Способ изготовления биметаллических заготовок для режущего инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1813 6 Ялхой г,7, цфДд ":"й Б .й ОТ)" гУ РЙ) БРЕТЕН НИЕ И 0 С ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Грузинский технический университет(56) Авторское свидетельство СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ДЛЯ РЕЖУЩЕГОИНСТРУМЕНТА(57) Использование; в машиностроении.Сущность изобретения: способ включаетполучение биметаллической заготовки с последующей ее деформацией в биметалличеИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в инструментальной промышленности.Цель изобретения - снижение себестоимости биметаллического режущего инструмента и повышение его стойкости при более производительной технологии его получения,Цель достигается тем, что по способу изготовления биметаллического. режущего инструмента, включающему получение биметаллической заготовки с последующей ее деформацией в биметаллический пруток, заготовку для деформации получают методом центробежного литья при коэффициенте гравитации 150-200, обеспечиваю 1 цем принудительную ликвацию к наружной поверхности карбидообразу(ощих элементов,51)5 В 23 Р 15/28 В 22 Г 7/02 ский пруток, Биметаллическую заготовку для деформации получают методом цетробежного литья при коэффициенте гравитации 150 - 200, обеспечивающем принудительную ликвацию к наружной поверхности карбидообразующих элементов, которую перед деформацией подвергают механической обработке в нагретом состоянии, включающей разделение слитка на ме). ые длины; обработку базовых поверхностей и зачистку цилиндрической поверхности заготовки способом обработки тел вращения ротостроганием, после чего ее деформируют в биметаллический пруток посредством экструзии, поперечно-винтовой прокатки или радиальной ковки, 1 табл., 5 ил. которую перед деформацией. подвергают механической обработке в нагретом состоянии, включающей разделение слитка на мерные длины, обработку базовых поверхностей и зачистку цилиндрической поверхности заготовки способом обработки тел вращения ротостроганием, после чего ее деформируют в биметаллический пруток посредством экструзии, поперечно-винтовой прокатки или радиальной ковки.П р и м е р. В плавильных печах были выплавлены стали Р 6 М 5 и ст, 45. Способом центробежного литья (фиг. 1) в центробежной машине модели ЦЛ - 150 был отлит биметаллический слиток с наружным слоем ст, Р 6 М 5 и внутренним слоем ст, 45. Биметаллические заготовки с наружным диаметром 161 мм, внутренним диаметром 40 мми длиной 2700 мм отливались пои различных значениях коэффициента гравитации, достигаемых различным числом оборотов изложницы и скорости кристаллизации, которую изменяли увеличением толщины теплоизоляционного покрытия изложницы центробежнолитой машины. Данные сведен в таблицу,Полученные данные св 1 де; ельствуют о том, что для получения более высокого содержачия карбидообразующих элементов в наружном слое заготовки, за счет чего достигается более высокая стойкость полученного режущего инструмента, оказалось необходимым обеспечить коэффициент гравитации "150-200 при малой скорости кристаллизации, При коэффициенте гравитации менее 150 исследованиями не обнаружено сущесттоенной ликвации карбидообразующих элементов, а при коэффициенте гравитации более 200, реализация которого требует больших скоростей вращения изложниц центробежнолитых машин, возникают значительные трудности в изготовлении и эксплуатации оборудования,Для сравнительного анализа исследовали биметаллические заготовки, пплученн ы е и ри коэффициентах гра вита ции, обычно используемых при центр бежной отливке, значения которых находятся в пределах 50-100. Полученные данные свидетельствуют о том, что при этих параметрах практически не происходит кврбидообразующих элементов. Одновременно изучал и л и к ва ци ю элементов-примесей. Наиболее ярко выражена ликвация серы, причем увеличение ее содержания происходит к внутренней поверхности, т,е, наружные слои металла, обогащаясь карбидообразующими элементами, дополнительно очищаются от вредных примесей.В таблице приведены данные только содержания серы по сечению как наиболее ярко выраженного явления. Подобным образом происходит ликвация фосфора. Кроме того, под действием центробежных сил происходит сепарация неметаллических включений и газов, которые вытесняются на внутреннюю поверхность заготовки.