u n a ja k o ś ć p o w ie r z c h n i f l a n k i , d n a i w i e r z c h o ł ­ k a g w in tu . Ocen dokonyw ano n a p o d s ta w ie o b s e r w a c j i p r z y u ż y T c i u s te r e o s k o p o w e g o m ik ro s k o p u o p o w ię k s z e n iu 1 2 ,5 r a z y , p r z y czym s to s o w a n o t r z y s t o p n i o w ą s k a l ę o c e n :

1 - p o w ie r z c h n ia b a rd z o n i e g ł a d k a z dużym i z a d z io r a m i, 2 - p o w ie r z c h n ia ś r e d n i o g ła d k a z m ałym i z a d z io r a m i, 3 - p o w ie rz c h n ia g ła d k a b e z z a d z io ró w .

O c e n a g n in t u : j~ d u ż e zadz iory 2 - mate zadziory 3 - bra k zadziorów

O zn a czen ia :

a-powierzchnia flanki b - wierzchołki zwojów C - dna zwojów

flltKIÓ r f z u o jt z e m a n e

niektóre z n oje z e r u a n e' m a n e J

I

5 N#

I .

<3

I

g u i n t n a c i n a n y n o ż e m

g u i n t n a c i n a n y n a r z y n k a

a

oznaczam ^{a a}

B ô ta i

Rys. 7

Jakość gwintu n acina nego nożem t n a rzy n k ą

d l a ó l a / i A , B , C i B

36 J . S z y ra je w « M. B ł a s z c z a k . J . D ąbrow ski W yn iki p rz e p ro w a d z o n y c h b a d a ń z e s ta w io n o n a r y s . 7 . Podano n a nim o c e n y p r z e c i ę t n e z w s z y s tk i c h p ró b p rz e p ro w a d z o n y c h d l a p o s z o z e g ó ln y c h m a t e r i a ł ó w . P o ró w n a n ie u z y s k a n y c h wyników w s k a z u je n a g o r s z ą ja k o ś ć g w in tu n a c in a n e g o n a p r ó b k a c h ze s t a l i A10B.

6 . P o ró w n an ie s k r a w a ln o ś o i s t a l i A10N i A10

Pewne n a ś w i e t l e n i e wpływu z w i ę k s z e n ia z a w a r t o ś c i a z o tu i o b n i­

ż e n i a z a w a r t o ś o i f o s f o r u w s t a l i n a j e j s k r a w a ln o ś ó mogą d ać p rz e p ro w a d z o n e b a d a n i a porów naw cze s k r a w a l n o ś o i dwu wytopów s t a l i A10 i A10N. O b ie b a d a n e s t a l e p o s i a d a ł y s k ł a d c h em icz­

n y p r z e d s t a w io n y w t a b l i o y 4 .

T a b l i o a 4 S k ła d c h e m ic z n y w #

S t a l C Mn S i P S N

A10 A10N

0 ,1 6 0 ,0 8

0 ,7 6 0 ,7 6

0 ,0 7 0 ,0 1

0 ,1 2 3 0 ,0 3 3

0 ,1 7 5

0 ,1 7 5 0 ,0 1 5 3

D o s ta r c z o n o j e w p o s t a c i p r ę tó w c ią g n i o n y c h o ś r e d n i c y 5 mm.

B a d a n ia s k r a w a l n o ś o i p rz e p ro w a d z o n o po u p ły w ie o k o ło p ó ł­

t o r a r o k u od momentu c i ą g n i e n i a w z w ią z k u z czym m ożna p r z y ­ j ą ć , ż e w obu s t a l a c h z a s z e d ł p r o c e s n a t u r a l n e g o s t a r z e n i a po z g n i o c i e . W c z a s i e p ró b b a d a n o w s k a ź n ik i o k re s o w e j s z y b ­ k o ś c i s k r a w a n i a , ja k o ś ć w iórów o r a z ja k o ś ć p o w ie r z c h n i s t o s u ­ j ą c m eto d y k ę p o d o b n ą do o p i s a n e j p o p r z e d n i o . B a r d z i e j i s t o t n e r ó ż n i c e p o l e g a ł y n a z a s to s o w a n iu n i e c o in n e g o posuw u, k t ó r y w y n o s ił t u t a j 0 ,0 4 m m /obr o r a z i n n e j g e o m e t r i i o s t r z a n o ż a . Do b a d a ń u ż y t e n o ż y s t a r a n n i e d o o ie r a n y c h o p r o m ie n iu z a o k r ą ­ g l e n i a w i e r z c h o łk a r 3 0 i n a s tę p u j ą c y c h p o z o s ta ł y c h param e­

t r a c h g e o m e try c z n y c h o s t r z a j 12°, oC= 6 , K = 9C°, J&j = 15°

