Способ термической обработки среднеуглеродистых быстрорежущих сталей

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 20.05.75 (21) 2135688/О присоединени 3) Приоритет 3) Опубликов Государственный камит Совета Министров ССС по делам иэооретений и открытийллетень М 15 но 25.04.77. 1.785.79 (088,8 вания описания 31,05.77 45) Дата оп 72) Авторы изобретения И. ц и А, А. Сусин роблем надежности и долговечностимашин АН Белорусской ССР 1) Заявитель(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СРЕДНЕБЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ ЕРОДИС 1осится к Изобретениепреимущественноводству, и можеобработке изделииз среднеуглеродиЕе - Со-й.В но ни к инструменталиспользоваться и ому произ- ермической от высо тся Со и, главным образом инструмента стых быстрорежущих сталей типа машиностроении для обработки резанипрочных и жаропрочных материалов внедеднеутлеродистые быстрорежущие стали повышенной теплостойкости. Важнеишие своиства этих сталеи - твердость и теплостойкость определяются составом закаленного твердого раствора, и в особенности содержанием в последнем одного из главных легирующих элементов - вольфрама. Это обусловлено тем, что упрочнение сталей данного класса достигается за счет выделения при отпуске (старении) высокодисперсной фазы на основе вольфрамида железа, При этом количество упрочняющей фазы и эффект упрочнения тем выше, чем большее количество вольфрама содержит закаленный твердый раствор, Насьпцение твердого раствора вольфрамом происходит за счет растворения при высокотемператур. ном нагреве под закалку избыточной карбидной фазы Еее й 4 С(Мб С), содержащейся в этих сталях вколичестве до "20 вес.%,Известен способ термической обработки инструмента из среднеуглеродистых быстрорежущихсталей Ее - Со - й 111, заключающийся в закалкетемператур 1250-1300 С и последующем отпускепри 560 - 600 С продолжительностью 3 час (т 1,Для улучшения обрабатываемости сталей вводят операцию отжига заготовок, которая не оказы 1 О вает влияния, а иногда даже ухудшает свойстваинструмента после окончательной термообработкизакалкиОтжиг проводят при температуре выше Ас,(880 - 1000 С), 2 час с последующим охлаждениемц с печью нлн на воздухе, либо до 600 - с печью,далее - на воздухе.Однако существующий спосоо обработки непозволяет получать максима. - :;,:ую теплостойкостьстали, так как он пе обе.: ает при закалкеро перевод в твердый раствор максимально возможных количеств вольфрама.Обеспечить более высокую концентрациювольфрама в твердом растворе путем повышениятемпературы нагрева под закалку практически неду возможно, так как увеличение температуры закал 555148ки свыше 1300 С вызывает рост зерна, приводящий к падению ударной вязкости и прочностиЦель изобретения - повышение теп и,.,оикости деталей из среднеуглеродистой быстрор.жущей стали Ре - Со-ЧЧ,Это достигается тем, что в известном способе термической обработки, включающем атхаг, закалку и отпуск, отжиг ведут при температуре ниже точки Асг преимущественно при 800-900 С, в течение 20 - 50 час.Указанный отжиг обеспечивает понижение содержания вольфрама в избыточной карбидной фазе М 6 С. Степень обеднения вольфрамом карбида М 6 С зависит от температуры изотермической выдержки. При этом содержание вольфрама в карбиде тем меньше, чем ниже температура изотермической вы. держки. Уменьшение содержания вольфрама в карбидной фазе МбС приводит к тому, что при после. дующем высокотемпературном нагреве под закалку в твердый раствор переходит большее количество вольфрама. Принщгпиальное отличие предлагаемого способа термической обработки заключается в том, что повышение содержания вольфрама в твердом растворе достигается не за счет увеличения температуры закалки или введения дополнительного количества этого элемента в сталь, а за счет перераспределения вольфрама между твердым раствором и избыточной карбидной фазой.П р и м е р, Проводят термическую обрабогк" образцов из среднеуглеродистой быстрорежущей стали Ее-Со-ЧЧ марки ЭП 634. Состав стали, вес. Ч. С 027Ь,д 4,Ма 0,15Со;.68:г 38г 1 с 7Ее О гальноеОбразцы из стали в состоянии поставки подвергают изотермичекой выдержке при 870 С в гече.1 О ние 50 час.После изотермической выдержки проводят закалку от 175 С с охлаждение.,1 з масле и отпускпри 590 С с продолжительностью 3 час.Для получения сравнительных данных парал.15 лельно проводя г .ермообработку однотипных образцов по известному способу закалка от 1275 С,отпуск при 590 С продолжительностью 3 час.) ме.таллографически на микроскопе МИМ. Во всехслучаях после закалки от 1275 С зерно имело размер,20 соответствующий 9 - 10 баллам,О содержании вольфрама в карбиде М 6 Си закаленном твердом растворе судят по величинеих постоянной кристаллической решетки, которая,как известно, тем мсньше, чем ниже содержание25 вольфрама в этих фазах и наоборот. Твердостьобразцов измеряют после закалки и старения. Теп.лостойко 1 ь оп,еделлют после оконца гечьной тер"мообработки путем иэмсреггия горячей твердостипри темпера.урах 500 и 600 С,ЗО Результаты сравнительных испытаний приведены в .блицео О ю о СО а 5 о О О х Я 4офс63а дО О х х О о О Ф н х О о о а ю о х х О н о 1 ОйО о ло Оо оРЮо О о О щ г 8 О )х О о 5 й Р о фэО оо Оо дС 4 оя хо555148 Составитель Г. ШевченкоТехред Г. Родак Корректор А. Лакнда Редактор Л. Лашкова Тираж 672 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретениЯ и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 420/13 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Как видно из таблицы, термическая обработка по новому способу обеспечивает некоторое повы. шение твердости как после закалки, так и после старения, а также значительное повышение горячей твердости при температурах 500 - 650 С. Повышение теплостойкости стали при новом способе термообра. ботки, оцениваемое по результатам измерения горячей твердости, составляет 10 - 20%.Использование предлагаемого способа термической обработки инструмента (или деталей) из средне углеродистых быстрорежуших сталей Ре - Со - В обеспечивает по сравнению с сутцествующими способами повышение теплостойкости, и,как следствие, повышение эксплуатационных свойств и долговечности инструмента.Формула изобретенияСпособ термической обработки среднеуглероо дистых оыстрорежуших сталей, включающий отжиг,закалку и отпуск, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения теплостойкости стали, отжиг про.водят при температуре ниже точки АСпреимущественно при 800 - 900 С в течение 20 - 50 час.10 Источники информации, принятые во вниманиепои экспертизе:1. Журнал "Станки и инструмент" Но 5, с. 40-42,1971.