Способ обработки инструмента

Наиболее близ технической сущн результату являе ческой обработкичающий закалку, низкий отпуск, и износостойкость им к сти и ся сп инстр брабо зволя нстру эобретению подостигаемому соб термимента, вклюку холодом и ющий повысить ента 23,Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в инструментальной промышленности для изготовления режущего инструмента, преимущественно из быстрорежущих сталей. 5Известен способ химикотермической обработки в качестве окончательной после отпуска и шлифования и предварительной перед закалкой 13.Однако такая обработка позволяет повысить стойкость инструмента в 1,5-3 раза только при условии, что слой, созданный химикотермической обработкой, прочно связан с основным5 металлом. Данный способ обработки также неиспользует в полной мере воэможностиповышения эксплуатационной стойкостиинструмента.Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости инструмента.Поставленная цель достигается способом обработки инструмента, преимущественно из быстрорежущей стали,включающим закалку, обработку холодоми низкий отпуск, в котором перед обработкой холодом производят сульфоцианирование при 540-560 С.При этом перед сульфоцианированием производят подогрев при 300-400 С,оа обработку холодом производят оттемпературы сульфоцианирования.Способ осуществляют следующим образам,Предварительно закаленный и отпущенный инструмент, подготовленныйк эксплуатации (заточенный И пришлифованный) обезжиривают в 33-ном водном растворе каустической соды при3 899670-80 С в течение 2-3 мин, Затем инструмент подогревают в течение 5-15 минпри 300-400 С (в зависимости от размера инструмента) переносят в солянуюванну, имеющую температуру 540-560 С,для диффузионного насыщения поверхности инструмента. В зависимости отразмеров и требуемой толщины диффузионного слоя инструмент выдерживаютв течение 20-60 мин. 1 ОВ качестве химико-термической обработки для диффузионного насыщенияможно применять сульфоцианирование,цианирование, корирование и др,После выдержки инструмента в ван Эне для диффузионного насыщения егосразу же переносят в жидкий азот,Обработку холодом осуществляют с выдержкой в течение 3-60 мин в зависимости от сечения инструмента, 30Установлено, что эффективностьобработки инструмента холодом притемпературе жидкого азота (-196 С)опроявляется при изотермической выдержке инструмента из расчета не ффменее 1 мин на 1 мм сечения инструмента.Отношение объейЬ жидкости для обработки холодом, например жидкогоазота, к весу обрабатываемого инструмента должно быть не менее 2. Например, 1 кг инструмента должен обрабатываться в азоте объемом более 2 л.После обработки холодом инструментподвергают стабилизирующему низкотем-упературному отпуску при 100-200 ОС втечение не менее 30 мин для снятиявнутренних напряжений. После стабилизирующего отпуска инструмент промывают в горячей воде для удаления с него оостатков соли.П р и м е р. (для концевых Фрездиаметром 8 мм из стали Р 6 И 5)Стандартно закаленные фрезы, подготовленные к эксплуатации, обезжири.- 4вают в водном растворе каустическойсоды, после чего подогревают в печис воздушной атмосферой до 400 С в течение 15 мин.Предварительный подогрев фрез исключает возможность образования термических напряжений при последующем 82 4 их погружении в соляную ванну для диффузионного насыщения. После подогреваФрезы переносят в ванну, состоящуюиз 551 карбамида, 40/ карбоната калия и 5 сульфида натрия, с температурой 550 С, Эта температура соотоветствует температуре отпуска (540560 С) для этой стали, При выдержкефрез в этой ванне в течение 45 минпроисходит диффузионное насыщение поверхности фрез азотом, углеродом и серой, а также превращение остаточногоаустенита в мартенсит. После выдержкив ванне при 550 С фрезы сразу же погружают в жидкий азот, имеющий температуру - 196 С, В жидком азоте фрезывыдерживают 30 мин, после чего их выдерживают на воздухе 15-20 мин доудаления инея, а затем подвергаютстабилизирующему низкотемпературномуотпуску при 180 С в течение 1 ч,После отпуска фрезы промывают в горячей воде при 80 ОС для удаления ос-татков соли и протирают ветошью.Качество обработки фрез по предлагаемому и известному способам оценивают по величине микротвердости поЬерхностного слоя и распределению микротвердости по глубине от поверхности на микрошлифах, изготовленных изфрез.Результаты исследований представлены в таблице,Как видно из приведенных данных,по предлагаемому способу наблюдаетсямаксимальная микротвердость на поверхности до 1786 кг/мм, относительно высокая микротвердость до1115 кгlмм наблюдается на глубине250 мкм от поверхности. Кроме того,постепенно понижается микротвердостьот поверхности к центру фрезы, чтообеспечивает надежное, прочное сцепление очень твердого поверхностногослоя с матрицы фрезы.Использование предлагаемого способа обработки инструмента по срав .нению с известным позволяет повысиьэксплуатационную стойкость инструмента в 2-4 раза, увеличить скоростьрезания в 1,3-1,5 раза, улучшить качество обработки поверхности.899682 Микротвердость на различном расстоянии от поверхности шлифа, кг/ммРежим обработки 60 30 100 150 250 мкм мкм 1,0мм Центр мкм мкм мкм Стандартнозакаленныефрезы (обработка холодомпри -196 С,отпуск при180 С) 1180 1123 1042 935 824 775 764 Стандартнозакален.фрезы (сульфоцианир.при 550 С) 1690 1100 910 810 795 790 770 Стандартнозакал.фрезы, сульфоцианир.,обраб. холниз.отн.(по предлаг.способу) 1786 1425 1380 130515 906 862 формула изобретения Составитель Р. КлыковаРедактор В, Данко Техред Б.Харитончик Корректор С. Шекмар Тираж 586 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 12090/36 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,1. Способ обработки инструмента,преимущественно из быстрорежущей стали, включающий закалку, обработкухолодом и низкий отпуск, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с. цельюповышения эксплуатационной стойкостиинструмента, перед обработкой холодом производят сульфоцианированиепри температуре 540-560 С,а2. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что перед сульфоциа-. 5тнированием производят подогрев при300-400 С.гз 3. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что обработку холодом производят от температуры сульфоцианирования,Источники информации,в принятые во внимание при экспертизе1. Геллер Ю.А. Инструментальныестали. М., "Металлургия", 1975,с. 493-507.2. Авторское свидетельство СССРззй 485161, кл. С 21 О 6/04, 1972.