Способ упрочнения твердосплавного инструмента

Изобретение относится к упрочнению твердосплавного лезвийного инструмента. Осуществляют предварительное покрытие наружных поверхностей лезвийного инструмента термоизоляционным слоем толщиной от 10 до 20 мкм. Осуществляют нагрев лезвийного инструмента до температуры 900-1000°С. Производят пластическое деформирование роликами с нагрузкой 2000-9000 Н. Осуществляют заточку лезвийного инструмента. В результате повышается стойкость инструмента.

 

Изобретение относится к технологии изготовления и упрочнения твердосплавного инструмента и может быть использовано в инструментальном производстве для увеличения ресурса инструмента. Способ упрочнения включает предварительное покрытие наружных поверхностей термоизоляционным слоем, нагрев и пластическое деформирование рабочих поверхностей твердосплавного инструмента в нагретом состоянии, предварительную и окончательную заточку. Способ упрочнения обеспечивает повышение стойкости инструмента как на чистовых, так и на черновых операциях.

Изобретение относится к технологии изготовления и упрочнения твердосплавного инструмента.

Известны способы упрочнения твердосплавного инструмента путем обработкой металлическими щетками [Способ термомеханического упрочнения твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями (Авторское свидетельство SU N 1292995, опубл. 28.02.87).

Недостатками данного способа являются: небольшая толщина упрочненного слоя, которая определяется поверхностной деформацией на глубину нанесенного покрытия, что ограничивает возможности упрочнения инструмента, работающего на черновых операциях; предназначен только для твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями.

Наиболее близким по технической сущности является способ термомеханического упрочнения роликом (Способ упрочнения твердосплавного инструмента. Патент на изобретение RU N 2137590 C1, кл. B 24 B 39/00, C 21 D 7/00, 24.07.97), который осуществляют следующим образом:

- твердосплавный инструмент предварительно затачивают для придания ему заданной геометрической формы;

- нагревают до 600-800oC, осуществляют пластическое деформирование, например, роликом с нагрузкой 500 - 2500 Н;

- окончательно затачивают.

Недостатками данного способа являются: большая глубина дефектного слоя (до 2 мм), который необходимо удалить, что ограничивает возможности упрочнения осевого инструмента.

Задачей изобретения является повышение ресурса твердосплавного инструмента, как на чистовых, так и на черновых операциях.

Эта задача достигается тем, что на наружную поверхность твердосплавной заготовки наносят термоизоляционный слой, нагревают до 900-1000oC, пластическое деформирование осуществляют, например, роликами с нагрузкой 2000 - 9000 Н, а затем выполняют его затачивание.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с выявленными аналогами показывает, что способа упрочнения твердосплавного инструмента, характеризующегося признаками, идентичными отличительным признакам изобретения, не имеется.

Таким образом, заявляемое изобретение является новым, так как оно не известно, из уровня техники.

Предлагаемый способ упрочнения твердосплавного инструмента включающий, предварительное покрытие наружных поверхностей термоизоляционным слоем, нагрев и пластическое деформирование рабочих поверхностей твердосплавного инструмента в нагретом состоянии, заточку, осуществляют следующим образом.

Твердосплавную заготовку предварительно покрывают термоизоляционным слоем, например никелем (при этом толщина покрытия должна быть в пределах от 10 до 20 мкм. Экспериментальным путем установлено, что при увеличении толщины покрытия более 20мкм его эффективность не увеличивается, а себестоимость операции увеличивается. При величине покрытия менее 10 мкм появляется дефектный слой. Покрытую твердосплавную заготовку, закрепляют на оправке, установленной в патроне токарного станка. Вращающуюся заготовку нагревают до температуры от 900 до 1000°C (так как в данном диапазоне температур твердость твёрдосплавной заготовки снижается более чем в 4 раза, что упрощает процесс её деформации) и в нагретом состоянии осуществляют деформацию, например, обкаткой под нагрузкой 2000 – 9000 Н вращающимися роликами, закрепленными на оправке, установленной в задней бабке токарного станка, при этом заднюю бабку перемещают продольной подачей суппорта, а потом затачивают. Температуру нагрева инструмента и усилие деформации в указанных интервалах, а также продольную подачу подбирают таким образом, чтобы не допустить разрушение поверхностного слоя. Экспериментальным путем установлено, что максимальное значение продольной подачи не должно превышать 0,08 мм/об, при увеличении указанного диапазона значение микротвердости снижается.

Таким образом, предложенный способ упрочнения твердосплавного инструмента позволяет изменять глубину упрочненного слоя с учетом назначения инструмента и условий его эксплуатации. Например, лезвие инструмента, предназначенного для чистовой обработки, износ которого не превышает 0,5 мм, упрочняют на глубину до 1 мм, а для инструмента, предназначенного для черновой обработки, упрочняют на глубину более 1 мм в зависимости от условий работы инструмента. Производственные испытания осевого твердосплавного инструмента (концевых фрез), обкатанных роликами при температуре 900-1000°C под нагрузкой около 4800 Н, после предварительной и окончательной заточки показали повышение стойкости не менее чем в 1,5 раза.

