Способ закалки режущих кромок технологического инструмента

02.11.76 (21) 2417494/22-02 2) Заявл с присоединением заяв Государственный комитет 23) При т) СПОСОБ ЗАКАЛКИ РЕЖУЩИХ КРОМО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТАИзо(б(ретен(ие отппоеит(ся,к области машиноспроен(ия (и может быть лприменепно для у(п(роч(нен(ия (ренсущих лсро(мс(к разл 1 чных (зпдс(в технолопиче(с(со(го ич(стр(умента.Извест(ны (способы термичес(хай обработ(К(И С ЦЕЛЬЮ ЛОСаЛЫНОГО упра гНЕВИя НЕ- больш(их,пло(щадс(1 с пс(ве(рхно(сти технолагичес(к(их и:н(стру 1 ментов, п 1 ри пс(ото(рых мат(ревание до тбм(пе(рату(ры за(ха;псги (10 длежащппх угп(рачнению о 1 бъе(м(с(в (метадла (ч,роизво(дят в (различ(ных напревателыных жп(дПсих ваннах, така(ми (вы(сокой;и,промышле(иной ча(стоты, (в пламен;ных,ил(и элечстриче(ахих печах (и д(ругих нагревательных чстройст(зах, а за(кал(ка (осуще(спвляется посредством охлаждения (в (разл(ичных охлакдающглх средах 1 Ц,И(з(ве(стен такке спасо(б о(ораоотк(и деталей,:нап(ример "удале(ния за(усе(нцев, путем им(пульсной обработки, гпо которому в сп 1 ец(иаль(ной камере, анабженной дозаторами п 1 одачи гс(рючей с(мес(и,водорода и псслорода, изделия,обрабатьвают пл(мпулысн 1(м пламенем,взрьпва,2.Недо(статс(к (изливе(ст(но(."О способа состоит и в то(м, что п(р(и его осуществлении не (проиахо(дит,на(г(рев (изделия, при котором (в,металле (в(оа(можны ст(рупсту(рные птревращения, а взры,вная реа(к(ция осуществляется (в оиис,л(ительной атмосфере. К недостаткам этого способа от(носитьсяболшая слож(ность уп(ра(вления (пропессом ппз-за необход(имо(сти точной фокусн(ро(вчси лазе(рного луча (прн пе(ремещенип 1 его,по пс(ве(рх(нс(стипо(длежагцей,"л(",. чнел(п(10, и (в с(вяз(и,с эти(м низпсая п(роизводительность, пс(а(сольчсу (на(г(ре(ва(ние осуществляется отде,чыным(и пс(следовательиы(ми и(мп 1 ульса(м(и сфскуаирс(ванно(го лазерного луча, дпаметр 10 зоны воздей(сч 1 в(ия (кото(рого обычно (не п(ревышает 2 - 3 и,и.Др(у(ги(м (не(достатка(м (спо(саба я(зляет:ямалая инте(нс 1 И(вность запсалги(ванпя (наг(ретых (пс(верхно(стей, лпоокольпсу скоро(сть иа врезан(ия от(ноаительно;не(велвка, а охлажде(ние в пч(роцессе за(калки происходит тоглько за очет теплоотвода во (впнутренние слоиметалла.Цель изоб(ретен(ия - ултр(ощение управ ления (п(роцеасо(м, повышение его прс(1(зводительности и обеапечен(ие более,интенсивного у(про(чнения (режущих кромок.По(ста(влев ная цель дост 1 итается тем,что в (известном апоообе ло(ка льчой запсалки 25 (по(зерхн(остных елос(в (режущ(их (кромопс пист(ру(мента, включающем опе(рации локаль,но(го,импульсного нагрева(ния и запсалки ва (счет тепл(о(от(вода (в(нут(рь холо(дно(го (металла, (наг(ревапсие (релкущих псромо(к о(су- ЗО ществяют в ге(р(метично закрывающемсялдсстранст 1 ве импульсом нламени ВзрыВа смаси ВЫ с 1 к 01 экзотармНчного ГО 1 р 10 чсго Газа и кисло 1 рода, при этсгм содеркаине горючего газа в смеси в 1,5 - 2,5 раза вьпше стехиом е пр ич аского. 5На чертеже тпредставлено устройство, с юмошью которого осщест 1 злвется локальн;1 я закалка репкущих,кромок тех 1 полог 11- чсаколо инстр 1 уманта.Осрабатьпваемый инстрх 1 мент 1 помеща ют в псамеру 2. После ге 1 рмет,изации камеры в нее по Газопроводам 3 и 4 вводят в требуемых количествах составляю 1 цие взрьпвчато 11 газовой смеси - ,кислород и Горю 1 ий газ.П 1 ри 1 взрьпве смеси посредством,псдач 11 на 15 здп 1 альну 1 О Озачу д имлульса тска высокоО иа 1 прянхения от высо)козсльтиссэ истопн 11 ка 6 волна 1 раскалесчных до температуры,выше 3300 газсв за тысячные доли сакх 1 нды О 1 мываст все поверхности,помещанного в камеру 20 обрабатьпваемого инст 1 р 11 манта. Все режущ;1 е кзОмии, 5 пмеющие Относителынс бОльшую ловерхность нагревания н меньшие площади,сечания те 1 плоотвл да, Одновременно со скоростью около 100000lс изобрета тельно нагреваются до тампе 1 ратуры закал. кив то время как остальные ловерхност 11 напреваются лишь незначительно.