RU2062304C1 - Cutting tool - Google Patents
Cutting tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062304C1 RU2062304C1 RU93054728A RU93054728A RU2062304C1 RU 2062304 C1 RU2062304 C1 RU 2062304C1 RU 93054728 A RU93054728 A RU 93054728A RU 93054728 A RU93054728 A RU 93054728A RU 2062304 C1 RU2062304 C1 RU 2062304C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particles
- tool
- cutting edge
- cutting
- cutting tool
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области упрочняющей поверхностной обработки металлов, а более точно касается режущих инструментов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности в химической, текстильной, целлюлозно-бумажной промышленности, кожевенном производстве. The present invention relates to the field of hardening surface treatment of metals, and more specifically relates to cutting tools and can be used in various sectors of the economy, in particular in the chemical, textile, pulp and paper industry, leather industry.
Известен режущий инструмент с режущей кромкой, упрочненной частицами материала покрытия вмятием их в материал основы (заявка ФРГ N3139871, кл. B23P 17/00, 21.04.83). Known cutting tool with a cutting edge hardened by particles of the coating material by denting them into the base material (application of Germany N3139871, CL B23P 17/00, 04/21/83).
В этом режущем инструменте в качестве материала покрытия использована сталь 50 CrМо4, распыляемая при температуре 1050oC.In this cutting tool, 50 CrMo 4 steel sprayed at a temperature of 1050 o C. was used as a coating material.
Указанный инструмент имеет недостаточную твердость материала покрытия при использовании инструмента, например для резки химических волокон, и в связи с этим сравнительно невысокую стойкость. The specified tool has insufficient hardness of the coating material when using the tool, for example for cutting chemical fibers, and therefore a relatively low resistance.
Известен режущий инструмент на основе стали, легированной переходными металлами VI группы периодической системы элементов, режущая кромка которого образована пересечением рабочих поверхностей лезвия и упрочнена частицами тугоплавких соединений легирующих элементов (патент СССР N1790625, кл.С23С 8/36, 23.01.93). Known cutting tool based on steel alloyed with transition metals of group VI of the periodic system of elements, the cutting edge of which is formed by the intersection of the working surfaces of the blade and hardened by particles of refractory compounds of alloying elements (USSR patent N1790625,
В указанном инструменте упрочненная часть режущей кромки состоит из двух слоев. Первый слой наносят на основу с помощью тлеющего разряда. Второй слой получают в результате ионной обработки первого слоя. In the specified tool, the hardened part of the cutting edge consists of two layers. The first layer is applied to the substrate using a glow discharge. The second layer is obtained by ion treatment of the first layer.
В указанном инструменте имеет место резкая граница между основой и упрочненной частью, в процессе ее формирования возможно затупление режущей кромки, что ухудшает качество инструмента. In the specified tool, there is a sharp boundary between the base and the hardened part; during its formation, the cutting edge may become dull, which affects the quality of the tool.
В основу предлагаемого изобретения была положена задача создания режущего инструмента, режущая кромка которого была бы так выполнена, что позволило бы значительно повысить качество инструмента. The basis of the invention was the task of creating a cutting tool, the cutting edge of which would be so designed that would significantly improve the quality of the tool.
Поставленная задача решается тем, что в режущем инструменте на основе стали, легированной переходными металлами VI группы периодической системы элементов, режущая кромка которого образована пересечением рабочих поверхностей лезвия и упрочнена частицами тугоплавких соединений легирующих элементов, согласно предлагаемому изобретению, максимальный диаметр частиц тугоплавких соединений легирующих элементов выполнен не превышающим радиуса округления режущей кромки, а отношение расстояния между этими указанными частицами к максимальному диаметру этих частиц выбрано в интервале 3 10. The problem is solved in that in a cutting tool based on steel alloyed with transition metals of group VI of the periodic system of elements, the cutting edge of which is formed by the intersection of the working surfaces of the blade and hardened by particles of refractory compounds of alloying elements, according to the invention, the maximum particle diameter of refractory compounds of alloying elements is made not exceeding the radius of rounding of the cutting edge, and the ratio of the distance between these specified particles to the maximum mu diameter of these particles is selected in the range of 10 March.
Максимальный диаметр частиц не должен превышать радиуса округления режущей кромки, поскольку в противном случае не обеспечивается достаточное сцепление частиц, выходящих на поверхность режущей кромки, с материалом основы (из-за малой поверхности контакта), что при эксплуатации приводит к выкрашиванию частиц и затуплению режущей кромки инструмента. Расстояние между этими частицами определяется тем, что, с одной стороны, должна обеспечиваться достаточная твердость режущей кромки инструмента, а, с другой стороны, слой не должен быть хрупким, чтобы при эксплуатации не было быстрого выкрашивания частиц и затупления инструмента. The maximum diameter of the particles should not exceed the radius of rounding of the cutting edge, since otherwise there is insufficient adhesion of the particles emerging on the surface of the cutting edge to the base material (due to the small contact surface), which during operation leads to chipping of the particles and blunting of the cutting edge tool. The distance between these particles is determined by the fact that, on the one hand, a sufficient hardness of the cutting edge of the tool should be provided, and, on the other hand, the layer should not be brittle, so that during operation there is no quick chipping of particles and blunting of the tool.
