Способ контроля качества термической обработки быстрорежущей стали

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскииСоциалистическиеРеспублик(23) Приоритет по делам изобретеиий н открытий(72) Автор изобретения А. Н. Попендопутю Ленинградсхий ордена Ленина политехнический институт им. М. И, Калинина(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕ МИКОЙ ОБРАБОТКИБЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Изобретение относится к термической обретотке быстрорежущей стали.Известен способ контроля хачества термической обработки быстрорежущей стали по красностойкости, величине зерне и механическим свойствам 11.Однако контроль качестве термической обработки по мехеничесхим свойствам прочности и ударной вязкости) очень трудоемок и длителен. Он требует изготовления специальных образцов, значительных затрат на режущий инструмент, материал и испытания. И связи с этим требования к механическим свойствам быстрорежущей стали не предъявляются. Ь, жду тем от 40 до 70% металлоре жущего инструмента различного назначения преждевременно выходит из строя .вследствие поломок, сколов и выкрошивания, вызветптых, главным образом, отсутетвием коггроля качества стели и ее термической обработки по механическим авойствем.Наиболее близким к предлегае.юму по техтптчесхой сущности является способхонтроля кечества термической обработкибыстрорежущей стели, путем измеренийтвердости по Роквеллу Г 21.Однако данный способ не позволяет5определить по полученной твердости прочность и ударную вязкость иэделий. Дляопределения эти величин требуется изготавливать специальные образцы и подвергать их механическим испытаниям,10что является трудоемким и длительнымттро пес сом,Цетп изобретения - сокращение длительности и удешевление механическихиспытаний.Поставленная цель достигается тем,что в способе контроля качестве термической обработки быстрорежушей стали,включающем измерение твердости поРоквеллу, измеряют твердость закаленнойстели после среднего и высокого отухаи по полученному перепаду определяютусловный предел прочности при изгибе бЩи ударную вязхость ст., при этом бы и3 730837Ю определяют по эмпирическим форму: Б- КОНЯХ,.: Ь,-к,лНКГ,П р и м е р 1, Проводят закалку образцов из Ст Р 6 М 5 и РЯМЗКОС размером Й 20 мм, 1 15 мм по рекомендуемым стандартным режимам с нагревом и подогревом в хлорбариевых ваннах. После отпуска в электропечи закаленных образцов (по 3 образцам от каждой мархи стали) при 350 С 1 ч и затем при 560 С 1 ч получают слее О дующие средние значения твердости: ЖС НБ,С Л ЩСПосле от- После отпуска при. пуска при350 С 560 ССт Р 6 М 5 61,5 64 2 ЛСт Р 8 МЗК 6 С 59 66 7Подставив коэффициенты из таблицы вэмпирические зависимости, получаютследующие результаты механических 20испытаний о кгс/мм и Се кгс м/см:с 2 гСт Р 6 М 5 ф =, 415-20 ф 2,5;-365Ст Р 8 МЗКОС 6:595-56,4 7 -" 2000=6,5 - 1,12 ф 2,5 = 3,7а=1,8-0,13 7 =0,9Для повьпцения прочности и вязкостиСт Р 8 МЗК 6 С данной плавки снижаюттемпературу закалки на 10-20 С.П р и м е р 2, Производят закалку зо образцов из Ст Р 12 Ф 4 К 5 размером10 х 10 х 55 мм от температуры 1220 Сс выдержками при окончательном нагреве в хлорбариевой ванне 1,2 и 3 мино(предварительный, подогрев 850 С, охз лаждение в 1"И- ОН при 450 С ). Образцы отпускают последовательно при 350и 560 С с выдержкой 1 ч. Получаютследующие значения твердости и ЬНКС;,где 1; 61, К и К 1 - коэффициенты, значения которых определяют графически из зависимостей быи ц, от приращения твердости путем исследования свойств различных плавок быстрорежущей стали данной марки; Ь Н Ю - перепад твердости после среднего и высокогоотпусков.Экспериментально установлено, что у быстрорежущей стали существует корреляция условного предела прочности при изгибе 6 и и ударной вязкости И. на ненадрезанных образцах со вторичной твердостью, выраженной через приращение вторичной твердости. Приращение вторичной твердости 6 Н Ивычисляется по разности значений твердостй по Роквеллу, шкала "С", после отпуска зака ленных образцов при 560 С в течение 1 часа и твердости этих же образцов после одночасового отпуска при 350 С,Способ опробован при термообработке (среднем и высоком отпуске) закаленных быстрорежущих сталей, %: С 0,7-1,5; Се 3,0-4,5; М/ 6-.18; Мо 1-6; У 1,7-4,5; Со 0-12; Я 1. 0,4-1,2.Статистическая обработка результатов контроля термообработки по механическим свойствам показывает, чт 9 относительная величина среднего квадратичного отклонения бии й при использовании образцов стали с 2-4-карбидным баллом не превышает 5-8%.Значение коэффициентов ; 1 е К и К 1 для различно-легированных быстрорежущих сталей приведены в таблице. НКС НРС Ь НЕС После от- После отпуска при пуска пои 350 С 560 С,13 0 31,7 ф 2,5 = 43 31, д = 115 31,7 5 =- 350 ,46" 2,5 = 3,1 0,46 3: 2,9 0,465 = 2,0 445 8 8 555 42 25,6 50,8 РОК 5 9 Р 9 М 4 К 8 395 2,8 2 мин 61,53 мин 60Из таблицы выбирают коэффициподставляют их в эмпирические змости и получают следующие знмеханических свойств баа с/ммО. кгс м/смбеее10 - ,б =510 -бил10 -с =43- ОЙ 2- фа:4,35 73Для данной плавки Ст Р 12 Ф 4 К 5 повышают температуру закалки на 10-20 Со при использовании выдержки 2 мин.Изобретение позволяет проводить ускоренную оценку качества термической, обработки быстрорежущей стали по прочности и вязкости. Кроме того, предлагаемый способ не требует изготовления специальных образцов и их разрушения на испытательных машинах и может быть осуществлен на образцах-свидетелях или непосредственно на самом инструменте. 1. Способ контроля качества термической обработки быстрорежущей стали путем определения механических свойств, включающий измерение твердости,по Роквеллу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения длительности 0837 бн удешевления механических испытаний,измеряют твердость после среднего ивысокого отпуски и по полученному перепаду твердости определяют условныйпредел прочности при изгибе и ударнуювязкость.2, Способ по и. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что предел прочности приизгибе и ударную вязкость определяют1 о по формуламбм=Ь-К АЛИКСа=Ь, - к, онС,.где бм - предел прочности;и.- ударная вязкость;Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 5 д ЦЦС - перепад твердости послесреднего и высокого отпусков,16 " 1- коэффициенты, определяемыеграфическиИсточники ив)ормации,принятые во внимание при экспертизе1. ГОСТ 19265-73.ГОСТ 9013-59Составитель Р. КлыковаРедактор И. Михеева Техред.Н, Ковалева Корректор Г. РешетникЗаказ 1460/13 Тираж 608 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5 филиал 11 ПЛ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4