Изготовление деталей и узлов авиационной техники из металлических материалов значительную трудоемкость (до 40% от общей трудоемкости изготовления изделий) операции механической обработки на металлообрабатывающих станках. При использовании в конструкциях агрегатов летательных аппаратов крупногабаритных монолитных деталей сложных форм из труднообрабатываемых материалов растет объем работ по механической обработке (1-6).
Эффективным путем повышения точности и производительности, снижения объема доводочных работ и себестоимости изготовления деталей авиационной техники является применение высокоскоростной обработки (ВСО) инструментом повышенной теплостойкости, износостойкости и пластичности (6-11).
В настоящее время эксплуатация режущего инструмента (РИ) из быстрорежущих сталей показывает, что в большинстве случаев причиной неудовлетворительной стойкости инструмента является его хрупкое разрушение или смятие режущей кромки из–за низких пластических характеристик. Имеются различные способы изотермической закалки, позволяющие резко повысить пластические характеристики РИ, но при этом несколько снижаются их прочностные свойства (12-15).
Исследованиями, установлено, что одним из эффективных путей повышения теплостойкости и износостойкости РИ является изотермическая закалка в интервале Бейнитного «предпревращения», а в качестве нагревающей и охлаждающей среды применялся псевдоожиженный слой сыпучих материалов. Выявлено, что максимальной теплостойкостью (красностойкостью) обладают образцы из стали Р18 после изотермической закалки в интервале Бейнитного «предпревращения». Изотермическая закалка быстрорежущих сталей в интервале Бейнитного «предпревращения» надежно предупреждает выделение карбидов, что способствует увеличению твердости и теплостойкости. Применение данной методики не вызывает деформаций и поводок инструмента, так как экспериментально установлено, что средние температуры нагрева материала, при которых достигается максимальное упрочнение, малы.
Проведенные металлографические, рентгеноструктурные и электронно-микроскопические исследования показали, что: в структуре происходят следующие процессы: выделение по границам зерен мелкодисперсных карбидов продолговатой формы, частичное растворение карбидов, которые имеют более круглую форму, чем в исходном состоянии. Установлено, что на процессы растворения и выделения карбидов большое влияние оказывают три фактора обработки: скорость нагрева, температура и число термоциклов.
Результаты экспериментов свидетельствуют о перспективности предложенной методики изготовления деталей летательных аппаратов при ВСО.