Способ термической обработки заготовок

(494 Р 1/78 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГКНТ СССР ПИ ИЕ ИЭОБРЕТЕИИ(46) 30, 12,90. Бюл. В (72) В.А.Тельдеков, Г. Р.В.Рулева, А,И,Курчен и Н,П,Черемушников (53) 621,785.79 (088.8 (56) Авторское свидете В 603677, кл. С 21 44 1Термическая обработ роении. Справочник поц тина, А.Г.Рахштадта. М ние, .1980, с.203 - 204 обработки ных сталей и. Цель иэ абатываемо истоты пов ческой рукцио заготовок иэ конст- посла горячей деобретения - улучшести резанием и повь ерхности. Способ зацию, горячую деую аустенитиэацию, пературы начала обсо скоростью 70 - до 400 С со ско 8.Ио формац ние об ение ключает аустен формацию, повтори охлаждение до тем разования перлита 100С/мин, затем ростью 5 - 15 С/м охлаждение и отпу на 120 - 150 С ниж нимальной устойчи Способ позволяет ваемость при точе ьств78,а вред.Ма СССР 978. ашиност- Ю.М,Лах -ностроеИЧЕСК 041 ОБРАБОТКИ(57) Изобретениелургии, конкретн осится к мет существенно улучшности. 1 з.п.ф-ль особам терми 85, 100 стями 35, 70 температуры рлита, затем 2, 5, 10, 15 ее на воздух Изобретение относит нно со ск 125 С/мин метал- термиачалаедленно25 С/м лургии, а именно к способамческой обработки заготовокструкционных сталей после гпластической деформации дляния обрабатываемости резаниЦель изобретения - улучшрабатываемостн резанием ие чистоты обработанной по раз ия з м д яче улуч температу ОС/мин в отпуск при 15, 530 и 6 О, 5е р 2. Поеской деф повыше нии г эаготов нтейнер а ки охлаждают на до комнатной те оздухе в ературы. я деталеи типа шестеХГН 2 МФБ нагревают ввой газовой печи доа затем штампуют.1. По завершении горяй деформации заготоа конца штамповкиоводят охлаждение ихения с различной скооэдуха.сначала ускоатем эагокамерной овки повторно нагревают ечи типа СНО до температ итизации (930 - 950 С) и т охлаждению и отпуску и риведенному в примере 1.Целесообразность предл ределов изменения технол араметров поясняется сле усте- ергао режим аемых щиь ности,Заготовки длрен из стали 182-камерной щеле1100 - 1200 С,Примерчей пластическовок (температур930 - 950 С) прв камере охлаждростью подачи в со скоростдо 400 ОС иэтого проврах 450, 5течение 2П р и мчей пласти н, окончательное к при температуре е температуры миости аустенита.овысить обрабатыни и сверлении и ть качество поверх- ,2 табл.При охлаждении от температурыаустенитизации со скоростями ниже70 С/мин не обеспечивается подавлениедиффузионных процессов, что приводитк перераспределению углерода и об"разованию мало- и высокоуглеродистыхэон и формированию структурной полосчатости.Увеличение скоростей охлажденияоболее 100 С/мин приводит к выходуиз области выделения структурно свободного феррита и образованию структур бейнита или мартенсита с оченьвысокой твердостью. 15Проведение ускоренного охлаждениядо температуры, превышающей температуру начала образования перлита, необеспечивает подавления диффузионного перераспределения элементов и 20приводит к формированию полосчатостии ухудшению стружкообразования и чистоты обработанной поверхности.Проведение ускоренного охлаждениядо температуры ниже начала образова- .25ния перлита приводит к попаданию вобласть бейнитного превращения, аследовательно, увеличению твердостии ухудшению обрабатываемости,Увеличение скорости охлажденияболее 15 С/мин в области образованияперлита приводит к образованию большего количества бейнитной составляющей и к повышению твердости, а следовательно, к ухудшению обрабатывае 35мости резанием.Уменьшение скорости охлажденияниже 5 С/мин нецелесообразно из-заоувеличения длительности термообработки, а при очень малых скоростяхохлаждения создаются условия, аналогичные изотермической выдержке, чтоприводит к Формированию структурнойполосчатости.Увеличение температуры отпускадо температуры выше предлагаемыхпределов приводит к значительномуувеличению вязкости стали, формированию полосчатости и ухудшению обрабатываемости и чистоты обработаннойповерхности,Снижение температуры отпуска дотемпературы ниже предлагаемых пределов не обеспечивает достаточногоразупрочнения стали.Для сопоставления проводят термическую обработку по предлагаемому иизвестному способам, режимы и параметры которых приведены в табл.1. Микроструктуру определяют на микроскопе ММРР по микрошлифам после травления в 47.-ном спиртовом растворе азотной кислоты. микротвердость испытывают на приборе ПМТпри нагрузке 50 г. Полосчатость оценивают в соответствии с ГОСТ 5640-68.