Толщина упрочненного слоя на рабочих поверхностях лезвия может быть выполнена (5 50)ρ, где r радиус округления режущей кромки. The thickness of the hardened layer on the working surfaces of the blade can be performed (5 50) ρ, where r is the radius of rounding of the cutting edge.
При меньшей толщине упрочненного слоя он в значительной мере уменьшается при заточке инструмента и затем быстро изнашивается в процессе работы, вследствие чего стойкость инструмента получается незначительной. При большей толщине слоя происходит выкрашивание режущей кромки. With a smaller thickness of the hardened layer, it decreases significantly when sharpening the tool and then quickly wears out during operation, as a result of which the tool life is insignificant. With a greater thickness of the layer, chipping of the cutting edge occurs.
Указанные выше соотношения показаны на основе нового направления в механике физической механике среды со структурой, разработанной одним из авторов предлагаемого изобретения академиком В.Е.Паниным. The above ratios are shown on the basis of a new direction in mechanics of the physical mechanics of the environment with a structure developed by one of the authors of the proposed invention, academician V.E. Panin.
Преимущества предлагаемого изобретения заключаются в том, что режущий инструмент имеет упрочненный слой с нужными параметрами (толщиной, размером частиц, отношением расстояния между частицами к максимальному диаметру), что обеспечивает высокое качество инструмента. The advantages of the invention are that the cutting tool has a hardened layer with the desired parameters (thickness, particle size, ratio of the distance between particles to the maximum diameter), which ensures high quality of the tool.
Далее предлагаемое изобретение поясняется описанием конкретных примеров его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 изображает предлагаемый режущий инструмент (поперечный разрез);
фиг.2 участок А на фиг.1 в увеличенном масштабе.Further, the invention is illustrated by a description of specific examples of its implementation and the accompanying drawings, in which:
figure 1 depicts the proposed cutting tool (cross section);
figure 2 plot a in figure 1 on an enlarged scale.
Предлагаемый режущий инструмент содержит основу 1 (фиг.1) из стали, легированной переходными металлами VI группы периодической системы элементов, и режущую кромку 2, образованную пересечением рабочих поверхностей лезвия и упрочненную частицами 3 тугоплавких соединений легирующих элементов. Максимальный диаметр D (фиг.2) частиц 3 тугоплавких соединений легирующих элементов выполнен не превышающим радиуса r (фиг.1) округления режущей кромки 2. The proposed cutting tool contains a base 1 (figure 1) of steel alloyed with transition metals of group VI of the periodic system of elements, and a
Отношение L/D расстояния L (фиг.2) между этими частицами 3 к максимальному диаметру D этих частиц 3 выбрано в интервале, который соответствует 3 10, то есть L/D (3 10). The ratio L / D of the distance L (FIG. 2) between these
Толщина t (фиг. 1) упрочненного слоя 4 на рабочих поверхностях лезвия выполнена (5 50)r. The thickness t (Fig. 1) of the hardened
Ниже будет описан способ получения предлагаемого режущего инструмента. Below will be described a method of obtaining the proposed cutting tool.
Этот способ заключается в том, что предлагаемый режущий инструмент обрабатывают в азотосодержащей плазме тлеющего разряда. Обработку режущего инструмента в азотосодержащей плазме тлеющего разряда осуществляют в течение 15 150 мин при температуре 450 600oС.This method consists in the fact that the proposed cutting tool is processed in a nitrogen-containing glow discharge plasma. The processing of the cutting tool in a nitrogen-containing glow discharge plasma is carried out for 15 150 minutes at a temperature of 450 600 o C.
Далее приведены конкретные примеры получения предлагаемого режущего инструмента. The following are specific examples of the proposed cutting tool.
Пример 1. Example 1
Режущий инструмент для резки химического волокна размерами 20x100x0,9 был изготовлен на основе 1 (фиг.1) из стали 65Х13 (сталь содержит 13% металла VI группы хрома). После механической и термической обработки режущей кромки 2 инструмент подвергали обработке в азотосодержащей плазме тлеющего разряда в течение 20 мин при температуре 480oС для создания упрочненного слоя 4 режущей кромки 2 с r 1 мкм.A cutting tool for cutting chemical fiber with dimensions of 20x100x0.9 was made on the basis of 1 (Fig. 1) of steel 65X13 (steel contains 13% of metal of group VI of chromium). After mechanical and thermal processing of the
Был получен режущий инструмент с t 5ρ, ), имеющий микротвердость H100 10,1 ГПа.A cutting tool with t 5ρ was obtained, ) having a microhardness of H 100 10.1 GPa.
