Способ термической обработки быстрорежущей стали

. Г. И. Капланов, И. Н. Сеглеев, Е. И, Яров й, р" г --В. Н. Ковалев и К. 8. Сидоров Ф Украинский научно-исследовательский нститут.,: специальных сталей, сплавов и ферростюавов ЧВ Фа а У) СПОСОБ ТЕРИИЧЕСКОИ ОБРАБОТК БЫСТРОРЕИУЩЕЙ СТАЛИ Изобретение относится к металлургии, преимущественно к термической обработке горячекатаных быстрорежущих сталей, а также может быть использовано при термической обработке других труднодеформируемых сталей.Известен способ термической обработки углеродистой и легированной стали, включающий отжиг при 860 С с последующим охлаждением со скоростью 10-20 оС/ч до 760 оС, выдержку при 760 С 5 ч и дальнейшее медленное охлаждение со скоростью 10-20 С/ч до 680 С. Отожженная по этому режиму сталь подвергается затем карбидному отпуску., заключающемуся в нагреве бунтов или прутков диаметром 8-12 мм в течение 1 ч при 760 оС с охлаждением в воде 11.Недостатком этого способа являет о ся неравномерность свюйств из-за того, что перлитное превращение проис- . ходит в интервале температур при медленном охлаждении с 860 до 760 С,2Резкое охлаждение после карбидного отпуска с 760 С приводит к возникновению дополнительных напряжений в металле, что затрудняет передел и приводит к повышенному расходу металла из-за обрывности при волочении и ломки при правке и резке.Наиболее близким к предложенному по технической сути и достигаемому результату является способ термической обработки быстрорежущей стали, включающий нагрев до 800-860 С, вы" дерику, охлаждение со скоростью 30- 40 С/ч до 720-750 оС, выдевжку, охлаж, дение в печи до 600-650 РС се скоростью ЙОС/ч, а затем на воздухе с . последующим карбидным отпуском по режиму: нагрев до температуры 710-730 фС, выдержка, быстрое охлаждение в воде, в масле или на воздухе 2 1.Недостатками этого способа являются получение неравномерной структуры металла из-за разных температур превращения аустенита; получение низкихб 4чения выпадения специальных карбидов до карбидного отпуска. При температуре выше 580 С выпадает только часть карбидов остальная их часть выпада 1о ет при температуре ниже 580 С при окончательном охлаждении, что приводит к охрупчиванию.металла, При температуре ниже 480 С карбиды не выпадают,Иедленное охлаждение карбидного отпуска со скоростью 20-40 С/ч до температуры 600-650 С необходимо для дальнейшей коагуляции карбидов, создания условий дополнительного перлитного превращения остаточного аустенитв, устойчивость которого снижается при выделении карбидов, и снижения термических напряжений. При скорости охлаждения выше 40 С/ч процессы дополнительной коагуляции карбидов и дополнительного превращения остаточного аустенита в перлит не получают существенного развития, в результате чего повышается неравномерность структуры. Скоростьохлаждения ниже 201/ч значительно снижает производительность термических средств 3 99647 пластических свойств и высокого предела текучести.Целью изобретения является повышение пластичности в связи с получением равномерной тонкодисперсной струк-туры.Цель достигается тем, что согласно способу термической обработки быстрорежущей стали, включающему нагрев до 840-860 С, выдержку, охлаждение 16 до 730-750 С, выдержку, охлаждающие и карбидный отпуск при 730-760 фС, после выдержки при 840-.860 С производят постуживание со скоростью 20-60 С/мин до температуры 650-700 С с последуюо щим ускоренным нагревом до 730-760 С, после выдержки при этой температуре производят подстуживание до 480-580 фС с последующим нагревом до температу-ры карбидного отпуска, охлаждение по- рр сле отпуска производят со скоростью 20-40 С/ч до 600-650 С и со скоростью 40-80 С/ч до 200-250 С.Быстрое охлаждение до температур 650-7000 С производится для замедле ю ния или полного подавления выделения избыточных фаз и увеличения количества зародышевых центров кристаллизации продуктов распада аустенита при последующем перлитном превращении. При ЭЕ скорости охлаждения менее 20 С/мин может начаться распад аустенита в ин" тервале более высоких температур, скорость охлаждения садки более 60 С/мин трудно достижима на сущестЭЗ вующих агрегатах термической обработки,. В случае охлаждения ниже 650 С образуется неоднородная структура ти па перлит+бейнит. При быстром охлаждении выше 700 фС образуется неодно 46 родная структура типа крупно- и тонкодисперсного проката. При изотермической выдержке в об-" ласти температур наименьшей устойчивости аустенита 730-760 фС превращение аустенитб в перлит происходит при постоянной температуре, что повышает уровень и равномерность пластических свойств металла. При температуре ниже 7300 С происходит распад аустенита фе по промежуточному механизму с образо" ванием структуры, обладающей пониженной пластичностью, при температуре выше 7600 С образуется грубая перлитная структура.