Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали

СОЮЗ СОВЕТСНИХсаваюеесиеРЕСПУБЛИН 4 СЮС 21 0 9/22 О НИЕ ИЗОБРЕТЕН СТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ Св(71) Московский институт тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова, Оренбургский завод сверл и Оренбургский политехнический институт(54) (57) 1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУШЕЙ СТАЛИ, включающий первую закалку с температуры ниже принятой, вторую стандартную закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, первую закалку осуществляют с 1100 в 11 С с охлаждением в воздушном потоке,2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что выдержку при первой закалке осуществляют в течение 3 - 5 мин.Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к инструментальному производству, и может быть использовано при термической обработке изделий избыстрорежущих сталей,Известен способ термической обработкибыстродействующей стали, включающийдвойную закалку и отпуск. С целью ловышения износостойкости инструмента посленагрева под вторую закалку проводят изотермическую выдержку в соляной ванне при830 - 850 С в течение 5 - 20 мин 1.Однако износостойкость инструмента увеличивается всего на 20-40 о/Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки быстрорежущией стали, включающийдвойную закалку и отпуск с проведениемпервой закалки от температуры на 20-35 Свыше точки Асо. Способ обеспечивает повышение прочностных свойств за счет получения полигональной субструктуры 2,Однако обработка по известному способу не в полной мере обеспечивает возможность повышения износостойкости.Цель изобретения - повышение износостойкости инструмента.Для достижения поставленной цели согласно способу термической обработки инструмента из быстрорежущей стали, включающему первую закалку с температуры нижепринятой, вторую стандартную закалку и отпуск, первую закалку осуществляют с 1100 -120 С с охлаждением в воздушном потоке.При этом первую закалку осуществляютв течение 3 - 5 мин.Проведенные исследования по режимепервой закалки показывают,что при закалке с 850 - 1000 С с последующими различными режимами охлаждения не обеспечивается значительное повышение режущихсвойств инструмента. Растворимость легирующих элементов в аустените возрастает впрямой зависимости от температуры и длительности выдержки. Фиксация структуры исубструктуры при первичной закалке йрактически сохраняется и не релаксируется, микронапряжения и пересыщенный твердый раствор не успевают вернуться в стабильноесостояние вследствие малой выдержки (3 -5 мин) перед нагревом под вторую закалку.Нагрев выше 1150 - 1200 С приводит к повышенной кривизне инструмента.Пример. Сверла диаметром 21,25 мм загружают в кассеты (масса сверл 15 кг) иподают на нагрев первой закалки в ваннусостава 100/о ВаСа температурой 1100.С ивыдерживают 2 мин 30 с. По истечении этого времени переброс линии выносит кассету из ванны в течение 5 с в пространство,где сверла закаливают в воздушном потокепри избыточном давлении 5 атм, с малой подачей воды, превращающейся в туман в течение 2 мин 30 с.Затем процесс проводится по следующему технологическому процессу:подогрев при 1100 С в течение 2 мин 30 св ванне состава 100 о/о ВаСр, перенос в ванО ну окончательного нагрева 5 с;окончательный нагрев при 1225 в 12 Св течение 2 мин 30 с (температура корректируется по баллу зерна) в ванне состава100 о/о, ВаО,перенос в закалочную ванну состава 2535/о ВаС 1 а 50 - 55 о/о СаС 1, остальное ЧаС(соль НТ 495) в течение 2 мин 30 с;охлаждение сверл сжатым воздухом+ вода до температуры цеха в течение 10 мин;отпУск в соли 100 о/о НТ 3 495 пРи 600+20 +5 С 1;охлаждение сверл сжатым воздухом вода до температуры цеха;отпуск в соли 100/о НТ 495 при 600++5 С в течение 10 мин;охлаждение сжатым воздухом + вода;отмывка.Как показывают проведенные исследования, закалки сверл в воду, хотя и даетувеличение твердости на 2-3 единицы, приводит частично к образованию микротрещинна ленточках. После термической обработкии законченного технологического процессасверла подвергают стойкостным испытаниям.Испытания проводят на заготовках изстали 45 твердостью 69 - 220 НВ с охлаждением 5 о/о-ной эмульсией. Сверление ведут со скоростью п=475 об/мин, глубиной( - 80 мм и подачей 5=0,4 мм/мин. Геометрические параметры сверл соответствуюттехническим условиям. За критерий стойкости принимают полное затупление и скрип.Результаты испытаний сверл при резании приведены в таблице. Закалка по 2-му режиму приводит к частичному выкращиванию кромок, снижение температуры нагрева с 1120 С до 1050 С 45 (режим 4) уменьшает это явление.Повышение режущих свойств сверл изстали Р 6 М 5 обеспечивается более высокой красностойкостью за счет легированности твердого раствора при рекомендуемых режимах. Результаты испытаний показывают, 50 что стойкость увеличивается в 2 раза.Зкономический эффект за счет увеличения срока службы инструмента составит 0,5 млн. руб.1148883 Стойкость отверстий Условия астворимость легируюих в твердом растворе Сг Заводской режим (полностью соответствует ТУ) 200 3,26 0,18 Закалка в воздушно-водяном потоке от температуры 1100 С, выдержф ка 3 мин, затем заводской режим 223 3,42 0,38 Закалка в воздушном потоке оттемпературы 1100 С, выдержкаф3 мин, далее заводской режим 403 3,32 0,21 Закалка в воздушно-водяном потокеот температуры 1050 С, выдержка3 мин, затем заводской режим 343 3,36 0,32 Редактор В. ПетрашЗаказ 2427 Составитель В. КлыковаТехред И. Верес Корректор А. ОбручарТираж 553 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП сПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4