Способ изготовления матриц из листовой порошковой быстрорежущей стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 2 РЗ/02 1 78 51) И ИЕ ИЗОБРЕТ СКОМ ИДЕТЕЛЬ ТВУ КА изобретения - повышение износостойкости, а также уменьшение деформации заготовки. Изготавливают матрицу для гидроимпульсной вырубки мембран из ленты толщиной 0,11 мм сплава 36 НХТЮ. Материал матрицы - сталь Р 6 М 5 в виде полосы толщиной 3 мм. Изготавливают заготовку шлифованием полосы до заданной толщи- ны, Затем осуществляют вакуумную закалку от 1140 С в печи СГВ,4/15 М, охлаждение в процессе закалки ведут со скоростью 75 С/мин, а в интервале температур 400- 150 С - со скоростью 125 - 150 С/ч, Осуществл я ют электроэрозионную вырезку, формируя профиль матрицы, а затем - доводку, после которой проводят сульфонитроосикдирование при 680 С 30 мин в печи СШОЛ-ВНЦ в атмосфере пиролиза смеси, содержащей триэтаноламин, сульфидный щелок и кубовый остаток этанола. Матрицу охлаждают вместе с печью. 2 з.п. ф-лы,табл. рицы используют сталь Р 6 М 5-МПлосы толщиной 3 мм.Изготавливают заготовку шлиполосы до заданной толщины, затствляют вакуумную закалку от 114СГВ,4/15 М, охлаждение в пркалки ведут со скоростью 75 С/тервале 400-150 С заготовку охлскоростью 125-150 С/ч.Осуществляют электроэрозирезку, формируя профиль матртем - доводку, после которойсульфонитрооксидирование причение 30 мин в вакуумной печи Св атмосфере пиролиза смеси, со Изоб иде пов частноститовой поропреимущестштамповки. кой лентысплавов. фованием ем осуще Свпечи оцессе замин. В инаждают со Цель изобрететойкости, а такж ции заготовки,Пример 1. для гидроимпульсненты толщиной О, ачестве материал онную выицы, а запроводят680 С в те- ШОЛ-ВНЦ держащей ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Мутевика А.С. и др, Влияние кратковременной карбонитрации и последующего отпуска на структуру и свойства пуансонов для холодного выдавливания, - Металловедение и термообработка, 1982, М 6,с. 21.Геллер Ю.А, Инструментальные стали. М,: Металлургия, 1975 с. 547.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЦ ИЗ ЛИСТОБОЙ ПОРОШКОВОЙ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ(57) Изобретение относится к способам изготсаления .;атриц из листовой порошковой бы строрежу щей стал и и реимуществен но для импульсной вырубки - штамповки прецизионных деталей из тонкой ленты дисперсионно-твердеющих сплавов. Цель ение относится к металлургии, к изготовлению матриц из лисшковой быстрорежущей стали, венно для импульсной вырубки- прецизионных деталей из тондисперсионно твердеющих ия - повышение износоуменьшение деформаИзготавливают матрицы ой вырубки мемебран иэ 1 мм сплава 36 НХТЮ. В для изготовления мат 1616781 А20 ЗО 40 50 55 триатаноламин, сулфитный щелок и кубовый остаток этанола,Матрицы и образцы-свидетели охлаждают с печью.Проводят сравнительные исследования характеристик матриц, изготовленных согласно предлагаемому и известным способам, Результаты анализа представлены в табл.1 (использовали полосовую сталь Р 6 М 5-М П). Матрицы, обработанные предлагаемым способом, имеют минимальную (не более 1 - 3 мкм) поводку по плоскости при охлаждении с печью, сочетание высоких характеристик поверхностной твердости с оптимальной для работы в условиях эксплуатационных динамических нагрузок пониженной твердостью середины. Последнее обеспечивает повышенную (в 2,0 - 2,5 раза) износостойкость матриц при импульсной штамповке по сравнению с известным способом изготовления за счет исключения выкрашивания и разрушения поверхностныхкромок. Выбор скорости охлаждения при закалке ниже 75 ОС/мин, как и повышение температуры сульфонитрооксиди рования выше 680 С с длительностью выдержки болес:. ЗО мин, приводит к снижению твердости по объему и, как следствие, - износостойкости Р то же время выбор скорости охлаждены выше 90 С и снижение температуры сульфонитрооксидирования ниже 620 С с временем выдержки менее ЗО мин, приводит к снижению износостойкости из-за возможности хрупкого разрушения по участкам резких переходов сечений, тепловой и структурной деформации.Эксперименты показали, что проведение охлаждения в процессе закалки в интервале 400 - 150 С со скоростью 125 - 150 С/ч снижает деформации заготовки.П р и м е р 2, Аналогично примеру 1 изготавливают вырубные матрицы для импульсной вырубки фильтров из сетки стали 12 Х 18 Н 1 ОТ. Заготовку изготавливают изстали Р 2 М 6 ФЗ-П.