ИОхлаждение до температуры 480-580 С после перлитного превращения и последующий нагрев прсизводятся для обеспеУвеличение скорости охлаждения при температуре ниже 600-650 С предусмотрено потому, что выше 650 С еще имеют место явления распада остаточного аустенита и коагуляции карбидов, ниже 6000 С эти явления не происходят. При скорости охлаждения выше 80 С/ч увеличиваются внутренние напряжения в металле, скорость ниже 400 С/ч снижает производительность термических средств. Существенное изменение объема быстрорежущей стали имеет место при охлаждении до 250-200 С. Скорость охлаждения при температуре ниже 2001 не имеет большого значения в связи с тем, что изменение объема стали и остаточные напряжения, образующиеся при быстром охлаждении ниже 200 С, незначительны.Все приемы, проводимые при предлагаемом способе термической обработки, способствуют получению высокйх пластических свойств, увеличению вязкости, уменьшению обрывности при волочении и позволяют производить заготовки для инструмента методом холодной штамповки вместо обработки резанием.П р и м е р 1. Садку бунтов горячекатаного подката диаметром 8 мм из стали Р 6 И 5 массой 0,8 т после прокатки перед волочением отжигают в электэ -99 б 4рической колпаковой печи ОКБпорежиму: нагрев до температуры 850 С,выдержка 4 ч, охлаждение со скоростью 20 С/мин (под муфелем с поднятым колпаком) до 700 С, подогрев и иэотерми- з ческая выдержка при 740 ОС в течение б ч, охлаждение со скоростью 10 фС/мин(под муфелем с поднятым колпаком) до температуры 480 фС, подогрев и изотермическвя выдержка при 750 С 2 ч, ох-. 10 лаждение со скоростью 30 С/ч (с выключенной печью) до температуры 640 С, охлаждение со скоростью 80 С/ч (под муфелем .со снятым. колпаком) до .200 С, затем на воздухе. 5П р и и е р 2, Садку горячекатаного подката диаметром 8 мм из сталиРбИ 5 массой 1,0 т после прокатки пе" . ред воломением отжигают в электричес". лИПа Способобработки Предложенныйспособ. 337,3 22,8 225 пример 1 пример 2 Прототип 332,4 778,7 23,0 36,6 1 0-12 19-25 225 до 840-860 вС, выдержку, охлаждениедо 30-750 С, выдержку, охлаждение икарбидный отпуск при 730-750 фС, о тл и ч а ю щ и й с я тем,. что, с цельюповышения пластичности за счет получения равномерной тонкодисперснойструктуры, после выдержки при 840860 ОС производят подстуживание соскоростью 20-60 С/мин до температуры650-700 С с последующим ускореннымнагревом до 730-760 С, после выдержки при этой температуре производятподстуживание до 480-580 С с последующим нагревом до температуры карбидного отпуска, охлаждение после отпус"ка производят со скоростью 20-40 вС/чдо 600-6500 вС и со скоростью 40-80 ОС/чдо 200-250 С. формулаизобретения В результате проведения отжигов по предлагаемому способу предел текучести металла снижается в 1,3-1;4 раза, относительное удлинение повышается в 4,1 раза и относительное сужение повышается в 1,6-2,0 раза, Способ позволяет снизить трудоемкость передела и расходные коэффициенты при во" лочении быстрорежущих сталей и перейти на холодную штамповку заготовок для инструмента, что увеличивает выход годного при производстве инструмента. Способ термической обработки быст.рорежущей стали, включающий нагрев 7 б 4кой колпаковой печи ОКБ"4042 по режи"му: нагрев до температуры 850 фС, вы"держка 4 ч, охлаждение со скоростью40 оС/мин (под муфелем с поднятым кол":паком) до 63 ООС, подогрев и иэотермическая выдержка при 730 С в течение6 ч, охлаждение со. скоростью 20 С/мин(под муфелем с поднятым колпаком) дотемпературы 500 С, подогрев и изотермическая выдержка при 750 С 2 ч, охлаждение со скоростью 30 С/ч (с вы"ключенной печью) до температуры 640 фЬ,охлаждение со скоростью 80 С/ч (подмуфелем со снятым колпаком) до 250 С,затем на воздухе,Результаты сравйения механическихсвойств по предлагаемомуспособу испособу-прототипу приведены .в табли"це.у 996476 8стали. М., Металлургиздат, 1955,с, 111.2. Геллер Ю.А. Инструментальные1. Доронин В.Н. Термическая обра- стали. М., "Металлургия", 1915,ботка углеродистой и легированной 5 с. 423-425.Составитель Р. КлыковаРедактор Л. Повхан Техред Л,Пекарь Корректор М. ДемцикЗаказ 847/39 Тираж 566 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, В, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4