Способ обработки стали

 

О П И С А:Й - М-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.03.78 (21) 2590387/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 30.01.80 (51) М. Кл.

С 21D 1/78

С 23С 17/00

Государственный комитет (53) УДК 621.785.5 (088.8) по делам изобретений и открыт:-.::. (72) Авторы изобретения

В. В. Липинский и Т. И. Дегтярева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ

Изобретение относится к области химико-термомеханической обработки стали и может быть применено на любом машиностроительном предприятии, изготавливающем режущий инструмент.

Известен способ борирования стали, включающий последовательные стадии электролизного и жидкостного борирования. Процесс ведут циклически, причем в каждом цикле жидкостное борирование осуществляют при более низкой температуре, а именно 760 †7 С, чем электролизное, которое осуществляется при 940—

950 С. Это позволяет значительно повысить глубину борированного слоя. Количество циклов определяется требуемой глубиной диффузионного слоя и может изменяться от 3 до 14 (1).

Недостатком такого метода, не позволяющим получить широкого практического применения, является большая хрупкость борированного слоя, которая усложняет дальнейшую обработку стали. Наличие под борированным слоем вязкой сердцевины может привести к продавливанию и выкрашиванию слоя, поэтому необходимо подвергать сталь закалке и отпуску. После закалки же в слое возникают трещины, что объясняется увеличением объема сердцевины деталей, тогда как существенных объ" -« 1

7I2 447 емных изменений в борпрованном слое не происходит.

Известен способ обработки стали, включающий химико-термическую обработку, 5 холодную пластическую деформацию, закалку и отпуск (2).

Такой способ неприменим для изделий с борированным диффузионным слоем, т. е. борированный слой даже в нагретом состоянии обладает низкой пластичностью, а в холодном состоянии он хрупко разрушается при деформации и выводит из строя деформирующий элемент.

15 Прототипом предложенного способа является способ обработки стали, включающий цементацню, нагрев до температуры аустенизации, поверхностную горячую пластическую деформацшо, закалку и от20 ну к (3)

Известный способ также неприменим для изделий с борированным слоем из-за хрупкости борированного слоя. Кроме того, проведение горячей поверхностной пластической деформации не обеспечивает повышения механических характеристик сердцевины, а проведение охлаждения после цементации и последующего нагрева под аустенизацию удлиняет технологический

30 процесс.

712447

Формул а изобретения

Составитель P. Клыкова

Техред А. Камышннкова

Корректор Е. Осипова

Редактор 3.. Ходакова

Заказ 2660/3 Изд. ¹ 102 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова. 2

1&лью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости изделий.

Для достижения поставленной цели предлагается способ, в котором проводят диффузионное насыщение бором циклически с п1юведепием в последнем цикле насыщения дополнительным легирующим элементом, при этом в каждом цикле проводят электролизное насыщение при 950 — 1100 С и жидкостное при 750 — 800 С, после чего заготовки нагревают до 950 †11 С, проводят объемную деформацию и закаливают.

Пример конкретного выполнения.

Заготовки режущей части фрез Я 18, 25, 28 мм и i=40, 30, 43 мм из стали У12 подвергают борированию в печи-ванне шпхтного типа с электрообогревом в расплаве буры. Электролизную стадию осуществляют при температуре 950 С и плотности тока

0,2А/см в течение 2 ч, безэлектролнзную жидкостную стадию — при 760 С. Затем ванну снова нагревают до 950 С и включают постоянный ток. Продолжительность второй стадии, включающей охлаждение расплава до 760 С, выдержку при этой температуре и последующий нагрев до 950 С, составляет 1 ч. количество циклов определяется заданной глубиной слоя. На последнем цикле заготовки переносят в ванну для получения комплексного пластичного покрытия. Стадию электролизного процесса ведут при 950 С, стадию жидкостного процесса — при 750 С. В результате покрытия поверхностного слоя при последнем цикле

11ластичнымн элементами повышена пластичность борированного слоя, что дает возможность осуществить пластическое формообразование профиля инструмента без поверхностных дефектов (трещин, задиров и т. п.). После цикла борохромирования

1боромеднения, боротитанирования и т. д.)

; аготовки подогревают до 950 †11 С и деформируют методом горячего гидродинамического выдавливания со степенями обжатия 60 — 90% на прессе К117А. После деформации заготовки фрез .подают в бак с машинным маслом.

5Инструмент,,изготов;ленный по предлагаемому способу, имеет повышенную прочность сердцевины на 30 — 40%, пзносостойкий поверхностный слой с твердостью 2200—

2700 Hv.

1. Способ обработки стали, включающий диффузионное насыщение легирующим эле15 мсптом, высокотемпературную пластическую деформацию и закалку, о т л и ч а ющ ий с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости изделий, диффузионное насыщение проводят бором цикли20 чески с проведением в последнем цикле насыщения дополнительным легирующим элементом, при этом в каждом цикле проводят электролизпос насыщение при 950—

1100 С и жидкостное прп 750 — 800 С, после

25 чего проводят объемную пластическую деформацию при 950 — 1150 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в последнем цикле насыщения проводят борохромирование.

3р 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в последнем цикле насыщения проводят боромеднение.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в последнем цикле насыщения про35 водят боротитанирование.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 348092, кл. С 23С 9/10, 1969.

40 2. Авторское свидетельство СССР № 415316, кл. С 21Р 1/78, 1971.

3. «Металловедение и термическая ооработка металлов», 1972, № 2, с. 80.