Способ обработки инструмента из быстрорежущей стали

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающий закалку, многократный отпуск, шлифовку и дополнительный отпуск, отличающийся тем, что, с целью повьпиения эксплуатационной стойкости, дополнительный отпуск производят с нагревом в расплаве свинца при 700-750°С в течение 15-30 мин, охлаждением в массе с наложением постоянного магнитного поля напряженностью 500-600 кА/м.

ССЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„

Ьиа С2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ1Т19 (21) 3754631/22-02 (22) 15.06.84 (46) 07.12.85. Бюл. 9 45 (71) Коммунарский горнометаллургический институт (72 ) И.M. Ершов (53) 62 1.785.79 088.8 (56) Жилис В.И. и др. Эффективность низкотемпературного отпуска шлифовальных быстрорежущих сверл. Иеталлорежущий и контрольно-измерительный инструмент. Экспресс-информация, 1979, вып. 2, с. 8-14.

Смольников Е.A. Термическая обработка инструментов в соляных ваннах.

М.: Машиностроение, 1981, с. 232. (54) (57)СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНСТРУИЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающий закалку, многократный отпуск, шлифовку и дополнительный отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости, дополнительный отпуск производят с нагревом в расплаве свинца при 700-750 С в течение 15-30 мин, охлаждением в массе с наложением постоянного магнитного поля напряженностью 500-600 кА/м.

t 1

Изобретение относится к термической обработке металлорежущего инструмента, в частности сверл, фреэ и резцов иэ быстрорежущей сталя, и может бьггь использовано на машиностроительных и инструментальных заводах, Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости инструмента.

Способ заключается в следующем, Инструмент после закалки с оптимальной температуры и 2-3- кратного о общепринятого отпуска при 540-560 С шлифуют, после чего обеэжиривают.- Сухой обезжиренный инструмент подвергают дополнительному отпуску, для чего поштучно или небольшими связками (2-3 1ятуки) погружают в ванну с расплавом щелочи или свинца. Глубина погружения, например, сверла должна быть достаточной для прогрева рабочей части сверла, за исключением хвостовика, который должен находиться выше уровня ванны. Температура расплао ва ванны 700-750 С выбрана с учетом возможности нагрева поверхностных слоев инструмента до температуры, достаточной для дестабилизации остаточного аустенита шлифованного слоя.

При погружении инструмента в жидкую ванну с температурой 700-750 С его о режущие кромки быстро нагреваются до о .650-680 С и в аустенитной фазе шли-! фованного слоя происходит выделение дисперсных карбидов, снижается легированность твердого раствора и соответственно происходит дестабилиза" ция аустенита. Снижение температуо ры расплава ванны ниже 700 С приводит к недостаточному нагреву изделия соответственно к снижению его стойкости, а увеличение температуры выше 750 С приводит к резкому снижео нию твердости инструмента из-эа развития процесса коагуляции карбидов и соответственно снизит стойкость, С момента погружения инстумента в ванну делают выдержку 15-30 с, после чего инструмент извлекают из ванны и охлаждают в ванне с минеральным маслом комнатной температуры при одновременном наложении магнитного поля. Магнитное поле создается в ванне, так как она расположена аксиально в соленоиде, питаемом током.

Включение соленоида производится от

55 ля 500-600 кА/м. Охлаждение инструмента ведут до температуры 20-40 С, о, после чего магнитное поле отключают и инструмент извлекают из ванны.

Прн охлаждении инструмента с темо пературы 700-750 С дестабилиэированный аустенит превращается в мартенсит или тростит и, тем самым, в поверхностном слое возникают благоприятные сжимачщие напряжения. Наложение внешнего магнитного поля обеспечивает большую полноту превращения аустенита в мартенсит и снижает склоннос гь стали к трещинообразова нию.

Пример. Партия спиральных сверл диаметром 7,8 мм из стали

Р6М5 проходит предварительную термическую обработку, включающую закалку с оптимальной температуры и 2кратный отпуск при 540 С, после чего о заготовки шлифуют для получения тре1 буемой геометрии инструмента. После шлифовки сверла проходят отпуск по предлагаемому (5 групп) и иэвестному (1 группа) способам. По предлагаемому способу сверла поштучно нагревают в свинцовой ванне до 700-750 С о в течение 15-30 с, а затем охлаждают в минеральном масле с одновременным наложением постоянного магнитного поля напряженностью 500-600 кА/м.

Перед дополнительной термической обработкой у сверл измеряют твердость по Роквеллу и рентгеновским методом определяют количество остаточного аустенита. После окончательной термической обработки вновь измеряют твердость и количество остаточного аустенита на задней поверхности рабочей части сверла.

Термообработанные сверла испытывают на стойкость при сверлении отверстий в пластинах труднообрабатываемого сплава 43НКВТ толщиной 5 мм и твердостью 12-15 HRC. Сверленпе производится на станке модели 2М112 со скоростью резания !2,2 м/мин.

Стойкость инструмента оценивают по количеству просверленных отверстий до эатупления сверла.

Результаты испытаний представлены в таблице.

196394 2 выключателя, исполнительный рычаг которого находится в ванне. Папря1 женность постоянного магнитного поl l 96394

Температура нагрева, 1

t

Пример

Время выдер кки в ванне

КоличестДо термической обработки

3 ! процент остаточного аустенита

l твердость

НВС во сверл

t

30 с

700

20 с

725

15 с

750

30 с

675

30 с

775

6(известный) 7, 64,0+1

l ч

475

37,0+5

Продолжение таблицы

После термической обра1 ботки

Стойкость инапряенность струмента по количеству просверленных отверстий твердость

HRC

Пример агнитпроцент остаточного аустенита ного по ля, кА/м

18 2

20 5

64,0й1

500

11+5

64,5+1

20 3

550

6+5

19 3

64,0+1

64,5+1

63,011

600

14+3

25+5

450

650

6 известный

9 2

64,5+1

30+5

ВНИИПИ Заказ 7530/24 Тира к 552 Подписное

Филиал ПЕП "Патент, г.ушгород, ул.Проектная, 4

64,0+1

64,0 1

64,0+1

64,0+1

64,0+1

Как видно из приведенных данных, предлагаемый способ обеспечивает более высокую стойкость инструмента при сверлении труднообрабатываемого материала.

Использование предлагаемого способа термической обработки шлифованного инструмента из быстрорежущей стали обеспечивает по сравнению с известным увеличение стойкости инструмента в 1,5-2 раза за счет изме37,0 5

37,015

37,0+5

37,0+5

37,0 5 пения фазового состава шлифованного слоя, связанного с уменьшением количества остаточного аустенита, и создания слимаюших напржкений в рабочей части инструмента.

Предлагаемое изобретение мошет быть использовано на машиностроительных и инструментальных заводах, например на Вильнюсском заводе сверл.