После вакуумной закалки заготовки с охлаждением со скоростью 90 С/мин, и электроэрозионной вырезки и доводки чистовым шлифованием осуществляют вакуумное сульфонитрооксидирование в составе, содержащем моносульфитный щелок и триэтаноламин в соотношении 1:3. Температура обработки 620 С, время выдержки 30 мин, вакуум в рабочем пространстве 15 мм рт.ст., расход смеси, подаваемой в печь, 25 см /ч.Наименьшую деформацию имеют матрицы, охлажденные пои закалке в интервале температур 400-150 С со скоростью 125150 С/мин. Все матрицы, обработанные попредлагаемому способу имеют более высокую в сравнении с известным износостойкость и меньшую склонность к хрупкомуразрушению.П р и м е р 3. Аналогично примеру 1изготавливают матрицы для штамповкивзрывом прецизионных упругих элементовиз листовой порошковой стали 10 Р 6 М 5-П,Изготавливают и закаливают исходную за- -;готовку от температуры 1100 С с нагревомв вакууме 1,33 10 2 Па. Скорость охлаждения при закалке в печи СЭ В 3.3/13 находится в пределах 80 С/мин, температурасульфонитрооксидирования после формирования окончательной геометрии 680 С,время выдержки 30 мин, Состав для вакуумного сульфонитрооксидирования содержит1 вес,ч. сульфитнЬго щелока и 3 вес,ч. триэтаноламина и подается в реторту печи вколичестве 35 см /ч,Матрицы имеют износостойкость, превышающую износостойкость матриц, изготовленных известным способом в 1,5 раза, ударная вязкость повышаетсядо 5,6 Дж/см против 3,1 Дж/см, Практически исключены случаи выкрашивания и преждевременного износа привырубке упругих элементов из листовой бериллиевой бронзы БрБ.Увеличение доли сульфитного щелокавыше одной трети от содержания триэтаноламина приводит вснижению скоростисульфонитрооксидирования вследствиеокисления поверхности, а увеличение долитриэтаноламина приводит к охрупчиваниюслоя, к повышенному науглероживанию приобработке выше 650 С, что также снижаетэксплуатационные характеристики тонкихматриц при динамическом импульсном нагружении.Проведены испытания матриц дляштамповки взрывом трехлепестковых мембран из ленты сплава 36 НХТЮ, изготовленных предлагаемым способом, которыепоказали повышение эксплуатационныхсвойств. матриц в сравнении с изготовлением по известному способу при равных условиях закалки.Сравнительные данные представлены втабл. 2.Формула изобретения1. Способ изготовления матриц из листовой порошковой быстрорежущей сталипреимущественно для импульсной вырубкиштамповки прецизионных деталей из тонкой ленты дисперсионно-твердеющихсплавов, включающий изготовление заготовки, ее закалку с температур 11201616781 1140 С, отпуск, создание профиля матрицы и химико-,термическую обработку, о т л и ч а-. ю щ и й с я тем, что, с целью повышения износостойкости, охлаждение в процессе закалки ведут со скоростью 75-90 С/мин, а 5 химико-термическую обработку проводят путем вакуумного сульфонитрооксидирования при 620-680 С в течение 30 минут и охлаждения с печью,10 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я "-. тем, что сульфонитрооксидирование ведут в составе моносульфитного щелока и тризтаноламина при соотношении 1:3.3. Способпоп.1,отличающийся тем, что, с целью уменьшения деформациИ заготовки, охлаждение в интервале 400- 150 С проводят со скоростью 125- 150 С/час. Таблице 1 Технология х.т.о. после эрозионной вырезки и ово киРежим вакуумной закалки т,ос Среда Время вых.т.о, двржки,мин Температура, С чос/мин,до 400150 С Вид х,т.о. 1 гокя,ос 1 мдо 400 С Предлагаемый1170 810 2,0 0,25,Таблица 2 Способ обработ- ки Марка натернвпа, раз- меры Режим закалки Условия сульфоннтрооксиднровзния Деформа- Ударная Супьфид. нвя проба, внтнфрик. ционные свойства после ово ки цня по плоскости, мкм вязкостьДжгсм тчС Состав ат мосферы Время вы. держки,мин.5-810-12 0.2-0,3 0,1-0,3 Составитель А.ДумчевРедактор Ю.Петрушко Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий Заказ 4087 Тираж 646 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН ССГКНТ СССР113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Р 2 МбФЗ-П,матрицы диаметром14 мм,высотой2,8 мм,штамповкаимпульснойленты36 НХТЮ0.11 мм Пнропнз смеси 1обьем мо- носульфитного щелока. 3 обьемв три. зтаноламннв, расход 20 см Уч Содержа ние серы 1.1 в по. верхностном слое, навопвки. ввння. Задиры отсутствуют