Способ изготовления биметаллического стального режущего инструмента

 

Изобретение относится к способам получения биметаллического стального режущего инструмента и может быть использовано при изготовлении фрез, метчиков, разверток , прошивок сверл и т.д. Цель изобретения - повышение качества инструмента за счет повышения прочности сцепления исходных материалов. Способ включает сборку исходных материалов в оболочке, горячую допрессовку при давлении 400- 450 МПа и температуре 1050-1100°С, диффузионный отжиг в течение 0,5-0,6 ч, горячее выдавливание и последующий изотермический отжиг. В процессе горячей допрессовки заготовка уплотняется, в результате чего в переходной зоне создаются условия для интенсивного протекания диффузионных процессов с равномерным распределением элементов. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ., СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1284694 (su 4 В 22 F 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3818024/22-02 (22) 03.12.84 (46) 23.01.87 . Бюл. № 3 (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (72) Х. Л. Петросян, Т. А. Фургало, Г. Л. Петросян и Н. Л. Акопов (53) 621.762 (088.8) (56) Заявка Франции № 2148139, кл. В 22 F 3/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 632488, кл. В 22 F 7/04, 1979. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СТАЛЬНОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к способам получения биметаллического стального режущего инструмента и может быть использовано при изготовлении фрез, метчиков, разверток, прошивок сверл и т.д. Цель изобретения — повышение качества инструмента за счет повышения прочности сцепления исходных материалов. Способ включает сборку исходных материалов в оболочке, горячую допрессовку при давлении 400—

450 МПа и температуре 1050 — 1100 С, диффузионный отжиг в течение 0,5 — 0,6 ч, горячее выдавливание и последующий изотермический отжиг. В процессе горячей допрессовки заготовка уплотняется, в результате чего в переходной зоне создаются условия для интенсивного протекания диффузионных процессов с равномерным распределением элементов. 1 табл.

1284694

Продолжительность нагреТемпература диффузионПрочность сцепления, МПа

Давление горячей допрессовки, MIIa ва, ч ного отжига, С

Предлагаемый 400

1050-1030

0,50

0,55

0,60

0,50

425

1050-1080

0,55

0,60

0,50

1050-1080

450

0,55

0,60

Известный

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению биметаллического стального режущего инструмента, и может быть использовано при изготовлении фрез, метчиков, разверток, прошивок, сверл и т.д. 5

Целью изобретения является повышение качества инструмента за счет повышения прочности сцепления исходных материалов.

Для изготовления круглой биметаллической протяжки диаметром 20 мм и длиной режущей части ЗОО мм с внешним слоем из быстрорежущей стали Р6М5 и внутренним слоем из конструкционной стали 40ХФА используют контейнер из стали 3 с внутренним диаметром 52 мм и внешним 56 мм. На сердечник, полученный статическим холодным прессованием (давление 500 †6 МПа, пористость 25Я ) из порошка конструкционной стали 40ХФА диаметром 26 мм и длиной 65 мм надевается режущий слой в виде втулки той же длины и пористости (П=25Я) с наружным диаметром 51 мм и внутренним 26,5 мм, полученный статическим холодным прессованием из распыленного порошка быстрорежуей стали Р6М5 (давление 800 — 900 МПа).

Сборную заготовку помещают в стальную оболочку, закрывают пробкой, нагревают в расплаве стекла, подвергают горячей допрессовке и диффузионному отжигу. После диффузионного отжига нагретые образцы непосредственно экструдируются через коническую матрицу.

Оптимальные режимы обработки следующие: температура нагрева для горячей допрессовки Т..и. 1050 — 1100 С, продолжительность нагрева для горячей допрессовки т...= 0,6 — 0,7 ч, давление горячей допрессовки Р .а. 400 — 450 МПа, выдержка при диффузионном отжиге т .= 0,5 — 0,6 ч, коэффициент вытяжки при экструзии Х 5 — 6.

После экструзии образцы (без остывавания) подвергают изотермическому обжигу.

Результаты прочности сцепления слоев полученного биметаллического инструмента по предлагаемому способу после термообработки приведены в таблице. Для сравнения приведены также результаты прочности сцепления слоев биметаллического инструмента, полученного по известному способу.

350 — 380

360 — 400

380 — 400

380 — 400

370 — 390

390 — 420

380 — 400

380 — 420

380 — 410

300 — 330

1284694

Формула изобретения

1О

Составитель И. Пойменова

Редактор Н.Марголина Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 7494/12 Тираж 739 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Анализ результатов, приведенных в таблице показывает, что высокие результаты прочности сцепления (т ч= 380 †4 МПа) получаются при режимах обработки: Р..a.=

=(425 — 450) МПа, т .о. (0,5 — 0,6) ч.

При давлениях горячей допрессовки Р...C (400 МПа не достигается высокоплотное состояние (пористость в пределах 2 —,Зо, ), что приводит к неполной взаимодиффузии элементов в переходной зоне при последующем диффузионном отжиге и снижению прочности сцепления для данной пары материалов. Пористость в пределах 2 — ЗЯ достигается на обычном оборудовании при относительно низких давлениях и практически обеспечивает качественное протекание диффузионных процессов. Поэтому нет необходимости в получении беспористой структуры, образуемой высокими давлениями (Р..д.)

) 400 МПа), применении дорогостоящего износостойкого инструмента и т.д.

Величина выдержки для диффузионного отжига выбирается таким образом, чтобы она находилась на уровне продолжительности закалки готового инструмента (т .

=015 — 0,6 ч). Длительный нагрев () 0,6 ч) практически не влияет на результаты прочности сцепления слоев переходной зоны, короткий нагрев ((0,5 ч) — не обеспечивает стабильных результатов прочности сцепления в связи с незавершенностью протекания основных диффузионных процессов.

Способ изготовления биметаллического стального режущего инструмента, включающий сборку исходных стальных материалов в оболочке и горячее выдавливание заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества инструмента за счет повышения прочности сцепления исходных материалов, после сборки заготовку подвергают горячей допрессовке при давлении 400—

450 МПа и диффузионному отжигу в течение 0,5 — 0,6 ч.