Способ изготовления режущего инструмента

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ,ввЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик 1 1 834162(51) М. Кл.,С 21 Э 9/22 Гфеудврстввиимв квмитвт Опубликовано 30.05,81. Бюллетень 20Дата опубликования описания 06,06,81по авлвм изввретвиий и вткрмтий(71) Заявите 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано в машиностроении, преимущественно в инструментальном производстве.Известны способы изготовления концевого режущего инструмента типа метчиков, зенкеров, разверток, фрез, включающие сварку режущей части из инструментального материала с хвостовиком из конструкционной стали, отжиг, последующие закалку, отпуск дисперсионного твердения и механическую обработку режущего инструмента 1.Сварной шов в месте соединения инструментального материала и конструкционной стали после охлаждения заготовок до комнатной температуры приобретает твердость . НКС = 62 - 64 ед, Высокая твердость зоны сварного шва обусловлена закалкой на мартенсит поверхностных слоев режущей части инструмента из инструментального материала при охлаждении. Микроструктура закаленной стали является неудовлетворитель- ЗО ной для окончательной термообработки закалки и отпуска дисперсионного твердения, так как повторная закалка закаленной стали не только не обеспечивает требуемои прочности соединения, но и приводит к трещинообразованию. С целью предотвращения трещи нообразования в процессе закалки сварные заготовки подвергают отжигу, продолжительность которого составляет 14 - 36 ч. В результате в сварном шве формируется ферритная прослойка толщиной 200 - 250 мкм из-за диффузии углерода конструкционной стали в вольфрамосодержащий инструментальный материал. Сварные соединения после отжига, имея значительную ферритную прослойку, обладают пониженной прочностью. Эта низкая прочность шва обусловлена низкой прочностью феррита и тем, , что ферритная прослойка является концентратором напряжений; приводящая к хрупкому разрушению закаленного инструмента.Известен способ получения сварного режущего инструмента, включающий сварку, релаксационный отпуск, нагрев под закалку, закалку путем помещения сварного шва в зону предварительного и окончательного нагрева и отпуск. Данный способ позволяет повысить прочностные и режущие свойства834162 Формула изобретения Составитель Р. Клечкова Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши Тираж 618 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор М. ТкачЗаказ 4010/49 инструмента за счет ликвидации отжига заготовок после сварки и сократить трудоемкость термической обработки 2.Цель изобретения - сокращение длительности процесса при сохранении свойств.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения режущего инструмента, включающем сварку, нагрев под закалку, подстуживание до температуры относительной устойчивости аустенита, изотермическую выдержку, охлаждение и отпуск, подстуживание производят со скоростью 10 - 50 С/с а сварку производят после изотермической выдержки.Выполнение операций в такой последовательности предотвращает образование ферритной прослойки в сварном соединении и обеспечивает высокую твердость (62 - 68 ед НКС) режущей части после трехкратного отпуска дисперсионного твердения. Это объясняется тем, что при ускоренном охлаждении высоколегированного аустенита со скоростью Чокл = 1 О - 50 С/с до температуры выше Ми, но ниже .(Мн + 400)С выделения легирующих элементов Ч, Со,Мо,/ не происходит. Кроме того, превращение аустенита в мартенсит на стадии изотермической выдержки при М - (М+ 400) С не начинается, Мартенситное превращение происходит в процессе охлаждения заготовок после сварки. Пример. Партию метчиков М 16 обрабатывают в такой последовательности: отрезка мерных заготовок, механическая обработка профильной режущей части (фрезеровка канавок, центрование, токарная обработка заборного конуса) из стали Р 9 К 5 и хвостовика из стали 40 Х (с припуском 0,5 мм на сторону), шлифование торцов под 4сварку, аустенизация режущей части в бариевой ванне при 1230 С в течение 3 мин, охлаждение со скоростью 30 С/с и изотермическая выдержка в соляной ванне при 400 С, зачистка торца, диффузионная сварка на установке УДС - 2 при температуре в зоне шва 1100 С, охлаждение в машинном масле, трехкратный отпуск режущей части при 560 С с выдержкой г= 1 ч, закалка и отпуск хвостовика, шлифование хвостовика и заточка режущей части инструмента,Металлографическими исследованиями выявлено, что изготовление инструмента в такой последовательности практически предотвращает образование ферритной прослойки.При этом длительность изготовления инструмента сокращается в результате отсутствия релаксационного отпуска или отжига. 20Способ изготовления режущего инструмента, включающий сварку, нагрев под закалку, подстуживание до температуры относительной устойчивости аусте нита, изог 5термическую выдержку, охлаждение и отпуск, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса при сохранении свойств, подстуживание производят со скоростью 10 - 50 С/с, а сварку производят после изотермической выдержки.эо Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Барсов А. И. Технология инструментального производства. М., Машиностроение, 1975, с. 214 - 215, 235 - 237.2, Авторское свидетельство СССР539085, кл. С 21 Р 9/22, 1975.