Способ закалки деталей из быстрорежущей стали

 

СПОСОБ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающий нагрев до температуры закалки, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат при исключении деформации, детали нагревают в графитовом приспособлении в фиксированном положении до температуры на 150-200С ниже принятой температуры закалки. (rt

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

793 A (l9) (!!) 4(ц С 21 D 9/22, С 21 D 9/06

:, ".л ..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3538485/22-02 (22) 10.01.83 (46) 23.05.85. Бюл. N 19 (72) 3.Ж. Бельский и M.Ê. Шафоренко (53). 621.785-97 (088.8) (56) 1. Типовая технология термической обработки металлообрабатывающего инструмента.ОНТРМ 5312-002-67.Ч 1.

M. НИИинформации по машиностроению, 1967, с ° 95-96.

2. Авторское свидетельство СССР

В 293853, кл. С 21 D 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 ДЕТАЛЕЙ

ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающий нагрев до температуры закалки, выдержку и охлаждение, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения .энергозатрат при исключении деформации, детали нагревают в графитовом приспособлении в фиксированном положении до температуры на

150-200 С ниже принятой температурь1 закалки.

1157093

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке быстрорежущих и легированных сталей.

Известен способ закалки быстрорежущей стали с нагревом в расплавах солей, в частности в бариевых ваннах при I240-1270 С Р1 3.

Недостатками способа являются вредность производства, взрывоопасвость, разъедание поверхности, наличие деформации, необходимость в спецоборудовании.

Известен способ закалки деталей из инструментальных сталей, включающий нагрев под закалку в соляной ванне при 1230 < 10 С 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 780800 С и окончательном нагреве в электрических печах с защитной сре- 35 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, » исключает применение расплавов солей, уменьшает вредность производства (31, Однако для осуществления известного способа необходимы дорогостоящие высокотемпературные лечи, поскольку использовать низкотемпературное оборудование с максимальной температурой 1050-1100 С для 50 быстрорежущих сталей нельзя, так как после закалки с этих температур образуется низколегированный мартенсип, обладающий низкими режущими свойствами. Кроме того, способ не И обеспечивает качественную обработку деталей диаметром да 3 мм по деформации.

Целью 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 С ниже принятой температуры закалки.

Применение графита в качестве материала для приспособления позволяет использовать ниэкатемпературное 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 C). Если температура в печи будет ниже 1050 С,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. 3а этот промежуток времени внутри графитового приспособления температура поднимается на 150-200 С выше температуры печи, а деталь нагревается до 1200-.1250 С. Температуру в графите определяют экспериментально контрольными термометрами в графи1157093 ф1х70 Р18 Пред- 1100 1270 560 62-64 лагаемый

Игла ф2х60 P6M5 - " - 1060 1220 540 62-64 1

Пушечное сверло

Игла ф 1х70 Р18 Из- 1270 вестный

560 62-64 70

Требует операции рихтовки . и шлифовки

3 те и в печи. После выдержки при температуре аустениэации детали в графитовом приспособлении охлаждают до комнатной температуры.

Пример 1. Проводят термическую обработку игл диаметром 1 мм, длиной 70 мм, изготовленных из стали P 18. Детали зажж ают a графитовое приспособление из материала марки ИПГ-8,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. gy

Пример 2. Проводят термическую обработку пушечных сверл из стали Р6И5 диаметром 2 мм, длиной

60 мм. Сверла зажимают в графитовом приспособлении из материала марки д

МПГ-6. 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 ° ф

Пример 3. Детали, изготовленные из стали Р18, диаметром

1 мм, длиной 70 мм, предварительно подогретые до 780-800 С, подвергают нагреву в печи с защитной атмосферой до 1270 С, выдерживают и охлаждают в вертикальном .положении. Затем подвергают последующим операциям.

Для получения сравнительных данных проводят термическую обработку деталей иэ Р18 диаметром 1 мм, длиной 70 мм беэ графитового приспо" собления по режиму: нагрев до

1100 С, выдержка 20 мин, охлажде« ние на воздухе.

В таблице представлены результаты термической обработки.

Предлагаемый способ обеспечивает воэможность произведения закалки в электрических печах, имеющих максимальную температуру 1100 С, снижение деформации длинномерных деталей диаметром до 3 мм после закалки; упрощение технологического процесса за счет исключения операции рихтов" ки, возможность получения деталей в готовом виде. после термической обработки (без припуска на последующую операцию-шлифовку). Применение способа только для инструмента диаметром от 1,0 до 2,0 мм позволило получить экономию 22,7 тыс.руб.

1157093

Продолжение таблицы ф 1х70 Р18

Игла

Пред- 1100 лагаемый без

560 50-52 50 графита

Составитель В. Черняков

Техред Т.Дубинчак Корректор И. Зрдейи

Редактор Е. Лушникова

Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений -и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3286/25

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,й