Способ обработки быстрорежущей стали

(я)м, кл. с присоединением заявки РЙ С 210 9/22С 2101/78 Гвеудерстввнныв комитет СССР пв делам изебретений и открытий(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ БЫСТРОРЕЖУШЕЙ СТАЛИ Изобретение относится к областимашиностроения, преимущественно станкоинструментального, и может быть использовано при изготовлении деталей из быстро режущей стали, работающей в условияхустдлостного нагружения.Известен способ термической обработкиинструмента из быстрорежущей стали,включающий закалку на зерно 10-11 балла и последуюций трехкратный отпуск при540-570 С 1.13,Данный способ обработки не позволяет повысить усталостную прочность инструмента без уменьшения его твердости и износостойкости, а следовательно,5без уменьпения нагрузок, действующихна инструмент в процессе эксплуатации.Целью, изобретения является повыше-ние устдлостной прочности Гыстрорежущейстали,. 11 оставленндя цель достигается тем,чт в известием способе термической обрдб 1 ткл Г 1 ыстрсцзкушей стали, включающем закалку и отпуск, перед закалкой проводят холодную гидроэкструзию со степенью деформации 10-15%, при этом ото пуск обычно проводят при 570-580 С.Холодная гидроэкструзияисходной катаной заготовки со степенью деформации 10-15% создает более равновесную исходную структуру металла, После известной закалки на зерно 10-1 1 балла мартенсит в этом случае получается более однородным по составу и центры кристаллизации вторичных карбидов отпуска более равномерно распределяются по структуре,Трехкратный отпуск при 570-580 Со обеспечивает большую пластичность мартенсита отпуска и в структуре стали полностью отсутствует остаточный аустепит. С другой стороны, значительное увеличение количества центров кристаллизации карбидов отпуска и увеличение однородности мартенснта закалки обеспечивает дисперсность карбидных выделений при температуре отпуска 570-580 С: при стео .Заказ 608/24 Тираж 608 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, ЖРяушскяя няб., д, 4/5Фттгтттял ППП Патент, т. Ужгород, л. Проектная, 4 пени гц цроэкструзии не в ьпие 1 5 %. Таким образом, высокая твердость сталисохраняется одновременно с увеличениемпластичности мяртенситя отпуска, чтоприводит к увеличению ее устялостнойпрочности,П р и м е р. Проводят обработкуобразцов, изготовленных из стали РОМ 5.Исходные катаные заготовки пттяметром 40-50 мм подвергают холоднойгидроэкструзии со степенью деформации1 О-З 5%, затем после стабилизирующегоотжига при 500 С в течение 2 ч станодартной закалке при 1210+10 С нааустенитное зерно 10-11 балла. Отпускдля вторичного твердения стали проводят при 540, 560, 580.и 600 С длястепени деформации О, 13, 25 и 35%.Усталостную прочность стали в зависимости от температуры отпуска истепени деформации при гидроэкструзииопределяют в лабораторных условиях прициклическом нагруженци с амплитудой+30 + - 240 кг/мм . Усталостную прочЯность оценивают по количеству цикловдо разрушения образца. Определейие уоталостной прочности проводят на универсальной испытательной машине "Инстрон" при мягком нагружении образца счастотой циклов 0,5 Гц,При выборе формы и размера образ-ца, дпя определения: усталостной прочности исходят из следующих требований:обеспечение однородности напряженногосостояния на расчетной длине; исключение обшей и местной потери устойчивости при циклическом нагружении;локали.зация зоны усталости. При выборе амплитуды и частоты циклической нагрузкиисходят из требования обеспечить прилабораторных испытаниях моделированиеусловий нагружения реального штампового инструмента в тяжелонагруженныхсхемах холодного выдавливания. 4Наилучшие показатели устялостнойпрочности (чттсло циклов не менее 10000)получены при температуре отпуска 570 о,580 С и степени деформации 10-15%.При температурах отпуска и степенях деформации при гидроэкструзиц, выходящих за указанные пределы, усталостнаяпрочность значительно ниже. Максимальная величина усталостной прочности длят 0 этой стали ( 13496) получена пристепени деформации 13% и температуреотпуска 580 С, а твердость при этом,оне ниже 61-63 Н йС .Результаты лабораторных испытанийт находятся в соответствии с результатами натурных испытаний инструмента.Так, стойкость пуансонов из стали Р 6 М 5при холодном выдавливании детали корпус подшипника" после гидроэкструзии катаной заготовки( со степенью деформации 13% и отпуска при 580 С составляет в среднем 14000 штамповок(стойкость катаной стали, обработанной .известным способом, в среднем 7000штамповок ). формула изобретения ЗО1. Способ обработки быстрорежущейстали, включающий закалку и отпуск, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения усталостной прочности, перед закалкой проводят холодную гидроэкструзию со степенью деформации2.Способпоп. 1, отличающ и й с я тем, что отпуск проводят прц 570-580 С.40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Геллер Ю. А. Инструментальные стали. М., "Металлургия", 1975, с, 376,