Способ упрочнения инструмента, преимущественно мелкоразмерных твердосплавных вставок и сверл

 

Использование: упрочняющая обработка режущего инструмента. Сущность изобретения: твердосплавный инструмент обрабатывают в вакууме при температуре 850 - 880°С в засыпке, содержащей порошки карбида бора и отходов обработки янтаря , взятых в соотношении 3:1, затем проводят алмазную доводку инструмента, далее ионно-плазменную обработку нагревом рабочей части плазмой в течение 5 - 6 с на воздухе до температуры 580 - 640°С с последующим отпуском в растворе лигносульфонатов с добавкой дисульфида молибдена . 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 B 22 F 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886384/02 (22) 29.11.90 (46) 15.10.92, Бюл. ¹ 38 (71) Опытное конструкторское бюро "Факел" (72) А.Н.Тарасов, В.В.Середин, В.А.Смирнов и Ч.-С.Ю.Сипавичюс (56) Технология машиностроения, 1990, № 9, реф. 9Б204. (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО МЕЛКОРАЗМ Е P Н ЫХ ТВ Е РДО СПЛАВ Н ЫХ В СТАВОК И

СВЕРЛ

Изобретение касается изготовления и термической обработки специального мелкозернистого режущего инструмента из твердых сплавов и может найти применение в инструментальной промышленности, в приборостроении и электронике.

Цель изобретения — повышение износостойкости и прочности инструмента и снижение трудоемкости химико-термической обработки. Предусматривается также исключение выкрашивания, улучшение прирабатываемости и уменьшение деформации тонколезвийного инструмента, Способ включает химико-термическую в вакууме при температуре 850 — 880 С в засыпке, содержащей карбид бора и отходы обработки янтаря, взятых в соотношении

3:1, а также алмазную доводку и ион но-плазменную обработку нагревом рабочей части плазмой на воздухе с последующим отпуском. При этом отпуск проводят при 580—

640 С с охлаждением в растворе лигносуль<19> 5U п 1 768350 А 1 (57) Использование: упрочняющая обработка режущего инструмента, Сущность изобретения: твердосплавный инструмент обрабатывают в вакууме при температуре

850 — 880 С в засыпке, содержащей порошки карбида бора и отходов обработки янтаря, взятых в соотношении 3;1, затем проводят алмазную доводку инструмента, далее ионно-плазменную обработку нагревом рабочей части плазмой в течение 5 — 6 с на воздухе до температуры 580 — 640 С с последующим отпуском в растворе лигносульфонатов с добавкой дисульфида молибдена. 3 з,п. ф-лы, 1 табл. фонатов с добавкой дисульфида молибдена, нагрев плазмой проводят 5 — 6 с.

Сущность протекающих при обработке по предложенной технологии процессов в следующем.

При вакуумном. нагреве в засыпке выбранного состава формируется диффузионный слой более равномерной микротвердости, преимущественно с напряжениями сжатия в тонких режущих кромках, в результате повышается контактная прочность и износостойкость.

Состав порошковой смеси обеспечивает высокий углеродный потенциал в интервале 850 — 880 С, исключает окисление поверхности, повышает скорость формирования диффузионного слоя без внутреннего окисления, улучшает класс чистоты поверхности режущих граней, уменьшает объем и трудоемкость алмазной доводки кромок.

Дополнительный отпуск с неизотермическим сульфооксидированием во взвеси

1768350

Сравнительные свойства резцовых вставок иэ сплава ВК-6 Ом для точения сплава ЦМ-10 при обработке по предлагаемому и известному способам

Режим термической обработки

Условия ob-ки в плазме

Основные операции изготовления и обработки leD способу

Износастойкость, мин

Трудоемкость, мин/шт

Прочность при изгибе, МПа

Деформация, мкм

Температура оС

Среда

Охлаждение

Время, среда охлаж ения

Температура, С

Предлагаемому

Шлифование, заточка режущей части;

Вакуумная обработка в засыпке из карбида и отходое янтаря;

Алмазная доводка по задней грани:

Обработка рабочей части в плазме с охлаждением в систетической с е в.

