Wpływ nagniatania ślizgowego kompozytem diamentowym na topografię powierzchni utwardzonych stali narzędziowych do obróbki plastycznej na zimno *

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki analizy topografii powierzchni wybranych stali narzędziowych, przeznaczonych do obróbki plastycznej na zimno, po sekwencyjnym procesie toczenia na twardo i nagniatania ślizgowego końcówką z kompozytu diamentowego z 10-proc. dodatkiem TiB₂. Obróbkę cieplną badanych gatunków stali przeprowadzono w piecu próżniowym. Uzyskano odpowiednio twardość: 55 ± 1 HRC (Sverker 21), 59 ± 1 HRC (Vanadis 6), 64 ± 1 HRC (Vanadis 8), 67 ± 1 HRC (Vanadis 60) oraz 62 ± 1 HRC (Vancron 40). Ukształtowane powierzchnie analizowano pod kątem stereometrycznych cech charakteryzujących warstwę wierzchnią (WW). Wyniki dowodzą, że zastosowanie obróbki sekwencyjnej, łączącej operacje kształtowania ubytkowego i bezubytkowego, pozwala na uzyskanie struktury geometrycznej powierzchni (SGP) charakteryzującej się niskimi wartościami parametru Sa oraz korzystnym kształtem krzywej udziału materiałowego.

SŁOWA KLUCZOWE: toczenie, nagniatanie ślizgowe, topografia powierzchni, udział materiałowy

ABSTRACT: Results of the topography analysis of selected tool steels for cold working after a sequential process of turning and slide burnishing using a diamond composite end tip with a 10% TiB₂ addition are presented. Heat treatment of investigated steel grades were carried out in a vacuum furnace to achieve following hardness: 55 ± 1 HRC (Sverker 21), 59 ± 1 HRC (Vanadis 6), 64 ± 1 HRC (Vanadis 8), 67 ± 1 HRC (Vanadis 60) and 62 ± 1 HRC (Vancron 40). Formed surfaces were analyzed for stereometric features characterizing the surface layer (SL). The results prove that the use of sequential treatment combining removal and non-removal operations allows to obtain a surface geometrical structure (SGS) characterized by low values of the Sa parameter and a favorable shape of the material ratio curve.

KEYWORDS: turning, slide burnishing, surface topography, material ratio

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Grzesik W., Rech J., Żak K. “High-precision finishing hard steel surfaces using cutting, abrasive and burnishing operations”. Procedia Manufacturing. 1 (2015): s. 619–627.
• “Switch to hard part turning. High-productivity, high-quality finish turning of case-hardened steel surface”. AB Sandvik Coromant, 2005.
• Zębala W., Siwiec J. “Hard turning of cold work tool steel with CBN tools”. Advance in Manufacturing Science and Technology. 36, 4 (2012): s. 19–32.
• Przybylski W. “Zintegrowana obróbka toczeniem i nagniataniem”. Mechanik. 12 (2011): s. 34–35.
• Korzyński M. „Nagniatanie ślizgowe”. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2007.
• Przybylski W. „Technologia obróbki nagniataniem”. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1987.
• Matuszewski M., Musiał J., Styp-Rekowski M. „Stopień izotropowości struktury powierzchni elementów maszyn a proces zużywania”. Tribologia. 6 (2012): s. 121–128.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2018.12.197