Способ закалки деталей из быстрорежущей стали

) С 21 Э 9/22,Р 9/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОМУ СВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Типовая технология термической обработки металлообрабатывающего инструмента.ОНТРМ 5312-002-67.Ч 1. М НИИинформации по машиностроению, 1967, с95-96.2, Авторское свидетельство СССР В 293853, кл. С 21 П 9/22, 1969.3. Термическая обработка в машиностроении. Справочник по ред.Ю.М. Лахтина, Б.Г. Рахштада, М "Машиностроение", 1980, с. 164, 744, 754.(54) (57) СПОСОБ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающийнагрев до температуры закалки, выдержку и охлаждение, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при исключениидеформации, детали нагревают в графитовом приспособлении в фиксирован"ном положении до температуры на150-200 С ниже принятой температурь 1закалки.1157093 20 1Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке быстро- режущих и легированных сталей.Известен способ закалки быстро- режущей стали с нагревом в расплавах солей, в частности в бариевых ваннах при 1240-1270 С 13.Недостатками способа являются вредность производства, взрывоопасвость, разъедание поверхности, на" личив деформации, необходимость в спецоборудовании.Известен способ закалки деталей из инструментальных сталей, включающий нагрев под закалку в соляной ванне при 123010 фС с фиксацией деталей с помощью мелкодисперсного порошка в графитовом стакан- чике. Способ позволяет устранить описание, обезуглероживание и коробление мелкоразмерных деталей 12.Однако для осуществления способа необходимы высокотемпературные соляные ванны, недостатком использования которых также является вредность производства, вэрывоапасность, разъедание поверхности. Наиболее близким к предлагаемому является способ закалки деталей нз , быстрорежущей стали, заключающийся в предварительном нагреве до 780- 800 С и окончательном нагреве в электрических печах с защитной сре дой до 1050-1300 С с последующим охлаждением на воздухе, Этот сгособ устраняет операцию промывки от солей снижает процент брака деталей за счет разъединения поверхности,ф исключает применение расплавов солей, уменьшает вредность производства 33,Однако для осуществления извест- ф 5ного способа необходимы дорогостоящие высокотемпературные лечи,поскольку использовать низкотемпературное оборудование с максимальной температурой 1050-1100 С для 50быстрорежущих сталей нельзя, таккак после закалки с этих температуробразуется низколегированный мартенсип, обладающий низкими режущимисвойствами. Кроме того, способ не 55обеспечивает качественную обработку деталей диаметром да 3 мм подеформации,2Целью изобретения является снижение энергозатрат при исключении деформации.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу закалки деталей из быстрорежущей стали, включающему нагрев до температуры .закалки, выдержку и охлаждение, детали нагревают в графитавом приспособлении в фиксированном положении до температуры на 150-200 Сниже принятой температуры закалки.Применение графита в качестве материала для приспособления позволяет использовать низкатемпературное оборудование. Это объясняется тем, что температура деталей, нагреваемых в графитовом приспособлении вьппе на 150-200 С температуры, имеющейся в печи. Повышение температуры достигается экзотермической реакцией горения углерода (графита) в кислороде, который всегда имеется в защитной атмосфере печи (1050-1100 С). Если температура в печи будет ниже 1050 фС,то детали, нагреваемые в графитовом приспособлении, будут иметь температуру ниже 1200 С, что приведет к недагреву (неполной аустениэации) и впоследствии к низким режущим свойствам деталей, При температуре в печи вьппе 1100 С температура деталей в графитовом приспособлении достигнет более 1300 С, что приведет к аплавлению поверхности деталей. Кроме того, графит при нагреве и охлаждении не претерпевает структурных превращений и не вносит дополнительной деформации в детали, подвергаемые закалке, а фиксация деталей в графитавам приспособлении при нагреве и охпаждении исключает деформацию.Способ осуществляется следующим образом.Детали из быстрорежущей стали зажимают, в графитавом приспособлении и нагревают в печи, имеющей 1050-1100 С, вйдерживают при этой температуре в течение 15-20 мин. За этот промежуток времени внутри графитового приспособления температура поднимается на 150-200 С выше температуры печи, а деталь нагревается до 1200-.125 ОЧС. Температуру в графите определяют экспериментально контрольными термометрами в графи1157093 0 62-64 0 1270 8 Предлагемый 1 х 7 40 62 х 60 Р 6 12 ушеч верл 560 62-64 1 х 7 Из вест- ный Требуетоперациирихтовки .и шлифовки гла 3те и в печи. После выдержки при температуре аустенизации детали в графитовом приспособлении охлаждают до комнатной температуры.П р и м е р 1. Проводят термическую обработку игл диаметром 1 мм, длиной 70 мм, изготовленных из стали Р 18. Детали зазнмают в графитовое приспособление из материала марки ИПГ,которое состоит иэ двух 16 плит с гнездами в виде призм для деталей. Эти плиты зажимаются с помощью болтового соединения, Затем графитовое приспособление с деталями помещают в конвейерную печь типа 1 "Огнеупор" с защитной средой, имеющую температуру 1100 С, выдерживают 15 мин. После выдержки детали охлаждают до комнатной температуры и подвергают последующим операциям, ррП р и м е р 2, Проводят термическую обработку пушечных сверл из стали Р 6 И 5 диаметром 2 мм, длиной 60 мм. Сверла зажимают в графитовом приспособлении из материала марки ИПГ. Графитовые приспособления вместе со сверлами помещают в печь типа "Огнеупор" с защитной средой, имеющей температуру 1060 С, выдерживают 20 мин и охлаждают до комнатной температуры. После выдержки детали подвергают последующим операциям е фП р и м е р 3, Детали, изготовленные из стали Р 18, диаметром1 мм, длиной 70 мм, предварительноподогретые до 780-800 С, подвергаютнагреву в печи с защитной атмосферой до 1270 С, выдерживают и охлаждают в вертикальном .положении, Затем подвергают последующим операциям.Для получения сравнительных данных проводят термическую обработкудеталей иэ Р 18 диаметром 1 мм,длиной 70 мм беэ графитового приспо"собления по режиму: нагрев до1100 С, выдержка 20 мин, охлаждение на воздухе,В таблице представлены результаты термической обработки.Предлагаемый способ обеспечиваетвоэможность произведения закалки вэлектрических печах, имеющих максимальную температуру 1100 С, снижение деформации длинномерных деталейдиаметром до 3 мм после закалки;упрощение технологического процессаза счет исключения операции рихтов"ки; возможность получения деталей вготовом виде после термической обработки без припуска на последую"щую операцию-шлифовку). Применениеспособа только для инструментадиаметром от 1,0 до 2,0 мм позволило получить экономию 22,7 тыс.руб.1157093 0 50 52 5 л т Составитель В. ЧерняковТехред Т.Дубинчак Кор ор И Редакто шн икова Подписноемитета СССРоткрытийя наб., д, 4/5 Тираж 553 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений . 13035, Москва, Ж, Раушс