Способ термической обработки сварного режущего инструмента

(51) М. Кл.а С Государственный комите Совета Министров СССР 53) УДК 621,785.7О. Хазанов, И. А, Ор 1) Заявитель нструментальный завод им, Восков строрецк(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА о- но инструмента быть использо сварного реж твенно концеИзобретение относится к льн му производству и может ва для термической обработки уще го инструмента, преимущес вог 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 быстро- режущей части инструмента - значительного количества стабильных карбидов, вследствие чего со стороны коцструкционной стали резко снижается прочность (на 15 - 20%), а со стороны быстрорежущей стали резко повышается хрупкость;пониженную работоспособность вследствие нарцев, М. Л, Черняков и Ю, П, Егоро длительного нагрева в процессе отжига, ухудшающего структуру быстрорежущей стали;для сварных инструментов, изготавливаемыхметодами пластической деформации с после дующей 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 всреду нагрева и выдержку при этой температуре, окончательный нагрев под закалку с не- погружением сварного шва, охлаждение и окончательный отпуск 2,20 Такой способ обработки позволяет избавшься частично от феррцтцой прослойки за счет увеличения времени выдержки в ванне предварительного нагрева под закалку прц 840 - 900 С, но способствует охрупчиваццю цнстру мента со стороны быстрорежущсй части, таккак ооразупощцеся стаоильные кароиды при этой температуре не растворяются в аустеците. Кроме того, прц 840 - 900 С из пересыщецного твердого раствора в зоне термического 30 влияния со стороны быстрорежущсй стали539085 Заказ 2306,9 Изд. К 1669 Тпрак 654 Подппопоа ЦИИИПИ ТппографпЕ, пр. Сапуова, 2 продолжают дпффундировать по границам зсрен углерод и легирующие элементы, что увеличивает охрупчивание сварного шва. В связц с наличием операции длительного отжцга указанному способу присущи недостатки в ех известных аналогов,Целью изобретения является повышение прочности и стойкости инструмента зя счет повышения вязкости в зоне термического влияния СВ 21 ного швя, эконоия бест 1 орск ще:1 стали, снижение трудоемкости изготовления инструмента, повышение его режущей способности и снижение себестоимости за счет уменьшения эксплуатационных расходов (электроэнергия и амортизация оборудоваеИя). Это достигается тем, что откиг после сварки заменен кратковременным релаксационпым о- 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 прц отпуске пс образуется, время выдержки в ванне предварительного нагрева сокращается и опрсдс.ЯСТС 51 Т 21( ЖС, К 2 К И ДЛЯ ЦСЛЬНЫХ (ПЕСНЯ Р.ЕЫХ) инструментов, только в условиях растворения карбидов в аустспите. Достигас.мое пр: э ом повышение прочности сварного Нва позволяет расположить его па рабочей части ип.трумепта, Прочность в зоне сварного шва оказывается достаточной для того, чтобы производить образование стружечпых канавок инструмента методом горячего пластического деформирования непосредственно по шву,Положительный эффект предлагаемой схемы термообработки объясняется тем, что замена длительного отяига непосредствен о после сгарки рслаксационным отпуском создаст возможность активного протекания процесса диффузии углерода и легирующих элементов в зоне шва при его последующи.с предварительном и высокотемпературном нагревах под закалку. Структура быстрореяущей стали в зоне сварного шва выравнивается, исчезают скопления вторичных карбидов и прогсходит равномерное перераспределение легирующих элементов и углерода в твердом растворе. В структуре конструкционпой стали зоны сварного шва осуществляется благоприятное перераспределение углерода, а так как свар:юй ШОВ при закалке не пог 1 ук 210 т в Охляждя 0- щую среду, а охлаждают на воздухе, то в этой части цпстру.",сита голу ается однородная структура нормализованной стали.П р и м е р. Проводт термцеск О Ооряоотку спиральных сверл со сварным швом, рас.олопя длцпс рябоец части. Зяготовк после сварки помещают в бункер прп 700 750 С, выдерживают при этой температуре 1,5 - 2 ч, еодстуяцвают с бункером до 550 бО,С и охлаждают па воздухе. ПО;лс этого осуществляют мсханичсскуо обр абоКу, рорхОобэязозяес профиля спп 1 аляых сверл мс тодом продольно-винтового проката и последующую мсхяпическуо ооработку. Затем свсрла помещают г, Ванну предварительного нагрева прц 80 - 880 С и В ванну окончательного высокогемпературпогс нагрева под закалку 1 О с полным погрукспцсп сварного шза на вре 2151, пеооходмое 1,.я П 211 сва Од закалку. Г 12- грстыс до 1225- - 1235"С сверла переносят в охлаждающую щелочную ванну с температурой 400 - 450 С, причем сварной шов располагают 15 на 20 - 25 мм над зеркалом Ванны.После выравнивания температуры сверлщелочного раствора сверла извлекают из ванны и Охлякдяеот пя Воздухе. Дя;ее проВодят трехкратный отпуск при 550 в 5 С с погру жением сварного швя в зону нагрева.И пользованцс предлагаемого способа термической обрабоп(и сварного рекуще о:.исг 1 умснта по (1 явнспцю с известныхи сп 100- 02 МИ ПОЗВОЛ 51 Е.25 повысить прочностные и режущие свой.т: яинструмента за счет л:квидацп: Огк:га зготовок после сварки;сократить трудоемкость термической обработки сварного режущего инструме: та;30 1 сположпть свареОЙ шов па Д;1:Пс рябосйчасти инструмента, что приводи к экономии быстрорсжущей стали;повысить технологичность выполнения ое:ерации нагрева под закалку;65 снизить себестоимость изготовлеия инструмента за счет экономии быстрорекущей стал:1 и умспьше:ия эксплуатационных расходов,Формула изобретения Способ термической обработки сварного ревключающпйсварного шва, предварительный ц окончательный агрев под закалку, закалку рабочей ча сти и отпуск, отличающийся тем, что, сцелью повышения прочности и стойкост: режущего;нструмептя, сокращения трудоемкости обработки и снцжепця себесоцмосп инструмента, после сварки заготовки подвергают 50 релаксациоппому отпуа(у, а отжиг сварногоцве совмсща:от с нагревом под закалку путем еомсщсне 51 сярного шва В зону :1 едзеритсль- НОГО и Окэ ЧКТЕЛ;НОГО НаГРЕВа.рСто.1:к: Пнс 10 р,яц:и, прцпяые во в;и мание прп эк.пегцзс;1. Термическая ОбрабОКя металгОрскущегОцпструмсна, 1-1 ИИМАШ, 19 б 8, ехнологе Сскцй регламс: т ОС 2-040-5 бб 8.2. Авторское свидетельство М 473749 60 М. Кл,- С 21 ГЭ 1/22, 1973.