Способ обработки литого инструмента из быстрорежущей стали

Авторы патента:

БЕЛЬСКИЙ ЕВГРАФ ИОСИФОВИЧ

ЧАУС АЛЕКСАНДР СТАНИСЛАВОВИЧ

СОБОЛЕВ ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ

РУДНИЦКИЙ ФЕДОР ИВАНОВИЧ

ТОФПЕНЕЦ РИММА ЛАЗАРЕВНА

СОКОЛОВ ЮРИЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

БЕЛЬСКИЙ СЕРГЕЙ ЕВГРАФОВИЧ

САШНЕВ СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ

МАЛАХОВСКАЯ ТАМАРА НИКОЛАЕВНА

C21D9/22 - сверл, фрез, резцов для металлорежущих станков

C21D6/04 - закалка путем охлаждения ниже 0шC

C21D1/25 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Изобретение относится к машиностроению , в частности, к способам обработки литого инструмента из быстрорежущих сталей. Целью изобретения является повышение прочности, ударной вязкости, тепло-и износостойкости литого инструмента. Закалку отливок, находящихся в твердожидком состоянии при температуре 1280-1360 с, проводят в среде жидкого азота со скоростью охлаждения, достигающей 700 с/с. Длительность вьщержки при минусовых температурах составляет 15-25 мин. После извлечения на воздух и достижения температуры окружающей среды изделия подвергают отжигу при 570-580 0 в течение 1 ч и механической обработке. 1 табл. с ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 21 0 1/25, 6/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3823754/22-02 (22) 14. 12. 84 (46) 07. Oi 87. Бюл. Ф 1 (71) Белорусский политехнический институт (72) Е.И. Бельский,.А.С. Чаус, В.Ф. Соболев, Ф.И. Рудницкий, Р.Л. Тофпенец, Ю.В. Соколов, С.Е. Бельский, С.В. Сашнев и Т.Н.Naлаховская (53) 621.785.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 954450, кл. С 21 D 6/04, 1978.

Ревис И.А., Левинсон А.М., Налетов В.С. Использование глубокого охлаждения при производстве литого инструмента без закалки. вЂ” В сб.: Использование холода в инструменталь"ном производстве, ЛЛНТП, 1977, с. 11-14.

„„Я0„„1281594 A 1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЛИТОГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕИ СТАЛИ . (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности, к способам обработки литого инструмента из быстрорежущих сталей. Целью изобретения является повышение прочности, ударной вязкости, тепло-и износостойкости литого инструмента. Закалку отливок, находящихся в твердожидком состоянии при температуре 1280-1360 С, проводят в среде жидкого азота со скоростью охлаждения, достигающей 700 С/с. Длительность выдержки при минусовых температурах составляет 15-25 мин. После извлечения на воздух и достижения температуры окружающей среды изделия подвергают отжигу при 570-580 С в течение 1 ч и механической обработке.

1 табл.

1281594

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам обработки литого инструмента из быстрорежущей стали, механическая обработка которого после литья и отпуска сводится к шлифованию и заточке.

Цель изобретения вЂ” повышение прочности, ударной вязкости, тепло-и износостойкости литого инструмента из быстрорежущей стали.

Высокая скорость охлаждения рас-. плава из твердожидкого состояния, достигающая 700 С/с, от температуры

1280-1360 С до температуры жидкого азота, приводит к значительным измео нениям структуры литого металла, количество эвтектической составляющей резко уменьшается, наблюдаются равномерно распределенные мелкие выделения избыточных карбидов, мартенсит имеет тонкодисперсное строение. Структура литой быстрорежущей стали, обработанной по предлагаемому способу, близка к структуре деформированной стали, что приводит к повышению ударной вязкости H износостойкости. Повышение твердости и теплостойкости достигает. ся за счет более высокой степени легированности твердого раствора при охлаждении в жидком азоте. Выдержка в среде жидкого азота в течение 1525 мин способствует более полному превращению аустенита в мартенсит, в результате чего отпадает необходимость в проведении многократного отпуска.

Пример. Образцы для механических испытаний и режущие пластины из стали изготавливают и обрабатывают по предлагаемому способу следующим образом: расплав заливают в графитовЂ” вый кокиль, подогретый до 800 С, и при температуре литья 1280-1360 С помещают в термоизоляционную емкость, заполненную жидким азотом.

После выдержки при минусовых температурах в течение 15-25 мин отливки извлекают и выдерживают на воздухе для достижения температуры окружающей среды, затем подвергают однократному отпуску при 570-580 С в те-. чение 1 ч и механической обработке.

По известному способу отливки в

5 графитовом кокиле охлаждают до комнатной температуры, обрабатывают холодом в жидком азоте, затем отжигают при 560 С в течение 1 ч и подвергают механической обработке.

Ударную вязкость стали, обработанной по предлагаемому и известному способам, определяют на образцах размером 10х10х55 мм без надреза на маятниковом копре с энергией удара

15 50 Дж. Теплостойкость оценивают по результатам измерения твердости после 4-часовой выдержки образцов при о

620 С. Износостойкость режущих плас20 тин определяют при токарной обработке стали диаметром 80 мм с шпоночным пазом по следующему режиму резания: подача 0,125 мм/об; глубина

1 мм; скорость 38 м/мин.

Режимы обработки стали по предлагаемому и известному способам и ее свойства приведены в таблице.

Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый способ обработки литого инструмента из быстрорежущей стали обеспечивает по сравнению с известным повышение ударной вязкости в 2,6-3,1, износостойкости в 1,8-2,0, предела прочности на изгиб в 1,6-1,75 раза и теплостойкости на 1,8-3,5Х.

Формула изобретения

Способ обработки литого инструмента из быстрорежущей стали, включаю щий закалку, отпуск и механическую обработку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, ударной вязкости, тепло-и износостойg5 кости инструмента, закалку осуществляют непосредственно при твердожидком состоянии от температур 12801360 С в среде жидкого азота с выдержкой в течение 15-25 мин.

1281594

Параметры режимов обработки

Свойства стали

Способ обра ботки

ТемператуВремя выТеплостойУдарная

Твер дост

HRC

Предел прочности емпература тпуска, С зносостойра закалки, ОС ость ин держки при минусо вых вязкость

HRC на изгиб,МП кость кДж/м температурах,ми

Предлагаемый 1

62 57

63 58