ИСКЛ 1 очительно вьпсокая сксрссть,мюк 1 рост 1 руктурных Г 1 ревращен 1 ий при нагревании 30 1 В сочетании с самсгпроизвольной закалкой Й 1 осле мгнове 1 ннсго прак 1 ращения наиревани 51, за Счет теплоот 1 вода от:нагретых пове 1 рхнсстей,вглубь холодного металла и дсиол 1 пн телынаго охлаждающего ноздейст 1 вия ион- З 5 денсируюппихся;в п 1 радуктах взрыва нарез всгды, обеспечивают получение,на режущих кромках структуры с более вьпсоюй М 1 икропвсчрдостыо,и из 1 носостойисстью, 1 В сравневии со ст 1 рх 1 ктурой, полученной закалкой 40 известными способами. Микро пве 1 рдость и износостойкость образовавшейся струк пуры дополнительно возрастают в результате,прецращания мета стабильного сстаточного аустенита в мартеясит тнр 1 И технической на прузке:на 1 псверхногть режущей кром 1 ки в нрсцессе эюсплуата 1 пии инструмента.Темиерату 1 ра и размеры зон нагревания на режущих кром(ках с 1 пределя 1 отся технологическими параметрами и физико-меха иическ 1 ими свойст 1 вами исходной,вэрьпвчато 11 тазс 1 вой смеси, которые назначаются в завис 55 пмости от СВОЙст 1 В материала,инструмйнта и от гасметрической формы режущих И 1 ромок. 55Для ссставления исходной взрьпвчатой смаси с кислофодом могут быть нспользсзаны любые вьпсо 1 коэкзотермичные газы (ацеч 1 илен, 1 водо 1 род - метан, пропан - бутан, коксовый газ 1 И д 1 р,). В целях лредотвращения 60 Окисления по 1 верхности инструмента п 1 ри его нагре)ванин в состав смеси в 1 водится избыточное покропив стехиометричес 1 когго количест 1 во горючего газа (в 1,5 - 2,5 раза).П р игм е р осуществления способа, 1. Образцы 1 режущаго инструме 1 нта из стали Р 9 с исходной твердостью 62 НКС помещали 1 в камеру, в котору 1 о после ес те 1 рметизации вводили газовую смесь, состоящую из 70% по объему водорода и 30% кислорода, 1 под давлением 10 атл. Под действием пламенели взрыва на режущих кромках Образовался закаленный слой глубиной до 0,5 лл, состоящий из мартенситакарбидов и сстаточно 1 го аустснита, мпкротвердость кото 1 рого была на 10 - 115 % выше исходной микротвердости.2. Подобным же образом был обработаИ пуансон из:стали Х 12 Ф 1,с исходной твердостью 58 НКС. П 1 рименяли 40 %-ну 1 О сме.ь ,пропана с кислорОдом 1 при исходвом даВлеиии, ра 1 вном 8 атл. В результате ноздействия взрьпва этой смеси,на,рабочих кромках 1 пуансона Образовался закаленный слой с м 1 Н 1 крот 1 вердостью, соответствующей бб НКС.,Использование вредлагаемово способа локальной закалки режущих кромок тех 1 ноловичаскопо инст 1 румента ло сравненн 1 о с извастными способами обеснечивает следующие преим 1 ущаспва:значительное повьпшение производительиоспи;возможность терми 1 еского1 режущих кромо 1 К инструмснта сложной фор,мы;обеснечание более вьпсоких эксплуатационных свойспв инструмеита.Ф ор мул а изобретенияС 1 пособ закалки, режущих иромск технолос ичеоколо инструмента, вкл 1 очающий нм 1 тульсный напрев режущих кро 1 мок и охлаждение за счет теплоотвода от нагретой псверхнссти вглубь металла, о т л и ч а ющ и й с я там, что, с целью повышения производительности, натрев дроизводят в герметиз 1 ированной камере импульсом пламени взрыва смеси гор 1 очего газапри этом содержание горючего газа в смеси,в 1,5 - 2,5 раза выше стехиометричаского.Источники ин 1 формации, п 1 ринятые во внимааие лри эюпартизе:1. Типовая технология термичасюй обрабопки металлообрабатьпвающего,инспругманта, ч. 1, 1966, 151 инистерспво станкостроителыной и инструмен 1 талыной промышлен,ности СССР.2. Патент США Г 3666252, кл, С 21 З 111,8, 1972.744048 Заказ 682,884 Изд.325 Тираж 626НПО Поиск Государственного комитета СССР ща делам изобретений113035, Москва, Ж, Рауаская избд. 4/5 дписное ткрытии ип, Харьк. фил. пред. Г 1 атен Составитель А. Ляпунов Редактор Т. Никольская Техред В. Серикова Корректор И. Осиновска