|
Зона термического влияния |
Зона термического влияния значительно превышает по размерам белый слой. На структуру рассматриваемой зоны оказывают влияние материал обрабатываемой заготовки, его исходное состояние, свойства рабочей среды, а также режим обработки. Глубина структурных изменений определяется толщиной слоя металла заготовки, температура в которой превышает температуру структурных изменений.
В первом приближении глубину Ят зоны термического влияния можно определить исходя из следующих соображений. Теплота, выделяющаяся при электрическом разряде, проникает в обрабатываемую заготовку на глубину Н0 [18]:
Н0 = 40 ]/ nata мкм, где ta — длительность импульса, мкс; а — коэффициент температуропроводности, см2/с.
После удаления микропорции металла объемом, ограниченным размерами единичной лунки глубиной /гл, величина #т будет определяться выражением
Ят = Я0 — /in. На мягком режиме обработки зона термического влияния имеет малые размеры, что обусловливает близкие по величине высокие скорости охлаждения всех участков рассматриваемой зоны. В итоге при обработке стали У10 импульсами энергией WH<10-3 Дж в зоне термического влияния образуется мелкозернистая мартенситная структура.
Выяснено [27], что при обработке стальных деталей и использовании малых WH и tM в углеродсодержащих рабочих жидкостях мелкозернистая мартенситно-трооститная структура образуется независимо от исходной твердости обрабатываемой детали. С ростом ta (при соответствующем увеличении Wn) картина изменяется: растет толщина рассматриваемой зоны, различные ее участки начинают охлаждаться с существенно отличающимися друг от друга скоростями, что обусловливает образование разнообразнейших структур металла [27].
При обработке стали импульсами Wn = 10~2н-10-3 Дж толщина зоны термического влияния возрастает. После обработки в минеральных маслах и керосине увеличивается количество в структуре остаточного аустенита, зачастую выходящего на поверхность. При обработке стали У8 импульсами ?и= 100 .мкс и WM=b Дж рассматриваемая зона имеет аустенитно-мартен-ситную структуру с содержанием остаточного аустенита, зависящим от состава и свойств рабочей жидкости. После обработки стали в керосине количество остаточного аустенита составило* 31%, в индустриальном масле 12—24%, в смеси воды с индустриальным маслом 18%. После обработки в воде аустенит в поверхностном слое отсутствует.
Остаточный аустенит обнаружен в поверхностном слое заготовок из закаленных сталей, обработанных в керосине на станке мод. 4531 на режиме f/x.x= 150В, /к.3=2,0 А, С=2 мкФ [1]. В зависимости от условий ведения электроэрозионной обработки зона термического влияния имеет закаленные участки с мелкозернистой структурой, участки вторичной закалки, которые зачастую при обработке на грубых режимах чередуются с участками отпуска [7, 21, 27]. На рис. 19 показаны микрофотографии поверхностного слоя деталей из углеродистой стали У10, обработанных на ряде режимов.
|