Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали

 

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающий первую закалку с температуры ниже принятой, вторую стандартную закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости , первую закалку осуществляют с 1100-1120°С с охлаждением в воздушном потоке. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдержку при первой закалке осуществляют в течение 3-5 мин.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН Ñ 21 D 9/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 L

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3462552/22-02 (22) 26.04.82 (46) 07.04.85. Бюл. № 13 (72) С. С. Кипарисов, Г. Н. Киберев и С. И. Богодухов (71) Московский институт тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова, Оренбургский завод сверл и Оренбургский политехнический институт (53) 621.785.79(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 369153, кл. С 21 D 9/22, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 1089152, кл. С 21 D 9/22, 1982.

„Я(,1 „„1 148883 Д (54) (57) 1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУШЕЙ СТАЛИ, включающий первую закалку с температуры ниже принятой, вторую стандартную закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, первую закалку осуществляют с 1100 †11 С с охлаждением в воздушном потоке.

2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что выдержку при первой закалке осуществляют в течение 3 — 5 мин.

1148883

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к инструментальному производству, и может быть использовано при термической обработке изделий из быстрорежущих сталей.

Известен способ термической обработки быстродействующей стали, включающий двойную закалку и отпуск. С целью ловышения износостойкости инструмента после нагрева под вторую закалку проводят изотермическую выдержку в соляной ванне при

830 — 850 С в течение 5 — 20 мин (1).

Однако износостойкость инструмента увеличивается всего на 20-40 /<.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки быстрорежущией стали, включающий двойную закалку и отпуск с проведением первой закалки от температуры на 20-35 С выше точки Àpp. Способ обеспечивает повышение прочностных свойств за счет получения полигональной субструктуры (2).

Однако обработка по известному способу не в полной мере обеспечивает возможность повышения износостойкости.

Цель изобретения — повышение износостойкости инструмента.

Для достижения поставленной цели согласно способу термической обработки инструмента из быстрорежущей стали, включающему первую закалку с температуры ниже принятой, вторую стандартную закалку и отпуск, первую закалку ocyùåñòâëÿþò с 1100— ! 120 С с охлаждением в воздушном потоке.

При этом первую закалку осуществляют в течение 3 — 5 мин.

Проведенные исследования по режиме первой закалки показывают,что при закалке с 850 — 1000 С с последующими различными режимами охлаждения не обеспечивается значительное повышение режущих свойств инструмента. Растворимость легирующих элементов в аустените возрастает в прямой зависимости от температуры и длительности выдержки. Фиксация структуры и субструктуры при первичной закалке йрактически сохраняется и не релаксируется, микронапряжения и пересыщенный твердый раствор не успевают вернуться в стабильное состояние вследствие малой выдержки (3—

5 мин) перед нагревом под вторую закалку.

Нагрев выше 1150 — 1200 С приводит к повышенной кривизне инструмента.

Пример. Сверла диаметром 21,25 мм загружают в кассеты (масса сверл 15 кг) и подают на нагрев первой закалки в ванну состава 100 /p ВаС1 температурой 1100. С и выдерживают 2 мин 30 с. По истечении этого времени переброс линии выносит кассету из ванны в течение 5 с в пространство, где сверла закаливают в воздушном потоке при избыточном давлении 5 атм, с малой подачей воды, превращающейся в туман в течение 2 мин 30 с.

Затем процесс проводится по следующему технологическому процессу: подогрев при 1100 С в течение 2 мин 30 с в ванне состава 100 /p ВаС1р, перенос в ванну окончательного нагрева 5 с; окончательный нагрев при 1225 — 1240 С в течение 2 мин 30 с (температура корректируется по баллу зерна) в ванне состава

100 /p, ВаС1,. перенос в закалочную ванну состава 2535 /р ВаС1 50 — 55 /р СаС1, остальное N3Cl (соль НТ 495) в течение 2 мин 30 с; охлаждение сверл сжатым воздухом+ вода до температуры цеха в течение 10 мин; отпуск в соли 100 /p НТ 3 495 при 600+

qo +5 С (1); охлаждение сверл сжатым воздухом вода до температуры цеха; отпуск в соли 100/p НТ 495 при 600+

-+5 C в течение 10 мин; охлаждение сжатым воздухом + вода; отмывка.

Как показывают проведенные исследования, закалки сверл в воду, хотя и дает увеличение твердости на 2-3 единицы, приводит частично к образованию микротрещин на ленточках. После термической обработки и законченного технологического процесса сверла подвергают стойкостным испытаниям.

Испытания проводят на заготовках из стали 45 твердостью 169 — 220 НВ с охлаждением 5 /<-ной эмульсией. Сверление ведут со скоростью п =475 об/мин, глубиной

t — 80 мм и подачей $=0,4 мм/мин. Геометрические параметры сверл соответствуют техническим условиям. За критерий стойкости принимают полное затупление и скрип.

Результаты испытаний сверл при резании приведены в таблице.

Закалка по 2-му режиму приводит к частичному выкрашиванию кромок, снижение температуры нагрева с 1120 С до 1050 С

4S (режим 4) уменьшает это явление.

Повышение режущих свойств сверл из стали Р6М5 обеспечивается более высокой красностойкостью за счет легированности твердого раствора при рекомендуемых режимах. Результаты испытаний показывают, 50 что стойкость увеличивается в 2 раза.

Зкономический эффект за счет увеличения срока службы инструмента составит

0,5 млн. руб.

1148883

Стойкость отверстий

Условия астворимость легируюих в твердом растворе

Сг

Заводской режим (полностью соответствует ТУ) 200

3,26

0,18

Закалка в воздушно-водяном потоке от температуры 1100 С, выдержо ка 3 мин, затем заводской режим

223

3,42

0,38

Закалка в воздушном потоке от температуры 1100 С, выдержка е

3 мин, далее заводской режим

403

3,32

0,21

Закалка в воздушно-водяном потоке от температуры 1050 С, выдержка

3 мин, затем заводской режим

343

3,36

0,32

Редактор В. Петраш

Заказ 2427

Составитель В. Клыкова

Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП аПатент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4