Способ изготовления биметаллических заготовок для режущего инструмента

 

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: способ включает получение биметаллической заготовки с последующей ее деформацией в биметаллический пруток. .Биметаллическую заготовку для деформации получают методом цетробежного литья при коэффициенте гравитации 150-200, обеспечивающем принудительную ликвацию к наружной поверхности карбидообразующих элементов, которую перед деформацией подвергают механической обработке в нагретом состоянии , включающей разделение слитка на мв(. ые длины, обработку базовых поверхностей и зачистку цилиндрической поверхности заготовки способом обработки тел вращения ротостроганием, после чего ее деформируют в биметаллический пруток посредством экструзии, поперечно-винтовой прокатки или радиальной ковки. 1 табл., 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЯЛ, 1813606 А1 (si)s В 23 P 15/28 В 22 F 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 34 Ц ЬЛх3

1 Р6)-"1 gи1 -- " Я ИБО GTr «(А

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4949958/08 (22) 23.04.91 (46) 07.05.93. Бюл. ЬЬ 17. (71) Грузинский технический университет (72) Т.Н,Лоладзе, В.Г.Герасимов, М.Г.Швангирадзе, Н,Е.Дашивец, О.Г.Рухадзе, В,И.Ростокин, Н.Н.Джишкариани и Ю.Г.Соловьев (56) Авторское свидетельство СССР

% 1284694, кл. В 22 F 7/02, 1987, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ДЛЯ РЕЖУЩЕГО

ИНСТРУМЕНТА (57) Использование; в машиностроении.

Сущность изобретения: способ включает получение биметаллической заготовки с последующей ее деформацией в биметалличеИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в инструментальной промышленности.

Цель изобретения — снижение себестоимости биметаллического режущего инструмента и повышение его стойкости при более производительной технологии его получения.

Цель достигается тем, что по способу изготовления биметаллического. режущего инструмента, включающему получение биметаллической заготовки с последующей ее деформацией в биметаллический пруток, заготовку для деформации получают методом центробежного литья при коэффициенте гравитации 150-200, обеспечиваю1цем принудительную ликвацию к наружной поверхности карбидообраэующих элементов, ский пруток, Биметаллическую заготовку для деформации получают методом цетробежного литья при коэффициенте гравитации 150 — 200, обеспечивающем принудительную ликвацию к наружной поверхности карбидообразующих элементов, которую перед деформацией подвергают механической обработке в нагретом состоянии, включающей разделение слитка на ме ые длины; обработку базовых поверхностей и зачистку цилиндрической поверхности заготовки способом обработки тел вращения ротостроганием, после чего ее деформируют в биметаллический пруток посредством экструзии, поперечно-винтовой прокатки или радиальной ковки, 1 табл., 5 ил. которую перед деформацией. подвергают механической обработке в нагретом состоянии, включающей разделение слитка на мерные длины, обработку базовых поверхностей и зачистку цилиндрической поверхности заготовки способом обработки тел вращения ротостроганием, после чего ее деформируют в биметаллический пруток посредством экструзии, поперечно-винтовой прокатки или радиальной ковки.

Пример. В плавильных печах были выплавлены стали P6V5 и ст. 45. Способом . центробежного литья (фиг. 1) в центробежной машине модели ЦЛ-150 был отлит биметаллический слиток с наружным слоем ст.

Р6М5 и внутренним слоем ст. 45. Биметаллические заготовки с наружным диаметром

161 мм, внутренним диаметром 40 мм

1813606 и длиной 2700 мм отливались при различных значениях коэффициента гравитации, до-. стигаемых различным числом оборотов изложницы и скорости кристаллизации, которую изменяли увеличением толщины теплоизоляционнаго покрытия изложницы центробежнолитой машины. Данные сведен в таблицу.

Полученные данные св 1де; вльствуют о том, чта для получения более высокого содержачи - карбидоабразующих элементов в наружном c, oå заготовки, за счет чего достигается более высокая стойкость полученного режущего инструмента, оказалась необходимым обеспечить коэффициент гравитации "50 — 200 при малой скорости кристаллизации. При коэффициенте гравитации менее 150 исследованиями не обнаружено сущесттоеннай ликвации карбидообразующих элементов, а при коэффициенте гравитации более 200, реализация которого требует больших скоростей вращения изложниц центробежнолитых машин, возникают значительные трудности в изготовлении и эксплуатации оборудования, Для сравнительного анализа исследовали биметаллические заготовки. паi ученн ы е и ри коэффициентах гра вита ции, обычно используемых при центр бежнай отливке, значения которых находятся в пределах 50-100. Полученные данные свидетельствуют о том, что при этих параметрах практически не происходит кврбидаабразующих элементов. Одновременно изучал и л и к ва ци ю элементов-примесей.

Наиболее ярко выражена ликвация серы, причем увеличение ее содержания происходит к внутренней поверхности, т,е. наружные слои металла, обогащаясь карбидаобразующими элементами, дополнительно очищаются от вредных примесей.