Y lyniki b a d a ń , o d n o s z ą c e s i ę do obu s t a l i p o d d a n y c h tem u samemu z g n io to w i 20# p r z y c i ą g n i e n i u , p rze d stav ri.o n o p r z y k ła ­ dowo n a r y s u n k a c h 6 i 9 . Można z a u w a ż y ć, ż e mimo m n i e j s z e j

Skrawalnoćć martencwsfclej stall »gtornatoweJ«.. 37

Rys 8.

Zależność okresu truatości o slrza o d s z y b ­ kości sk ra H ania d la s ia l i A iO i A10N o zgniocie

p r z y ciągnieniu 8 0 %.

38 J . S z y r a j e a , M. B ł a s z o z a k , J . D ąb ro w sk i

N 25 20 C^j

^ 45 1 U 10 'o'<0

1 5 1

* >^j (j

i

! ts<o v 4 A---A 10

*---A10N

v j / /

__1/ /

V j —- , ___ v 6

v 7

— _V5.

29,7 37,& 45,8 60,3 69.8 94.0

Szybkość skrauania ¡¡n/min]

R ys. 9 a

Zależność wysokości chropowatości Rz[^u] od szybkości skrauania dla stali AiO i A10N o zgniocie p rz y

ciqgnieniu 2.0%

9 8 7

5

•5 5

S 3 O 3

2 1

100%,

50%

50%,

Sta l A10 A10N

Rys. 9b.

Kształt hiióra u zakresie szybkości skrauania 66,8-91,5 m/min

dla stali A 10 i AiON o zgniocie przy ciągnieniu 20%.

S k ra w a ln o ść m a r te n o w s k ie j s t a l i a u to m a to w e j 39 z a w a r t o ś c i w ę g la i k rzem u w s t a l i A10N, j e j w s k a ź n ik o k re s o w e j s z y b k o ś c i s k r a w a n ia v Cn n i e w i e l e r ó ż n i ł s i ę od w s k a ź n i-

hp=0 ,3

k a s t a l i A10 ( r y s . 8 ) . W y raźn ie o b ie s t a l e r ó ż n i ą s i ę pod w zględem w s k a ź n ik a c h r o p o w a to ś c i p o w ie r z c h n i ( r y s . 9 a ) . K rzy­

wa Rz = f ( v ) d l a s t a l i A10 c h a r a k t e r y z u j e s i ę dużym garbem w z a k r e s i e ś r e d n i c h s z y b k o ś c i s k r a w a n i a . A n a lo g ic z n a k rz y w a d l a s t a l i A10N, z a w i e r a j ą c e j z w ię k s z o n ą z a w a r to ś ć a z o t u , mimo z n a c z ­ neg o o b n i ż e n i a w t e j s t a l i z a w a r t o ś c i f o s f o r u , l e ż y n i ż e j i po­

s i a d a b a r d z i e j ła g o d n y p r z e b i e g .

K o rzy stn y m wpływem a z o tu n a w s k a ź n ik c h r o p o w a to ś c i p o w ie rz ­ c h n i m ożna u z a s a d n i ć ró w n ie ż d o ś ć z b l i ż o n e do s i e b i e w s k a ź n i­

k i c h r o p o w a to ś c i p o w i e r z c h n i, w y z n aczo n e w c z a s i e om ówionych u p r z e d n io poró w n aw czych b a d a ń s k r a w a l n o ś c i s t a l i A10N (A i B) o ra z s t a l i C i D, a t a k ż e s t a l i A10N i s t a l i t y p u 9S20 po ch o ­ d z ą cy c h z in n y c h w ytopów [4] S t a l A10N p o s ia d a n i e t y l k o k o r z y s t ­ n i e j s z y w s k a ź n ik c h r o p o w a to ś c i p o w ie r z c h n i t o c z o n e j posuwem w zdłużnym . D odatkow e b a d a n i a j a k o ś c i g w in tu n a c in a n e g o n a r z y n - k ą n a p ró b k a c h s t a l i A10 i A10N w y k a z a ły ró w n ie ż pod tym w z g lę ­ dem l e p s z ą s k r a w a ln o ś ć s t a l l A10N [ 5 ] .

