SERVICE DURABILITY IMPROVEMENT OF HOT SAWS BY HEAT TREATMENT

O. V. UZLOV, H. V. DROZHEVSKA, O. V. PUCHYKOV, O. A. SHPAK, Yu. S. SLUPSKA

Abstract


Purpose of the study. To determine the improvement potential of service durability of hot saws by heat treatment of saw teeth. To develop the optimal heat treatment modes in order to obtain the higher service durability of hot saws. To implement the optimal heat treatment mode into industrial practice of hot saw treatment. Methodology. Investigation of the structure of hot saws has been carried out using light microscopes Neophot 32 and Axiovert 200M MAT with AxioVision 4.6.3 software. The hardness of hot saw teeth has been assessed by Vickers method. Microhardness has been determined by PMT-3 test equipment. Results. It has been established that the use of blowing of saw tooth in all tested modes leads to a decrease in the total depth of the heat affected zone, primarily due to a decrease in the depth of the transition zone. It is shown that an amperage decrease in all the tested modes reduces the depth of the heat affected zone. It has been experimentally proved that an increase in the contact area between the heater and the tooth significantly (1,5…2 times) increases the depth of the heat affected zone. This is mainly due to an increase in the depth of the transition zone. In this case, the hardness of the quenched zone is slightly reduced. It is proved that most of the regularities previously defined for the structure of cold saw disks are also true for the structure of hot saw disks, despite significantly different operating conditions. Practical significance. It was possible to increase the depth of the hardened layer of hot saw teeth up to 80 % of the height of the cutting element. However, based on the manufacturability of the resizing of the disks during operation, the depth of the hardened zone was limited to 40…50 % of the height of the tooth. The quality of the hot cut has been improved; the number of defects of the "cuts" and "scoring" type has been decreased significantly. The durability of hot saw disks increased by at least 5 %.


Keywords


hot saw; heat treatment; service durability; “scoring” defect; “cut” defect; hardness; quenching

References


Насад Т. Г. Высокоскоростная обработка с тепловым воздействием: монография. Саратовский государственный технический университет, 2007. 108 с.

Банников А. И. Совершенствование процесса резания горячего металлопроката дисковыми пилами на основе управления теплофизическими явлениями в контактной зоне : дисс. д-ра техн. наук : 05.02.07. Волгоград, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», 2018. 306 с.

Таланов Н. В. Физические основы процесса резания. Физические процессы при резании металлов. 1984. С. 3–37.

Банников А. И. Теоретические основы модернизации пил ударного реза горячего проката : монография. Волгоград : ВолгГТУ, 2014. 108 с.

Воронцов А. Л., Албагачиев А. Ю., Султан−заде Н. М. Теоретические основы обработки металлов в машиностроении. Старый Оскол : ТНТ, 2014. 552 с.

Гисметулин А. Р., Горбунов И. В., Ефременков И. В. Разработка препроцессора для моделирования операций механообработки в САЕ системе LS–DYNA. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16, № 1 (5). С. 1338–1342.

Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочность твердых тел. Москва : Металлургия, 1971. С. 141–149.

Большаков В. І., Волчук В. М., Дубров Ю. І. Шляхи відстежування трансформацій мікроструктури матеріалу, які відбуваються внаслідок його знос. Шостий міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові : тези доповідей. За заг. ред. к. т. н., доц. Б. І. Кіндрацького. Львів : КІНПАТРІ ЛТД, 2003. С. 145−146.

Андреев Г. С. Тепловые явления в режущей части инструмента при прерывистом резании. Вестник машиностроения. 1973. № 3. С. 69–73.

Плахотник В. А., Конская А. А. Определение температурного поля в поверхностном слое заготовки при термофрикционном резании. Вестник СНУ им. Даля. 2013. №. 4 (2). С. 150–152.

Дальский А. М. Справочник технолога–машиностроителя : в 2 т; под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. 5-е изд., испр. Мщсква : Машиностроение, 2010. Т. 1. 912 с.

Калиновский В. Р. Технология горячей обработки металлов. Минск : ИВЦ Минфина, 2008. 352 с.

Банников А. И., Дятлов Н. А., Пермяков И. Л., Антонов А. С. Металлографическое исследование стружки при ударной резке горячего проката. СТИН. 2014. № 4. С. 19–20.

Узлов О. В., Дрожевська Г. В., Пучиков О. В., Гречка І. С. Підвищення ресурсу експлуатації дисків пил холодного різання металу шляхом термічної обробки. Металознавство та термічна обробка металів. 2019. № 4 (87). С. 10−16. DOI: 10.30838/J.PMHTM.2413.241219.10.595


GOST Style Citations