Таким образом, получение режущего инструмента из центробежнолитой биметаллической заготовки, отливаемой при коэффициенте гравитации более 150 (в интервале 150-200), позволит получить увеличение содержания карбидообразующих элементов в наружных слоях при одновременном уменьшении содержания вредных примесей, неметаллических включений и газов.Из изложницы слиток был извлечен при температуре 800 С и загружен в нагревательную печь. где его температура была доведена до 1150 С. Нагретый "литок был передан на разрезной станок типа НП 6- 1;07 и разрезан(фиг. 2) на заготовки дличой 550 мм, Посло этого заготовка подвергалась обработке на торцеподрезном станке мод.2 К 423 (фиг. 3), на котором посредством комбинированных инструментов были обработаны торцы, базовые фаски и отверстие и г-лтели под прессование, Далее заготовки загружались в нагрева; ельную печь, где они догревались до 1150 С. Из печи заготовхи подавались на оотострогальный станок(авт. св, М 76 Ги 9), на котором велась обработка наружн.й поверхности ,фиг. 4) способом ротострогния (авт. св. 1 Ф 1241588) с целью удаления литейной корки с абразивными включениями, Диаметр заготовки уменьшился до 151 мм. После ротострогания заготовки поступали в нагревательную печь и догревались до 1150 С, Нагретые заг: 1.овки подавались на пресс экструзи:; типэ ПБ 8744 П, усилием порядка 2000 т проводилось прессование загс.овок в би. металличес:.".е прутки (фиг, 5) 0394-40 мм. Бимета,личсские прутки в горячем со. стоянии нарезались на длине = 2000 мм и загружались в печь отжига, откуда извлекались лри темпоратуре 2000 С и в дальнейшем охлаждались на воздухе. 35 40 45 50 55 5 ",0 15 20 Изготовление концевых биметаллических фрез осуществлялось по известной технологии, применяемой нэ инструментальных заводах. Биметаллический пруток был нарезан на заготовки длиной 50 мм, к которым сваркой тоения были приварены хвостовики из конструкционной стали. После отжига велась механическая обработка, включа",ощая фрезерование и центровку торцов, точение наружной поверхности, фрезерование канавок, закалку и шлифование режущих кромок, Таким образом была изготовлена экспериментальная партия концевых биметаллических фрез Я 36 мм. Кроме того, были изготовлены биметаллические метчики, насадные зенкера, развертки, дисковые фрезы. Часть инструментов покрыта карбидом титана. Испытание биметаллических инструментов показало, что их стойкость отличается от стойкости обычных инструментов, изготовленных из монометаллического быстрорежущего прутка, Она в 1,5 - 2 раза выше,Предложенный способ позволяет снизить себестоимость биметаллического инст1813606 Коаффнци.ент грани.танин К Толщинафуте ров.ки, мм Соаержвние влементовНаружный слой нутренний сло 0.022 0.019 0.020 0,020 0,016 0.016 0,014 0,014 8.2 6.2 5.8 6,2 5,2 5,4 5.5 40.025 0 023 0.024 0,021 0 023 0.020 0.025 5,3 5,2 5,4 6.0 6,2 4,9 4,8 5.8 5,9 6,3 румента примерно в 2 раза по сравнению с существующей технологией производства стандартного монометаллического режущего инструмента, обеспечивая более высокую его стойкость при более производительной технологии. Предложенным способом можно изготавливать биметаллические концевые, цилиндрические и червячные фрезы, протяжки, развертки, зенкера, метчики и др, из разных марок быстрорежущих сталей,Формула изобретения Способ изготовления биметаллических заготовок для режущего инструмента, включающий получение самой заготовки с последующей ее деформацией в биметаллический пруток, о т л и ч в ющ и й с я тем, что, с целью снижения себестоил 4 остй, биметаллическую заготовку получают центробежным литьем при 5 коэффициенте гравитации 150-200, затем ее нагревают до 1150 С и разрезают на отдельные заготовки, торцы которых подвергают механической обработке, после чего нагревают дб 10 1150 С и проводят механическую обработку по наружной поверхности, а перед деформацией в биметаллический пруток заготовку нагревают до 1150 С, после деформации разрезают по длине= 15 =200 мм и проводят термообработку при200 С, после чего охлаждают на воздухе.1813606 Редакторен Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 1803 ВКИИП Составитель Т, ЛоладзеТехред М. Моргентая . Корректор М Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5