V o d r ó ż n i e n iu od w s k a ź n ik a c h r o p o w a to ś c i p o w ie r z c h n i w skaź­

n i k j a k o ś c i w iórów s t a l i AIOH o k a z a ł s i ę m n ie j k o r z y s t n y od w s k a ź n ik a s t a l i A 10. I l u s t r u j e t o r y s . 9 b .

7 . '.'.'nioski

P rz ep ro w a d z o n e b a d a n ia porów naw cze p o z w o l ił y n a d o k o n a n ie o r i e n t a c y j n e j oceny poziom u s k r a w a l n o ś c i n ie u s p o k o j o n e j s t a l i m a r te n o w s k ie j A10N. Y.r p o ró w n a n iu z e s t a l ą 9S20 c h a r a k t e r y z u j e s i ę ona n iż s z y m w s k a ź n ik ie m o k re s o w e j s z y b k o ś c i s k r a w a n ia v Cn o o k o ło 30# i g o rsz y iń w s k a ź n ik ie m r o d z a j u w ió ró w .

hp=0 ,3

Pod w zględem w s k a ź n ik a c h r o p o w a to ś c i p o w i e r z c h n i, m ie r z o n e j w k i e r u n k u p r o s to p a d ły m do k i e r u n k u s z y b k o ś c i s k r a w a n i a , sk ra r- w a ln o ść s t a l i A10K j e s t z b l i ż o n a do s k r a w a l n o ś c i s t a l i 9 S 2 0 . U s tę p u je ona je d n a k s t a l i 9S20 pod w zględem c h r o p o w a to ś c i po­

w i e r z c h n i , m ie r z o n e j w k i e r u n k u zgodnym z k ie r u n k ie m sz y b k o ­ ś c i s k r a w a n ia o r a z pod w zględem j a k o ś c i n a c in a n e g o g w in tu .

40 J . S z y r a je w , M. B ł a s z o z a k , J . D ąbrow ski S t a l t y p u 9SMnPb23, z a w i e r a j ą c a d o d a te k t e l u r u , c h a r a k t e r y ­ z u j e s i ę z n a c z n i e le p s z y m w s k a ź n ik ie m t r w a ł o ś c i o s t r z a i r o ­ d z a je m w iórów od s t a l i 9 S 2 0 , a tym b a r d z i e j od s t a l i A10N. Pod w zględem w skaźnik ó w c h r o p o w a to ś c i p o w ie r z c h n i s k r a w a l n o ś o i s t a ­ l i ty p u 9SMhPb23» z a w i e r a j ą c e j d o d a te k t e l u r u o r a z s t a l i 9S20 o k a z a ły s i ę do s i e b i e z b l i ż o n e .

W p o ró w n a n iu z e s t a l ą A10 s t a l A10IT o p o d o b n e j z a w a r t o ś c i s i a r k i c h a r a k t e r y z u j e s i ę z b liż o n y m w s k a ź n ik ie m o k re s o w e j s z y b k o ś c i s k r a w a n i a , z n a c z n i e le p e z y m i w sk a ź n ik a m i j a k o ś c i po­

w i e r z c h n i i m n ie j k o r z y s tn y m w s k a ź n ik ie m r o d z a j u w ió ró w . W yniki p rz e p ro w a d z o n y c h b a d a ń p o z w a la ją s ą d z i ć , ź e wprowa­

d z e n ie do m a r te n o w s k ie j s t a l i a u to m a to w e j z w ię k s z o n e j i l o ś c i a z o t u , k o r z y s t n i e j wpływ a n a p o l e p s z e n i e w s k a ź n ik a j a k o ś c i p o w ie r z c h n i n i ż z w ię k s z a n ie z a w a r t o ś c i f o s f o r u . R ó w no cześnie

je d n a k s t a l e o n i ż s z e j z a w a r t o ś c i f o s f o r u i z w ię k s z o n e j zaw ar­

t o ś c i a z o tu w y k a z a ły m n ie j k o r z y s t n y r o d z a j w i ó r a .

