Способ термической обработки сварного режущего инструмента

 

г.ть .!

» " с

О П И С А Н И E пп 539085

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.09.75 (21) 2171973/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 22.12.76 (51) М. Кл."- С 21D 9/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.785.79 (088.8) (72) Авторы изобретения И. О. Хазанов, И. А. Ординарцев, М. Л. Черняков и Ю. П. Егоров

Сестрорецкий инструментальный завод им. Воскова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВАРНОГО

РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано для термической обработки сварного режущего инструмента, преимущественно концевого, при его изготовлении.

Известны способы термической обработки сварных концевых инструментов, например спиральных сверл, рабочая часть которых выполнена из быстрорежущей, а хвостовая — из конструкционной стали, включающие длительный отжиг заготовки после сварки и последующие предварительный и окончательный нагрев под закалку, охлаждение (закалку) и отпуск, причем зона термообработки содержит только рабочую часть без сварного шва (1).

Изделия, изготовленные указанными способами, имеют следующие недостатки: пониженную прочность в зоне термического влияния сварного шва из-за образования в процессе длительного отжига в околошовной зоне мягкой ферритной прослойки со стороны конструкционной стали, а со стороны быстрорежущей части инструмента — значительного количества стабильных карбидов, вследствие чего со стороны конструкционной стали резко снижается прочность (на 15 — 20о о), а со стороны быстрорежущей стали резко повышается хрупкость; пониженную работоспособность вследствие длительного нагрева в процессе отжига, ухудшающего структуру быстрорежущей стали; для сварных инструментов, изготавливаемых методами пластической деформации с последующей завивкой, из-за пониженной прочности сварного шва последний не может располагаться на рабочей части инструмента, вследствие чего быстрорежущая часть инструмента приблизительно на 5 мм больше его рабочей

10 части.

Известен также способ термической обработки сварного режущего инструмента, включающий отжиг сварных заготовок после сварки в течение 28 — 30 ч, предварительный нагрев

15 под закалку с погружением сварного шва в среду нагрева и выдержку при этой температуре, окончательный нагрев под закалку с непогружением сварного шва, охлаждение и окончательный отпуск (2).

20 Такой способ обработки позволяет избавшься частично от ферритной прослойки за счет увеличения времени выдержки в ванне предварительного нагрева под закалку прп 840—

900 С, но способствует охрупчиванпю инстру25 мента со стороны быстрорежущсй части, так как образующиеся cTaoI . table iapuitzar при этой температуре не растворяются в аустените. Кроме того, прп 840 — 900 С из пересыщецного твердого раствора в зоне термического

ЗО влияния со стороны быстрорежущсй стали

539085

Заказ 2806,9 Изд. ¹ 1869 Till?2?K 654 ПодlfkiCHO

Li,ã,1HÈÏИ

T..!пографп!1, пр. Саву!!ова, 2 продолжают дпффундировать по Грашщам зерен углерод и легирующие элементы, lто увеличивает охрупчивание сварного шва. В связи с наличием операции длительного отжига указанному способу присущи недостатки в ех известных аналогов.

Целью изобретения является повышение прочности и стойкости инструмента 33 с .ет повышения вязкости в зоне термического влияния сварного шва, экономия быстрорсжущей стали, снижение трудоемкости изготовления инструмента, повышение его ре?кущей способности и снижение себестоимости за счет уменьшения эксплуатационных расходов (электроэнергия и амортизация оборудования). Это достигается тем, что от?киг после сварки заменен кратковременным релаксациоппым 0 l пуском, например, при 700 — 750 С в течение

1,5 — 2 ч, а отжиг сварного шва совмещен с нагревом под закалку путем помещения сварного шва в зону термообработки при предварительном и окончательном нагреве.

Так как ферритная прослойка при отпуске нс образуется, время выдержки в ванне предварительного нагрева сокращается и опрсдсл !стся тяк жс, кяк и для цслы1ых (Hec -lap .!ых) инструментов, только в у ловиях растворения карбидов в аустсните. Достигяс мое пр: э:ом повышение прочности сварного !ива позволяет расположить его па рабочей части ип.трумента. Прочность в зоне сварного шва оказывается достаточной для того, чтобы производить образование стружеч ых канавок ипструмспта методом горячего пластического деформирования непосредственно Ilo шву.