Способ упрочнения твердосплавного лезвийного инструмента, включающий нагрев лезвийного инструмента и пластическое деформирование его рабочих поверхностей в нагретом состоянии роликами, отличающийся тем, что осуществляют предварительное покрытие наружных поверхностей лезвийного инструмента термоизоляционным слоем толщиной от 10 до 20 мкм, затем осуществляют его нагрев до температуры 900-1000°С и пластическое деформирование роликами с нагрузкой 2000-9000 Н, после чего осуществляют заточку лезвийного инструмента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к листовой стали, пригодной для использования в производстве автомобилей. Химический состав листовой стали с покрытием: 0,17% ≤ углерод ≤ 0,24%, 1,9% ≤ марганец ≤ 2,2%, 0,5% ≤ алюминий ≤ 1,2%, 0,5% ≤ кремний ≤ 1%, 0,05% ≤ хром ≤ 0,2%, 0,015% ≤ ниобий ≤ 0,03%, фосфор ≤ 0,03%, сера ≤ 0,004% и по усмотрению 0,005% ≤ титан 0,05%, 0,001% ≤ молибден 0,05%, остальное железо и неизбежные примеси в результате обработки.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей типа вал. Для повышения качества детали за счет снижения остаточных напряжений на поверхности обрабатываемой детали нарезают резьбу и укладывают на горизонтальный роликовый транспортер, с помощью управляемого червячного редуктора через пустотелый вал его колеса ввинчивают деталь в гидросиловой привод, нагревают участок детали до температуры отпуска и прикладывают силовое воздействие посредством гидросилового привода осевой деформации на заданную величину пластической деформации и контролируют величину пластической деформации с учетом коэффициента температурного расширения детали и при ее достижении осуществляют выдержку при температуре отпуска, затем охлаждают деталь и проводят разгрузку путем снижения осевых растягивающих сил в каждом участке пропорционально скорости снижения температуры охлаждения до температуры окружающей среды, измеряют величину упругой остаточной деформации и сравнивают её с заданной величиной деформации задатчика и при несовпадении цикл нагрузки-разгрузки повторяют и начинают с величины усилия недогрузки, повторно нагревают до температуры отпуска и проводят доразгрузку данного участка с приложением усилия сжатия до равенства заданной и текущей величины деформации и при их равенстве процесс деформации останавливают.

Изобретение относится к термосиловой обработке маложестких осесимметричных заготовок типа «вал». Для повышения качества заготовок осуществляют силовое воздействие на заготовку за пределом действия закона упругости в пределах выбранного участка заготовки, управление пределом текучести при силовом воздействии производят путем регулирования температурного воздействия на участок заготовки, деформирование заготовки производят изгибом, заготовку перегибают знакопеременно, одновременно с деформированием изгибом ведут вращение заготовки с одновременной ее осевой подачей.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Способ осуществляют вальцеваним полотна пилы роликами по заданным радиальным направлениям с образованием радиальных ребер, разделяющих полотно пилы на секторы, ребра формируются с опережающим индукционным локальным нагревом материала полотна в зоне перед фронтом рабочей поверхности ролика до состояния пластификации материала.

Изобретение относится к оснастке для литья пластмасс под давлением, а также к поковкам большого размера, сформированным из низкоуглеродистой стали для литейных форм, имеющей значительно улучшенную закалку и свойства закаливаемости в больших сечениях.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке стали. Для обеспечения высокой прочности и низкой склонности к деформированию конструкционная сталь содержит, мас.%: вплоть до 0,25 C, вплоть до 0,45 Si, 0,20 - 2,00 Mn, вплоть до 4,00 Mn, 0,6 - 3,0 Мо, 0,004 - 0,020 N, вплоть до 0,40 S, 0,001 - 0,035 Al, 0,0005 - 0,0025 B, вплоть до 0,015 Nb, вплоть до 0,01 Ti, вплоть до 0,10 V, вплоть до 1,5 Ni и вплоть до 2,0 Cu, железо и неизбежные примеси - остальное, при выполнении следующего условия: %Al/27 + %Nb/45 + %Ti/48 + %V/25 > %N/3,75.
Изобретение относится к области металлообработки, в частности к восстановлению прочностных свойств металлических изделий. Для восстановления прочностных свойств металлических элементов конструкции воздушных судов, снизившихся в результате действия натекающих на них в процессе эксплуатации воздушных потоков, металлический элемент подвергают воздействию пульсирующего дозвукового воздушного потока, имеющего частоту 400-2000 Гц и звуковое давление 40-140 дБ, при комнатной температуре в направлении, противоположном направлению воздействия натекающего воздушного потока в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Способ включает вальцевание полотна пилы роликами по заданным кольцевым зонам с опережающим индукционным нагревом материала перед фронтом рабочей поверхности ролика до состояния пластификации материала в зоне нагрева, формированием ребер жесткости и обеспечением сплошности материала полотна пилы в зоне вальцевания, ширина локального кольцевого следа нагрева превышает след вальцевания в 2-2,5 раза, а высота ребра жесткости меньше величины уширения зубчатой кромки на сторону, что позволяет повысить жесткость и динамическую устойчивость пилы.

