Способ упрочнения твердосплавного w-со инструмента

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам , термической и химико-термической обработки твердосплавного W-Co инструмента . Целью изобретения является повьшение твердости инструмента. Инструменты из сплава ВК8 пропитывают в среде карбамида сначала при 160- 180 С в течение 5-15 мин, а затем при 400-600 с в течение 3-5 мин, после чего его нагревают в барийхлориевоА ванне до температуры закалки 1100- 1200°С, вьщерживают и охлаждают в масле, а затем проводят старение при 650-750°С в те гение 1-1,5 ч. В результате повышается твердость инстру-: мента при сохранении на высоком уровне значений прочности и ударной вязкости . 1 табл. о $ (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) цц4 С 23 С 8/60

ЛМ Ъ

Я(Т Г!ъ,"1,„ ; :*!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4125490/31-02 (22) 01.10.86 (46) 23.09.88. Бюп. В 35 (71) Аптайский политехнический институт им. И.И.Ползунова (72) Н.С.Салманов, Г.Г.Садыгов, А.Г.Шахмаров, В.Б.Бутыгин, Г.А.Околович и С.С.111естаков (53) 621. 785. 75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 933793, кл. С 23 С 9/02, 1982.

Лошак М.Г., Александрова Л.И. Упрочнение твердых сплавов. — Киев, Наукова думка, 1977, с. 107-116..(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОГО 11-Со ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам термической и химико-термической обработки твердосплавного W-Co инструмента. Целью изобретения является повьппение твердости инструмента. Инструменты из сплава ВК8 пропитывают в среде карбамида сначала при 160180 С в течение 5-15 мин, а затем при 400-600 С в течение 3-5 мин, после чего его нагреваютв барийхлориевой, ванне до температуры закалки 11001200 С, выдерживают и охлаждают в масле, а затем проводят старение при

650-750 С в те :ение 1-1,5 ч. В результате ловышается твердость инструмента при сохранении на высоком уровС> не значений прочности и ударной вязкости. 1 табл.

1I425250

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической и химико-термической обработки твердосплавного инструмента. 5

Целью изобретения является повышение твердости инструмента из твердого сплава системы W-Co.

Твердосплавные инструменты из сплава ВК8 промывают в керосине для обезжиривания, затем помещают в открытый контейнер без герметизации и засыпают карбамидом. Дальше их нагревают в электрической печи при температуре на 30-50 С выше, чем темпера- 15 о

l ypa плавления карбамида (130 С), и выдерживают в течение 5-15 мин. В ,этом температурном интервале 160о !, 180 С жидкость проникает через поры

9 ,имеющиеся в твердом сплаве. При вы- 2р держке 5-15 мин жидкость отвердевает и обволакивает инструменты. Затем ин струмент переносят в пламенную или электрическую.печь с температурой о

400-600 С и выдерживают в течение 25

3-5 мин. С увеличением времени выдерки наблюдаются потери продуктов де трyKUHH K P M OKPVlKRIOIIIYlo BTMO сферу и исчерпывается запас продуктов

Деструкции. 30

Пропитанные инструменты перекладывают в металлическое приспособлен:e с отверстиями для доступа жидкости, станавливают в барийхлориевой ванне и агревают до 1100-1.200 С. Выдержка при закалке зависит от наименьшего размера инструмента и составляет 5070 с на 1 мм сечения. Охлаждение производят в масле °

Закаленные инструменты подвергают о старению при 650-750 С в течение

1-1,5 ч. При этом происходит дисперсионное твердение эа счет выделения мелкодисперсных карбонитридов. При нагреве насыщенного и закаленного 45 твердоплавкого инструмента растворенный вольфрам, углерод и азот в кобальтовой связке образуют мелкодисперсные карбонитриды W> (CN). Вместе с тем при старении в указанном температурном интервале снимаются закалочные напряжения, что положительно влияет на прочность и вязкость инструмента. Последующее охлаждение инструмента производят на воздухе.

Результаты испытаний — изменение твердости, прочности и ударной вяз кости сплава ВК8 в зависимости от режимов обработки, а также результаты испытания инструмента, обработанного по известному способу, заключающемуся в нагреве в барийхлориевой ванне, выдержке и закалке в масле, приведены в таблице.

При нагреве инструментов, засыпанньж карбамидом, ниже температуры

Ю

160 С жидкотекучесть карбамида недостаточна и он не заполняет поры, имеющиеся в твердом сплаве. При повышении температуры более 180 С наблюдается интенсивное кипение жидкого карбамида, его быстрое отвердевание, что способствует образованию остаточной пористости.

Во время первого подогрева инструмента (менее 5 мин) карбамид не успевает плавиться и затрудняется проникновение жидкости через лоры матери-. ала.

При нагреве инструментов более

15 мин происходит потеря жидкого карбамида за счет его испарения.

При втором нагреве происходит деструкция карбамида по реакции

2(NHg) C0 2NH + 2СО + N + H

NH3 N + 3Н и 2СΠ— СО + С и диффузия продуктов реакции в порах и поверхностных слоях инструмента.

Нагрев ниже температуры 400 С не позволяет обеспечить интенсивное протекание деструкции и диффузии. При температуре выше 60(." С процесс деструкции заметно усиливается, диффузионные процессы не успевают протеать и основная часть продуктов деструкции выходит в атмосферу.

При повторном нагреве инструмента в течениеменее Змии не успевают пройти диффузионнйе процессы, При выдержке более 5 мин наблюдается потеря ггродуктов деструкции в окружающую атмосферу.

Старение закаленного инструмента

О при температуре ниже 650 С не влияет на дисперсионное твердение. Повышение о температуры (выше 750 С) приводит к тому, что часть углерода и азота с поверхности инструмента уходит в атмосферу, что резко снижает твердость инструмента.

Как видно из таблицы, предварительная двухступенчатая пропитка в среде карбамида и последующее после закалки старение при 650-750 С обеспечивают повышение твердости инструмента при сохранении высоких значени твердости и ударной вязкости, 1425250 4 ред закалкой его дополнительно пропитывают в среде карбамида при 160180 С в течение 5-15 мин, а затем при 400-600 С в течение 3-5 мин, а после закалки проводят старение при

650-750 С в течение 1-1,5 ч.

Формула изобретения

Способ упрочнения твердосплавного

W-Co инструмента, включающий нагрев, выдержку и закалку в масле, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения твердости инструмента, пе1

Время ТемпеI Время выдер-

ТемпеТемпература первого

Способ

Твер- Прочдость ность

НЧ 8„„

Ударная вязкость., МЦЖ /м2 ратура, выдер ки, мин ратура старе ния, о жки, второго нанагрева, С грева, С

Предлагаемый

160

400 4

400 4

180 10

400 4

700 75 1440 1980 О, 029

1480 2020 О, 030

700 75

650 75 1440 1980 О, 028

400 4

160 10

Известный

Составитель В. Еременко

Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Редактор Н.Гунько

Тираж 992 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4742/26

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 160 15

4 160 10

5 160 10

6 160 10

160 l

160 10

160 10

400 5

400 3

600 4

400 4

400 4

400 4

Время, старе ния, мин

700 75

700 75

700 75

700 75

750 75

700 600

700 90

1440 1980 0,028

1480 1980 0,028

1440 1980 0,029

1480 1980 0,029

1440 2010 0,029

1440 1980 0,028

1480 1980 0,028

1360 1940 0,028