D o k ł a d n ie j s z a o c e n a poziom u s k r a w a l n o ś c i s t a l i A10N wymaga­

ł a b y p r z e p r o w a d z e n ia b a d a ń d o ty c z ą c y c h w i ę k s z e j i l o ś c i w yto­

pów. R ów nież d o k ł a d n i e j s z e n a ś w i e t l e n i e wpływu z w ię k s z a n ia z a w a r t o ś c i a z o tu w a u to m a to w e j s t a l i m a r te n o w s k ie j n a j e j s k r a w a ln o ś ć w ym agałoby d o k o n a n ia b a d a ń p r z y u ż y c i u w ię k s z e j i l o ś c i w a ria n tó w s t a l i A10II. P rz e p ro w a d z o n e b a d a n i a p o t w i e r - d z a j ą je d n a k o g ó l n ie p o g lą d f i ] , ż e samo z w ię k s z a n ie z a w a rto ­ ś c i a z o tu w n i e u s p o k o j o n e j a u to m a to w e j s t a l i m a r te n o w s k ie j j e s t n i e w y s t a r c z a j ą c e d l a o d p o w ie d n ie g o p o d n i e s i e n i a poziom u j e j s k r a w a l n o ś c i .

LITERATURA

[ 1 ] B e ö v a f J . : J e n u tn e z a v 4 d ó t v £ ro b u a u to m a x o v ^ eh o c e l i v SSSR? H u t n i k , N r 5 , 1 9 6 5 , s t r . 2 1 8 -2 2 3 .

[ 2 J LT uller H .: D ie Z e r s p a n b a r k e i t v on A u t o m a t e n s ta h l. S t a h l u . E i s e n , N r 1 8 , 1 9 5 5 , s t r . 1 1 7 1 -1 1 7 6 .

[ 3 ] B u ł a t A ., Y/olak B. : I n s t r u k c j a b a d a ń s k r a w a l n o ś c i s t a l i a u to m a to w y c h . M a t e r i a ł y I n s t r u k ta ż o w e IO S , N r 2 9 , 1965.

Skrawalność mart en owaki ej stali aut ornat owe j . . 41 W S z y ra je w J . , B ła s z o z a k M ., D ąb ro w sk i J . t B a d a n ia wpływu

t e c h n o l o g i i w y t a p i a n i a , sp o s o b u w y ż a r z a n i a o r a z s t o p n i a z g n i o t u p r z y c i ą g n i e n i u n a s k r a w a ln o ś ć s t a l i A 10. S p r a ­ w o z d a n ie z p r a c y K a te d r y O b ró b k i S kraw aniem P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j 1 ^ 5 5 /1 8 - 5 /4 /6 4 .

[ 5 ] S z y r a je w J . , S l a s z o z a k 11., D ąb ro w sk i J . : B a d a n ia s k r a w a l - n o ś o i s t a l i a u to m a to w y ch w F a b ry c e Zegarów w Ł o d z i . S p r a ­ w o z d a n ie z p r a c y K a t e d r y O b ró b k i S kraw aniem P o l i t e c h n i k i Ś l ą s k i e j B - 3 1 7 /2 3 7 /M - 5 /8 /2 /6 2 .

OBPaEaTHBAEJIOCTb FE3AHHEM ABTO’ IATHbiX I1A.PTEH0BGKHX CTAJIEtł C riOBtnUEHHŁIM COREPHaHMEM A 30TA H nOKHKEIIHUM GOÄEPKAHKEM

$OC$OPA

P e 3 to u e

OÓcyacaeHO cpaBHHTexbHue KCCjiexoBaHita no oĆpaÓaTUBaeuocTK p e s a - HHem aBTOiiaTHur CTajieif napoje A IO k AION npoH3BO£CTBa I1HP h ROHBepTopmnc s b t o u s t h h x CTaaett 3 apy0exK oro npon3BOj;cTBa Tuna 9S20 h 9SMnPb23, BunojiHeHHue xa$espoi< oÓpaćOTKH pesaH H es n o - AMTexHiraecxoro h h c t h t j t t b b r . rjiHBHne. Onpese jimah ocnoBHue n o -

xasaTeJiH o 6 p a 6 a ru B a e m oots pe Barnie»« 3 tk x CTajiełł.

MACHINABILITY OP OPEN HEARTH FREE-CUTTING STEEL WITH HIGHER NITRO,GEN CONTENTS AND REDUCED PHOSPHORUS CONTENTS

S u m m a r y

T h is a r t i c l e d e a l s w i t h i n v e s t i g a t i o n s o f m a e h i n a b i l i t y o f open h e a r t h f r e e - c u t t i n g s t e e l s A10 and A10N p ro d u c e d i n P o la n d and c o n v e r t e r f r e e - c u t t i n g s t e e l s 9S20 and 9SMnPb23 t y p e s , fro m i m p o r t . I n v e s t i g a t i o n s h a v e fo u n d t h e b a s i c ma- c h i n a b i l i t y i n d i c e s f o r t h e s e s t e e l s .