Einfluß einer Drehbearbeitung auf die Randzone von Hartlegierungen:
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Düsseldorf
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| adam_text | Titel: Einfluß einer Drehbearbeitung auf die Randzone von Hartlegierungen
Autor: Segtrop, Klaus
Jahr: 1995
Gliederung _ V 1. Einleitung................................................. 1 1.1 Stand der Kenntnis .......................................... 3 1.1.1 Hartlegierungen ............................................ 3 1.1.2 Schneidstoffe für die Drehbearbeitung............................ 5 - Schneidstoffeigenschaften ............................... 5 - Schneidstoffbeanspruchung beim Drehen von Hartlegiemngen ... 6 - Schneidstoffauswahl .................................. 7 - Praxisbeispiele zur Drehbearbeitung mit PKB ................ 9 1.1.3 Hartbearbeitung ............................................ 9 1.1.4 Surface integrity / Randzonenbeeinflussung........................10 1.1.5 Entstehung der Oberfläche durch Drehbearbeitung ..................12 Chemische Wechselwirkung...............................12 Mechanische Beanspruchung des Werkstückstoffes .............12 Thermische Beanspruchung des Werkstückstoffes...............13 Zusammenwirken von mechanischer und thermischer Beanspruchung
13 1.1.6 Werkstoffcharakterisierung unter Zerspanungsbedingungen.............15 1.2 Folgerungen, Ziel und Weg....................................17 2. Versuchsdurchführung und Versuchseinrichtungen...................19 2.1 Versuchswerkstoffe ..........................................19 2.1.1 Werkstückstoff - Untereutektische Hartlegierungen.........................19 - Übereutektische Hartlegierungen..........................19 - Hartphasenverteilung ..................................19 - Herstellung .........................................20 2.1.2 Wärmebehandlung und Gefüge .................................20 2.1.3 Schneidstoff ...............................................20 2.2 Zerspanversuche ............................................21 2.2.1 Drehversuche ..............................................21 2.2.2 Ritzversuche ....................................... 21 2.2.3 Pendelversuche .............................................22 2.3 Untersuchung der Versuchswerkstoffe vor
Zerspanung................23 - Gefüge und Härtemessungen.............................23 - Warmhärtemessungen, Bestimmung des E-Moduls.............23 - Druckversuche .......................................24 - Schmelzscherversuche..................................24 2.4 Untersuchung der Versuchswerkstoffe nach Zerspanung...............25 2.4.1 Randzonenuntersuchung gespanter Oberflächen.....................25 - Mikroskopische Untersuchungsverfahren ...................25 - Härtemessung...................... 25
VI Abkürzungen und Fonnelzeichen - Eigenspannungen .....................................25 2.4.2 Untersuchung des Schneidstoffes nach Zerspanung...................26 2.4.3 Untersuchung der Späne ......................................26 3. Versuchsergebnisse ..........................................27 3.1 Charakterisierung der Versuchswerkstoffe .........................27 3.1.1 Gefüge ...................................................27 3.1.2 Härte-, Anlaßverhalten .......................................28 3.2 Drehversuche ..............................................29 3.2.1 Co-Basis Werkstückstoff................... 29 3.2.2 Fe-Basis Werkstückstoff.......................................30 3.2.3 Ausbildung des Werkzeugverschleißes ............................31 3.3 Untersuchung der Werkstoffe vor der Zerspanung ...................32 - Scherversuche........................................32 - Wannhärte..........................................33 - Druckversuche .......................................34
3.4 Untersuchung der Werkstoffe nach der Zerspanung..................34 3.4.1 Surface integrity.............................................34 - Oberflächentopographie ................................34 - Oberflächenausbildung .................................35 - Bearbeitete Oberfläche.................................36 - Mikrohärtemessungen..................................36 - Eigenspannungsmessungen ..............................37 3.5 Spanbeurteilung ............................. 38 - Makroskopische Spanbeurteilung..........................38 - Mikroskopische Untersuchung............................39 3.6 Schnittunterbrechungsversuch...................................40 3.7 Pendelversuche .............................................40 - Versuchsbedingte Einflußgrößen .........................40 - Werkstoffbedingte Einflußgrößen .........................41 - Randzonenbeeinflussung................................42 - Mikrohärtemessungen..................................42
- Pendeloberfläche......................................43 - Pendelspäne .........................................43 - Schneidplattenverschleiß................................43 - Spanwurzeluntersuchungen im Pendelversuch ................43 3.8 Langsame Ritzversuche ................. 44
Gliederung VII 4. Diskussion.................................................46 4.1 Spanbildungsprozeß..........................................46 4.1.1 Grundlagen der Spanbildung ...................................46 4.1.2 Spanform..................................................47 Makroskopische Untersuchung der Spanform .................47 Spanformen bei mehrphasigen Hartlegierungen................47 Co-Basis.............................................47 Fe-Basis .............................................48 Mikroskopische Untersuchung des Spangefüges ................50 4.1.3 Spanbildung an mehrphasigen Hartlegierungen......................51 Fe-Basis .............................................51 Co- Basis ............................................54 4.2 Schneidstoffverschleiß ........................................54 4.2.1 Grundlagen der Tribologie.....................................55 4.2.2 Tribologisches System Zerspanprozeß ...........................56 4.2.3 Schneidstoffverschleiß
bei der Zerspanung der Co-Basislegiemngen......57 4.2.4 Schneidstoffverschleiß bei der Zerspanung der Fe-Basislegienmgen ......60 4.2.5 Verschleißerscheinungsformen..................................63 4.3 Surface integrity ............................................65 4.3.1 Entstehung einer bearbeiteten Oberfläche .........................65 4.3.2 Oberflächentopographie.......................................65 4.3.3 Grundlagen plastischer Verformung..............................68 Metallmatrix..........................................68 Hartphasen...........................................70 Grenzfläche...........................................71 4.3.4 Randzonenbeeinflussung ......................................72 4.3.5 Reaktion der Metallmatrix ....................................73 4.3.6 Reaktion der Hartphasen......................................75 4.4 Kennwerte aus Zerspanungsuntersuchungen .......................79 4.4.1 Zerspankräfte im Drehversuch..................................79
4.4.2 Energiemessung im Pendelversuch...............................80 4.4.3 Keimgrößen aus dem Ritzversuch................................81 4.5 Analogie zwischen Dreh-, Pendel- und Einzelritzversuch...............82 5. Hinweise zur Bearbeitung von Hartlegierungen .....................84 6. Zusammenfassung...........................................86 7. Tabellen .............................................. 89 8. Bilder ...................................................127 9. Schrifttum............................... 226
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