Обрабатываемость резанием оценивают по величине износа инструмента на операциях точения и сверления. Заготовки обтачивают на токарно-винторезном станке 1 М 63 с бесступенчатым регулированием скорости резания с установкой следующих режимов резания: глубина резания 1,5 мм; подача 0,3 мм/об; скорость резания 100 м/мин. Материал твердосплавных пластинок -Т 5 К 10. Сверление осуществляют навертикально-сверлильном станке 2 Н 135с охлаждением сульфофреэолом; материал сверла - Р 6 М 5; диаметр сверла 25 мм, подача 0,35 мм/об; скорость резания 15 м/мин.Оценку обрабатываемости проводятпо времени обработки до достиженияизноса резца 1,2 мм и износа сверла0,3 мм.Чистоту поверхности оцениваютпосле проведения чистовой токарнойобработки резцом марки Т 15 К 6 на токарно-винторезном станке 1 М 63. Режимы резания: подача О, 15 мм/об; глуби-.на резания 0,5 мм; скорость резания0,5 мм; скорость резания 150 м/мин.Параметры режущей части резца:=10 ; ф = б ; С= 60 ; Ц, = 45г= 1 ммДанные металлографического анализа, оценки обрабатываамости резанием и чистоты обработанной поверхности приведены в табл.2.Как видно из данных табл.2, опыты2 - 4, соответствующие оптимальнымпараметрам режима, в примерах 1 и 2обеспечивают получение удовлетворительной обрабатываемости резанием.Так, время до заданного износа инструмента - 1,2 мм при точении и0,3 мм при сверлении - составляет47 - 52 мин и 44 - 48 мин соответственно. Это в 2 - 3 раза больше,чем при обработке по известномурежиму. Шероховатость обработаннойповерхности после термообработки попредлагаемому способу на 30 меньше,чем по известному,Данные металлографического анализа подтверждают результаты оценкиТаблица 1 При- Способмер Ранимы термообработкн арка стали Температура Скорость ус повторного ного охлакд нагрева, С С/мин ть з тура фСа н н е . Температура минимальной устойчивости аустеннта стали 18 ХГН 2 ИФБ 65 При 5 161 обрабатываемости резанием: твердость заготовок ниже после термообработки по предлагаемому способу, микротвердость также снижается, а разность значений микротвердости, оказывающей существенное влияние на обрабатываемость, в 4 раза меньше, чем при обработке по известному режиму, Явления структурной полосчатости после обработки по предлагаемому способу не наблюдается, в то время как по известному способу она соответствует 5 - 6 баллам.Предлагаемый способ термической обработки заготовок по сравнению с известным имеет следующие технические преимущества:улучшение обрабатываемости резанием в 2 раза на операциях точения и в 3 раза при сверлении;повышение чистоты обработанной поверхности на 307обеспечение возможности работы на высокопроизводительных автоматических линиях благодаря образованию компактной сегментной стружки при еханической обработке заготовок резанием;снижение деформаций при следующих операциях термообработки за счет высокой однородности структуры и снятия внутренних напряжений при отпуске. 7011 6 Формула изоб ретейия 1. Способ термической обработкизаготовок, включающий нагрев до температуры аустенитмэации, горячуюпластическую деформацию, ускоренноеи замедленное охлаждение до 400 С иоокончательное охлаждение на воздухедо комнатной температуры, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюулуишения обрабатываемости резаниеми повьппения чистоты обработаннойповерхности, после горячей пластической деформации осуществляют повторный нагрев до температуры аустенитизации ускоренное охлаждение веФодут со скоростью 70 - 100 С/мин втемпературной области выделения 20 структурно свободного Феррита до начала образования перлита, затеи осуществляют замедленное охлаждение соскоростью 5 - 15 С/мин, а после охолаждения на воздухе проводят отпуск 25 при температуре на 120 - 150 С нижетемпературы минимальной устойчивостиаустенита. 2, Способ по п,1, о т л и ч а ю - 30 щ и й с я тем, что охлаждение осуществляют после горячей пластическойдеформации без повторного нагревадо температуры аустенитиэации.617011 Таблнца 2 Шерох Способ цепка обрабатываемости кротвердость,посчатость ва- тост Мин Время до заданногкритерия износа,ксналь" е азность начений поверхности,зна на ие ри сверенин при точнии,1 Предламый 1,8 255 298 186 1,5 229 272 252 1,4 229 272 252 1,3 235 287 269 1, 9 248 319 229 Поныне нный износ Удовлетворительная То веиПовышенньз износ То яе Удовлетворительная То веП Повьвзеиный износ сутствует 20 18 3 4 5 То в ч- 3сутствует 91 52 к 7 98 72 28 50 2 287 269 287 260 308 222 235 235 248 18 27 46 48 н ч 1,5 1,8 31 55 331 181 150 3 Известный Составитель В.РусаненТехред Л.Сердюкова Корректор Л.Бескид Петров акт каз 4098 Тираж 512 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 В Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 10