Пример 2. Example 2
Режущий инструмент был изготовлен так же, как в примере 1, но в течение 90 мин при температуре 500oС.The cutting tool was made in the same way as in example 1, but for 90 minutes at a temperature of 500 o C.
Был получен режущий инструмент с t 20ρ, , имеющий микротвердость Н100 11,0 ГПа.A cutting tool was obtained with t 20ρ, having a microhardness of N 100 11.0 GPa.
Пример 3. Example 3
Режущий инструмент был изготовлен так же, как в примере 1, но в течение 150 мин при температуре 520oС.The cutting tool was made in the same way as in example 1, but for 150 minutes at a temperature of 520 o C.
Был получен режущий инструмент с t 50ρ, , имеющий микротвердость Н100 11,0 ГПа.A cutting tool with t 50ρ was obtained, having a microhardness of N 100 11.0 GPa.
Ниже приведена таблица, в которой отражены полученные в вышеописанных примерах характеристики упрочненного слоя 4 (фиг.1) режущей кромки 2 предлагаемого инструмента и результаты промышленных испытаний (по каждому режиму было приготовлено и испытано по 20 инструментов, в таблице приведены средние значения). В качестве критерия долговечности использовали количество резов при резке волокна типа "Нитрон". Сравнение проводили с инструментом производства фирмы Lutz (Германия), паспортный срок службы которого составляет 40000 резов. The table below shows the characteristics of the hardened layer 4 (Fig. 1) of the
Из приведенных данных видно, что предлагаемый инструмент имеет стойкость, в 4 6 раз превышающую стойкость известных инструментов, то есть имеет существенно лучшее качество. From the above data it is seen that the proposed tool has a resistance 4-6 times higher than the resistance of known tools, that is, has a significantly better quality.
Выше были описаны предпочтительные варианты осуществления предлагаемого изобретения, в которые сведущими в этой области специалистами могут быть внесены изменения, не выходящие за пределы существа, изложенного в формуле изобретения. ТТТ1 ТТТ2 The preferred embodiments of the present invention have been described above, in which those skilled in the art can make changes that do not go beyond the essence of the claims. TTT1 TTT2
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93054728A RU2062304C1 (en) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Cutting tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93054728A RU2062304C1 (en) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Cutting tool |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2062304C1 true RU2062304C1 (en) | 1996-06-20 |
RU93054728A RU93054728A (en) | 1996-11-27 |
Family
ID=20150043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93054728A RU2062304C1 (en) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Cutting tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2062304C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503530C1 (en) * | 2009-11-27 | 2014-01-10 | Белер Иббшталь Профиль Гмбх | Method of making swivel blades |
-
1993
- 1993-12-08 RU RU93054728A patent/RU2062304C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент РФ N 1790635, кл. C 23 C 8/36, 23.01.93. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503530C1 (en) * | 2009-11-27 | 2014-01-10 | Белер Иббшталь Профиль Гмбх | Method of making swivel blades |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4653373A (en) | Knife blade and method for making same | |
Shaw et al. | The mechanism of chip formation with hard turning steel | |
EP0567300B1 (en) | Knife blades | |
JP3469235B2 (en) | Knife blade | |
SE509201C2 (en) | Aluminum oxide coated tool | |
SG175811A1 (en) | A sawing wire with abrasive particles partly embedded in a metal wire and partly held by an organic binder | |
WO2010125083A1 (en) | A fixed abrasive sawing wire with a rough interface between core and outer sheath | |
KR20040097234A (en) | Self-sharpening cutting tool with hard coating | |
KR100380262B1 (en) | Clad hard alloy tool | |
KR19980703399A (en) | knife | |
RU2062304C1 (en) | Cutting tool | |
Börner et al. | Surface microstructuring of steel components for CVD diamond coating by ultrasonic vibration superimposed face milling using tailored tools | |
WO1997039862A1 (en) | Self-sharpening cutting device | |
JP3402849B2 (en) | Blade and blade manufacturing method | |
JPS58153774A (en) | Preparation of hard coating member | |
Beer et al. | Antiabrasive coatings in a new application—wood rotary peeling process | |
JPH11300688A (en) | Cutting blade | |
JP2665565B2 (en) | Cutlery for planing wood | |
KR100187564B1 (en) | Surface treatment method of coated cutting tool | |
JP2004291204A (en) | Cbn based sintered body cutting tool and its manufacturing method | |
Kato et al. | Wear characteristics of a woodworking knife with a vanadium carbide coating only on the clearance surface (back surface) | |
Das et al. | Experimental investigation of various surface integrity aspects in hard turning of AISI 4340 alloy steel with coated and uncoated cermet | |
US6745479B2 (en) | Chromium mounted diamond particle cutting tool or wear surface and method | |
DJERIBAA et al. | STUDY OF PLASMA-DEPOSITED LAYERS OF W-TIN ON CUTTING TOOLS. | |
Dobrocký et al. | Change of surface texture parameters of ground surfaces after application of hard and abrasion resistant layers |