Способ термической обработки инструмента

ТОРСКОМУ СВ ено 03.04.78 (21)нением заявки-(23) При Кл. Гесударстевнньй камнтет ссср м делам кзобрвтеннй н открмтнйтет -ДК 621 785088.8) та опубликования оп Автор зобретен) Заявитель РАБОТКИ ИНСТРУМ ОСОБ ТЕРМИЧЕСК ение относится к термическои обструментальиой оснастки, прено матриц для горячего гидроого выдавливания.н способ термической обработки ти готового инструмента из бысти штамповых сталей путем карв расплаве соляной смеси, сосцианида натрия, цианата калия, натрия и углекислого калия с при температуре устойчивости (порядка 570 С) в течение при дифазотом ущег 90 мк и. По ения го сл ре0 нно ив остно сетка азг и оча мет естаеви тин й п от раз тепе нн Изобретработке инимушествендинамическИзвестерабочей часрорежущихбонитрациитоящей изуглекислоговыдержкойаустенит90 мин (Однаконасыщениятавляет дляну порядкася иеупрочнжение сопрти поверхнобразуетсящих впосленейных трещенный слощим панципроисходит ОПИС ИЗОВР(61) Дополнительное к ав Опубликовано 25.01.80 2щегося слоя, так называемая текучесть металла нод воздействием больших нагрузок в высокотемпературных условиях, Если учесть, что периодичность выдавливания деталей в среднем составляет 20 - 30 с, то насыщенный рабочий сАой быстро нагревается за счет передачи тепла, образованного в результате больших трений и от непосредст. венного. соприкосновения с раскаленной заготовкойй.Известен также способ обработки глубоким холодом, включающий закалку с последующим ударным погружением инструмента в жидкую среду (например жидкий азот),с температурой порядка (-150 С) - (-269 С), выдержку в ней в течение 5 - 30 мин, охлаждение на воздухе до полного таяния инея на поверхности и отпуск в неокислительной среде нри 200 в 2 С в течение 1 - 1,Ь.ч 12.Недостаток .этого способа применительно к матрицам из быстрорежущих н штамповых сталей в том, что не обеспечивается красностойкость последних, так как матрицы для горячего гидродинамического выдавливания все время работают в непосред. ионном способе слой .глеродом мал и сосинструмента толшиа сердцевина остаеттому происходит снитермической уеталося, в результате чего рных трещин, служаами образования лилле. При этом иасыт быть предохраняюпрочнения металла и е смятие разупрочняю71130 Форщла изобретения Составитель А. Лппунов Редактор О, Колесникова Техред К. Шуфоии, Корректор В. Ьутига Заказ 8598/17 Тираж 608 Подписное ЧИ ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Ы 3035, Москва, Ж - 35, Раугнс кап наб., д. 4/5 Филиал ППП кПатент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4ственном контакте с раскаленным до 1100- 150 С металлом, а это является причиной распада твердого раствора мартенсита быстрорежущей и щтамповочной сталей, коагуляции дисперсных фаз упрочцителей, выделившихся при предшествующем отпуске, в результате происходит разупрочнение поверхностных слоев металла,Цель изобретения - повышение красно- стойкости рабочей поверхности матриц для горячего гидродинамического выдавливания из быстрорежугцих и штамповых сталей и увеличение их долговечности.Поставленная цель достигается тем, что после закалки перед обработкой холодом матрицы подвергают отпуску при температуре изотермической выдеркки в щелочи и охлаждают в масле до температуры неполного превращения остаточного аустенита, а после обработки холодом проводят двухкратный отпуск при температуре разложения остаточного аустенита, предшествующей механической обработке, после которой проводят карбонитрацию при температуре отпуска с последующей обработкой глубоким холодом и отпуском в щелочи при температуре изотермической выдержки.Пример. Матрицы, изготовленные из стали Р 18 или из стали 4 Х 4 ВМФС (штамновой), закаливают с 270 С, подвергают изотермической выдержке в течение 2 мин в щелочи (смесь из 70% равшях частей хлористого бария,и хлористого натрия и 30% хлористого кальция) при температуре порядка 450 С, а затем дополнительно охлаждают в масле до 200 С - 300 С, после чего сразу же переносят в ванну с жидким азотом (-196 С) и выдерживают их в течение 60 мин. Таким образом осуществляется закалка серцевины матриц за счет значительных сжимающих усилий, возникающих в результате неравного удаления точек наружной поверхности от середины. После обработки холодом нагревают матрицы на воздухе и проводят последовательно двухкратный отпуск при температуре разложения остаточного аустенита (560 С) в течение 60 мин каждый и охлаждают .на воздухе, после чего матрицы готовы для механической обработки. Механической обработкой доводят окончательные размеры матриц. Готовые матрицы подвергают карбонитрации, т. е. опускают в ванну с расплавом циановокислого калил (можно циановокислого натрия) при температуре устойчивости мартенсита равной в данном случае температуре отпуска, т. е. 560 С в течение 60 мин. За счет диффузии атомов азота и углерода поверхностный слой насыщается карбидами и нитридами вольфрама и хрома, тем самым повышаегся износостойкость наружных поверхностей наряду с сохранением упрочненной серцевины. Затем матрицы переносят в среду жидкого азота и выдерживают в течение 60 мин для закрепления ранее полученных свойств. По истечении времени достаточного для полного оттаивания, матрицы подвергают отпуску при 450 С в течение 60 мин в щелочной ванне, охлаждают иа воздухе и промывают в. горячем 5 в 10%-ном водном растворе кальцинированной соды. Рспытуемые матрицы работали в течение двух смен без перебоев, при этом сетка разгарных трещин и трещины по сердцевине отсутствуют, обезуглераживание рабочего слоя матрицы не наблюдается за счет увеличения теплостойкости и разгаростойкости насыгценного рабочего слоя, что не достигалось при обработке глубоким холодом, а также карбонитрацией. 1, Способ термической обработки инструмента, преимущественно матриц, включающий закалку, последующую обработку холодом при ударном погружении в жидкую среду, отпуск в безокислительной среде и механическую обработку, отличающийся тем, что с целью повышения эксплуатационной стойкости матриц, их подвергают изотермической закалке в щелочи, охлаждению в масле до 200 - 300 С, а после обработки холодом проводят двухкратный отпуск, механическую обработку, карбонитрацию с последующей обработкой холодом и отпуском.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что двухкратшйй отпуск матриц из сталей Р 18 и 4 Х 4 БМФС проводят при 560 С, а окончательный - в щелочи при 450 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Лвторское свидетельство СССР221586, кл. С 23 С 9/00, 1965.2. Авторское свидетельство СССР48516, кл. С 21 Р 9/22, 1972.С