Положительный эффект предлагаемой схемы термообработки объясняется тем, что замена длительного отжига непосредствен! о после сварки рслаксационным отпуском создаст возможность активного протекания процесса диффузии углерода и легирующих элементов B зоне шва при его последующих предварительном и высокотемпературном нагревах под закалку. Структура быстрорежущей стали в зоне сварного шва выравнивается, исчезают скопления вторичных карбидов и прог. сходит равномерное перераспределение легирующих элементов и углерода в твердом растворе. В

cTP5,iKTijiPe KokIcTP)iI .EIkI0HH0É cTB.iIH B0HbI СВ;1!?ного шва осуществляется благоприятное перераспределение углерода, а так как свар:юй шов при закалке не погружа!от в охлаждающую среду, а охла?кдают на воздухе, то в

«;Toll части ипстру ICHTB голу шется однородная структура нормализованной стали.

П р и м е p. IpoBo+sIT Tep i!è Iecl i!0 001?яоотку спиральных сверл со сварным швом, рас.!Оло?кенным пя длипс рябо !ей части. 32ГQToBKII после сварки помещают В бункер прп 700-750 С, выдерживают при этой температуре

1,5 — 2 ч, Г.одстуживают с бункером !о 550--бО, C и охлаждают на воздухе. По;,!с этого осуществляют мсхани1сску!о обрабо!Иу, !рормообразозанис профиля спиральных Всрл i:c5 тодом продол:.ИO-винтового проката и последующую мсхяп1!ческу10 ооработку. Затем сверла помещают г, Ванну предварительного паГрс,а при ".,=..0 — 880 С и г ванну OKOHHBTeль lnГо высо foie. .пературпогс нагрева под закалку

19 с Ifoлным Hoã1?ss?Keïkle.,! Сварного шза на вре:»si, необхОд ос !1,. !я Iiacpei: !!Од закялкy. Hягрстыс до 1225- — 1235 C сверла переносят в охлаждающую щелочную ванну с температурой

400 — 450 С, причем сварной шов располагают

1; на 20 — 25 мм над зеркало;i naнны.

После выравнивания температуры сверл щелочного раствора сверла извлекают из 132Нны и Ох. I 2?кдяlот Ifя Воздухе. Далее проводят тре: кратньш отпуск при 550 — 5бО С с погру29 жением сварного швя В зону нагрева.

И пользованпс предлагаемого C!Iocooa термической обрабо !ки сварного режущегo HHструмента по сравнению с известпымп спо 0ОЯ МИ ПОЗВОЛ?IЕТ:

25 повысить прочностные и режущие свой.т iii

ИИСтРУМСПта За СЧer Л:!КВИДаЦП:.! Ог?К:1Га З!!!»0товок после сварки; сократ1П ь трудоемкость термической обработки сварного рсжущего инструме:!.! я;

89 расположить сварной шов на дл:ше p200i сй части 1шструмента, что пр!!ВОД!! к эконом и!! быстрорсжущей стали; повысить технологичность выпо IHpHHH ог:ерации нагрева под закалку;

85 снизить себестоимость изготовлеш!я инструмента за счет экономии быстроре?кущей стал!!

; мспьше:!ия эксплуатационных расходов.

Формула изобретения

Способ термической обработки сварного ре?K? Щс ГО ki H cT P)ill eH cа> 131(?!!oil 3 IOHEII É сварного шва, предварительный 11 окончательный 1агрев под закалку, закалку рабочеи ;а45 сти и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и стойкост.-! рсжущег0 1!нструмепта, сокращения трудоемкости обработки и снижен?!я себесfoþfîcTI инструмента, по лс сварки заготовки подвергают

50 релаксациоипому отпуску, а отжиг свярног; !

1122 СОВЪ СЩ310Т С НЯГРЕВО1! ПОД ЗЯК!!..КУ ПУТС. l !

10мсщсп!!!! c!"яркого швя В зону кpe32?lpkl1сльnoro и окоччaòå I. ного нагрева.

Исто.к!!к:! f .I;el!op:,1ац:IH, припяп Ге ВО ьии55 ма1;ие прп эк пергпзc:

Tep !i| !i lecKas; oopaoo Ka метялг!Орс?кущего ппстру ieH а, 1-1ИИМАШ, 19б8, !ехнологи !сскпй регламс ?т ОС2-040-5бб8.

2. Авторское свидетельство ¹ 473749

Со М. Кл,- аС 21D 1/22, 1973.