5-бс перенос в состав дисульфидмалибде° на, лигносульфонат

850

1710

Засыпка карбид боре и порошок янтаря

3,1. вакуум 10 мм рт.ст.

В вакууме, затем в масле

B M-5

610

1230

15.5

20-25

640 140

1340

1730

15-18

18-25

25-30

15.5 ! 6.0

16,0

880

580

1420, 1690

16,0

20-30

Известному

Шлифоаание, заточке, отпуск, старение на воздухе;

Нанесение шликера. сушка, ианноплазменный наг ев+

1520 . 35,0

Воздух

350

Воздух

20-70 С

1100

Воздух

60-90-мин

50-70

450

1000

720

1550

30.0

45-60 шликер боросадержащий 30 мкм. оплаеление плазмой. дисульфида молибдена в лигносульфонате одновременно с упрочнением основного металла повышает антифрикционные, антизадирные свойства, улучшает прирабатываемость инструмента.

Таким образом в 1,5 — 2,2 раза удается повысить эксплуатационные характеристики твердосплавного инструмента.

Практически способ осуществлен в условиях меЛксергичййого производства при обработке инструйентга для изготовления прецизионных деталей из молибденовых сплавов МИ-5, ЦМ-10, никелевых сплавов

ХН78Т и ВХ-4А.

Пример. Резцы расточные вышлифованные из сплава ВК-8 размером 2 х 3 х 40 мм для обработки тонкостенных обойм катода из сплава МИ-5 устанавливали в приспособление из силикографита в засыпке, содержащей 90 г карбида бора и 30 г отходов механической обработки янтаря.

После вакуумного нагрева в малоэнергетической печи СНОЛ-1,6 — 2,5.1/9И2 в вакуумной реторте из нержавеющей стали

12Х18Н10Т при температуре 880 С в течение 45 мин с охлаждением в вакууме. Затем производили тонкую доводку каждой вставки и обрабатывали рабочую часть плазменной струей источника плазмы "Факел-001" в течение 5 — 6 с, температура отпуска 580—

640 С, охлаждение во взвеси дисульфида молибдена и влигносульфонате, при содержании дисУльфида молибдена 0,15 мас.7а.

Обработка позволила повысить износостойкость при чистовом точении до 87 — 90 деталей против 46 — 50 по известному способу, прочность при изгибе повысилась на

90 — 110 МПа и составила 1590 — 1610 МПа, стрела прогиба повысилась до 012 — 0,15 мм, что исключило хрупкое разрушение. Деформация вставок на длине 40 мм не превышала 25 — 30 мкм, одновременно трудоемкость обработки снизилась в 1,2 раза.

В таблице приведены сравнительные характеристики инструмента из сплава ВК-б

5 OM.

Предлагаемый способ технологичен в осуществлении, применим к твердым сплавам ВК- и ТК-групп и безвольфрамовым сплавам типа ТКН, позволяет при мини10 мальных затратах на электроэнергию, вспомогательные материалы и оснастку повысить эксплуатационные свойства инструмента.

Формула изобретения

15 1. Способ упрйчнтения инструмейта, преимущественно мелкоразмерных твердосплавных вставок и сверл, включающий химико-термическую и ионно-плазменную обработку, отл ич а ю щи йсятем,что, с

20 целью повышения износостойкости и прочности инструмента и снижения трудоемкости, химико-термическую обработку осуществляют в вакууме при 850 — 880 С в засыпке, содержащей порошки карбида бо25 ра и отходы обработки янтаря, взятых в соотношении 3:1, затем проводят алмазную доводку инструмента, а его ионно-плазменную обработку осуществляют нагревом рабочей части плазмой на воздухе с

30 последующим отпуском.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью исключения выкрашивания, отпуск проводят с температуры 580—

640ОC.

35 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью улучшения прирабатываемости, отпуск проводят в растворе лигносульфонатов с добавкой дисульфида молибдена.

40 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения деформации, нагрев плазмой проводят в течение 5 — 6 с,