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть использовано для закалки изделий, выполненных из углеродистых и легированных сталей. Для повышения эффективности охлаждения и расширения диапазона закаливания металлических изделий охлаждающую среду подают на заданном расстоянии от выхода закаливаемого изделия из деформирующих роликов под углом к поверхности с заданным расходом среды.

Изобретение относится к изготовлению детали путем деформирования стальной пластины при температуре окружающей среды. Осуществляют вырезку пластины по размеру из стального полотна или листа при температуре окружающей среды.

Изобретение относится к способам имплантирования материалов на основе карбида вольфрама в поверхность деталей машин и может быть использовано в машиностроительной, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к области металлообработки, в частности к восстановлению прочностных свойств металлических изделий. Для восстановления прочностных свойств металлических элементов конструкции воздушных судов, снизившихся в результате действия натекающих на них в процессе эксплуатации воздушных потоков, металлический элемент подвергают воздействию пульсирующего дозвукового воздушного потока, имеющего частоту 400-2000 Гц и звуковое давление 40-140 дБ, при комнатной температуре в направлении, противоположном направлению воздействия натекающего воздушного потока в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к звену гусеничной ленты. Звено гусеничной ленты для гусеничной системы содержит основание, к которому прикреплены один или несколько гребней и износостойкая пластина.

Изобретение относится к способу изготовления деталей из метастабильной аустенитной в исходном состоянии легкой конструкционной стали посредством пластической деформации листа металла, листовой заготовки или трубы в одной или нескольких фазах, имеющих зависимые от температуры эффекты TRIP (пластичность, обусловленная мартенситным превращением) и TWIP (пластичность, обусловленная двойникованием) во время пластической деформации.
Изобретение относится к области обработки черных металлов, в частности к обработке изделий из среднеуглеродистых легированных конструкционных сталей. Техническим результатом изобретения является повышение значений показателей ударной вязкости и пластичности без снижения показателей прочности.
Изобретение относится к области обработки черных металлов, а более конкретно к обработке металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали. Для повышения стойкости инструмента рабочую часть стандартно термоупрочненного инструмента из быстрорежущей стали подвергают воздействию пульсирующего дозвукового воздушного потока, имеющего частоту 1130-2100 Гц и звуковое давление 120-140 дБ при комнатной температуре в течение 10-20 мин.

Изобретение относится к получению дисперсно-упрочненных ультрамелкозернистых материалов путем обработки высокоскоростным потоком порошковых частиц. Способ включает обработку заготовки из металла или сплава потоком порошковых частиц, разогнанных энергией взрыва заряда взрывчатого вещества, в режиме сверхглубокого проникания частиц.

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения поверхностной твердости деталей без нарушения качества поверхности деталь подвергают ультразвуковому воздействию в емкости с жидкой средой с помещенным в ней источником акустического излучения с частотой акустических колебаний fрц 20-30 кГц в течение τ=30-45 минут с амплитудой колебательных смещений ξ=7-40 мкм.

Изобретение относится к ножницам для резки длинномерного проката. Ножницы содержат по меньшей мере одно лезвие, изготовленное из стали, химическая композиция которой, выраженная в массовых процентах, состоит из 0,45-0,55% углерода, 0,10-0,30% кремния, 0,20-0,50% марганца, 4,00-5,50% хрома, 2,00-3,00% молибдена, 0,45-0,65% ванадия, остальное - железо и неизбежные примеси и микроструктура которой состоит из отпущенного мартенсита.

Изобретение относится к способу нанесения наноалмазного материала комбинированной электромеханической обработкой и может быть использовано в машиностроительной, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к электроконтактному устройству для электромеханической обработки. Устройство содержит рукоятку, направляющий кронштейн, промежуточный кронштейн, токоподводящий кронштейн и токоподводящие ролики, соединенные при помощи осей с рычагами.

Изобретение относится к упрочнению твердосплавного лезвийного инструмента. Осуществляют предварительное покрытие наружных поверхностей лезвийного инструмента термоизоляционным слоем толщиной от 10 до 20 мкм. Осуществляют нагрев лезвийного инструмента до температуры 900-1000°С. Производят пластическое деформирование роликами с нагрузкой 2000-9000 Н. Осуществляют заточку лезвийного инструмента. В результате повышается стойкость инструмента.

Наверх