В таблице приведены данные только содержания серы по сечению как наиболее ярко выраженного явления. Подобным образом происходит ликвация фосфора. Кроме того, под действием центробежных сил происходит сепарация неметаллических включений и газов, которые вытесняются на внутреннюю поверхность заготовки.

Таким образом, получение режущего инструмента из центробежналитай биметаллической заготовки, отливэемой при коэффициенте гравитации более 150 (в интервале 150-200), позволит получить увеличение содержания карбидообраэующих элементов в наружных слоях при одновременном уменьшении содержания вредных примесей. неметаллических включений и газов. товки поступали в нагревательную печь и

5

",0

Иэ изложницы слиток был извлечен при температуре 800 С и загружен в нагревательную печь. где его температура была доведена до 1150 С. Нагретый литок был передан на разрезной станок типа НП6—

1. 07 и разрезан (фиг. 2) на заготовки дличой

550 мм. Пасла этого заготовка подвергал,"-сь обработке на торцеподрезном станке мод.

2К423 (фиг. 3), на котором посредством комбинированных инструментов были обработаны торцы, базовые фаски и отверстие и г-лтели под прессавание, Далее заготовки загружались в нагрева; ельную печь, где ани догревались да 1150 С. Из печи заготовхи подавались на аатострогальный станок (эвт. св, М 76Г и9), на котором велась обработка наружн ..й поверхности (фиг. 4) способом ротострог;-ния (авт. св. hL 1241588) с целью удаления литейной корки с абразивными включениями, Диаметр заготовки уменьшился да 151 мм. После ротострогания загодогревались до 1150 С. Нагретые заг< овки подавались на пресс экструзи:; типэ

ПБ8744П, усилием порядка 2000 т проводилась прессование загс..овок B биметалличес:.".е прутки (фиг, 5) ЯЗ94-40 мм. Биметэ,личсские прутки в горячем состоянии нарезались на длине l = 2000 мм и загружались в печь отжига, откуда извлекались при тем поратуре 200ОС и в дальнейшем охлаждались на воздухе.

Изготовление концевых биметаллических фрез осуществлялась по известной технологии, применяемой HG инструментальных заводах. Биметаллический пруток был нарезан на заготовки длиной 50 мм, к которым сваркой рения были приварены хвоставики из конструкционной стали. После атжига велась механическая обработка, включа,ащая фрезерование и центровку торцов, тачение наружной поверхности, фрезерование канавок, закалку и шлифование режущих кромак, Таким образам была изготовлена экспериментальная партия концевых биметаллических фрез

ЯЗ6 мм. Кроме того, были изготовлены биметаллические метчики, насадные зенкера, развертки, дисковые фрезы. Часть инструментов покрыта карбидом титана. Испытание биметаллических инструментов показало, что их стойкость отличается от стойкости обычных инструментов, изготовленных из монометаллического быстрорежущего прутка. Она в 1,5 — 2 раза выше.

Предложенный способ позволяет снизить себестоимость биметаллического инст1813606

Коэффициент грввигвнин К

Толщине футеровки, мм

Сойерлгвние влементов Нвругнный слой

Внутренний слой

Мо

Мо

6.2

6.2

5.8

6.2

5.8

5.8

5,9

6,3

200

4 !

1

1

6.2

6,3

5 г9

6.4

6.0

6,2

5,1

6.7

5,2

5,4

5.5

5.3

5.2

5,4

5,3

5.6

0.022

0.019

0.020

0,020

0,016

0.016

0.014

0,014

5.1

5.3

5.5

4,9

5.0

4.9

4,8

4.8

0.023

0.025 о,023

0.024

0.021

0 023

0.020

0.025 румента примерно в 2 раза по сравнению с существующей технологией производства стандартного монометаллического режущего инструмента, обеспечивая более высокую его стойкость при более производительной технологии. Предложенным способом можно изготавливать биметаллические концевые, цилиндрические и червячные фрезы, протяжки, развертки, зенкера, метчики и др, из разных марок быстрорежущих сталей.

Формула изобретения

Способ изготовления биметаллических заготовок для режущего инструмента, включающий получение самой заготовки с последующей ее деформацией в биметаллический пруток, о т л и ч в юшийся тем, что, с целью снижения себестоил4остй, биметаллическую заготовку получают центробежным литьем при

5 коэффициенте гравитации 150-200. затем ее нагревают до 1150 С и разрезают на отдельные заготовки, торцы которых подвергают механической обработке, после чего нагревают дб

10 1150 С и проводят механическую обработку по наружной поверхности, а перед деформацией в биметаллический пруток заготовку нагревают до 1150 С, после деформации разрезают по длине 1 =.

15 =200 мм и проводят термообработку при

200 С, после чего охлаждают на воздухе.

1813606

1813606

Составитель Т. Лоладзе

Техред M. Моргентал . Корректор М. Андрушенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1803 Тираж Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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