Способ поверхностного упрочнения быстрорежущей стали

 

Изобретение относится к упрочнению материалов и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении зубчатых шеверов из инструментальных сталей. Цель изобретения - повышение износостойкости , стабильности режущих свойств и прочности. Поверхностное упрочнение при формировании стружечных канавок при изготовлении зубчатых шеверов на предварительно термообработанных заготовках из стали Р6М5 и Р18 осуществляли эрозионной обработкой при энергии импульсов 0,001-0,004 Дж, длительности импульса 3-12 икс, частоте следования импульсов 22-50 кГц,напряжении 30-50 В и низким отпуском при 250- 260 С в течение 4-6 ч. Обработка сопровождается образованием минимального объема оплавления . вторично закаленного слоя глубиной 20-30 мкм, состоящего из высоколегированного тетрагонального мартенсита,остаточного аустенита и зоны термического влияния глубиной до 0,1 мм, твердость в которой частично восстанавливается при отпуске. 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (59 4 С 21 D 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4029989/31-02 (22) 22.!1.85 (46) 23.11.87, Бюл. 1(43 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина (72) С.П.Филиппов, А.Н.Попандопуло, В.И.Калинина, Б.П.Тимофеев и В.А. Зискиндович (53) 621.785.54(088.8) (56) Артамонова Б.А. и др. Размерная электрическая обработка металлов.Высшая школа, 1978, с. 103-109.

Фотеева Н.К. Технология электроэрозионной обработки. — М.: Машиностроение, 1980, с. 46. (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к упрочнению материалов и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении зубчатых шеверов из инструментальных сталей.

Цель изобретения — повышение износостойкости, стабильности режущих свойств и прочности. Поверхностное упрочнение при формировании стружечных канавок при изготовлении зубчатых шеверов на предварительно термообработанных заготовках из стали Р6М5 и Р18 осуществляли эрозионной обработкой при энергии импульсов 0,001-0,004 Дж, длительности импульса 3-12 мкс, частоте следования импульсов 22-50 кГц,напряжении

30-50 В и низким отпуском при 250о

260 С в течение 4-6 ч. Обработка сопровождается образованием минимального обьема оплавления . вторично закаленного слоя глубиной 20-30 мкм @

3 состоящего из высоколегированного тетрагонального мартенсита,остаточного аустенита и зоны термического С влияния глубиной до 0,1 мм, твердость в которой частично восстанавливается при отпуске. 1 табл.

1 l3

Изобретение относится к упрочнению материалов и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении зубчатых шеверов из инструментальных сталей.

Цель изобретения — повышение износостойкости, стабильности режущих свойств и прочности.

В таблице приведены примеры осуществления способа.

Поверхностное упрочнение при изготовлении зубчатых шеверов осуществляли при формировании стружечных канавок на предварительно термообработанных заготовках из стали

Р6М5 и Р18 эрозионной обработкой и последующего низкого отпуска.

Формирование стружечных канавок на режимах электроэрозионной обработки при энергии импульса 0,0010,004 Дж, длительности импульса

3- 12 мкс,частоте следования импульсов 22-50 кГц, напряжении 30-50 В сопровождается образованием минимального объема оплавления, вторично закаленного слоя глубиной 20-30 мкм, состоящего из высоколегированного тетрагонального мартенсита, образующегося за счет растворения карбидов, остаточного аустенита (эвтектического и первичного) и эоны термического влияния с пониженной твердостью глубиной до О, 1 мм. При последующем нагреве шеверов в масляной ванне в течение 4-6 ч при 220-260 С частично восстанавливается твердость в зоне термического влияния за счет превращений карбидов, осуществляется отпуск свежеэакаленного мартенсита, снимаются напряжения 1-ro u

2-го рода.

В случае уменьшения длительности импульсов (менее 3 мкс)„ снижения частоты их следования (менее 22 кГц) снижения энергии (менее 0,001 Дж) и понижения напряжения (ниже 30 В) глубина упрочненного слоя становится меньше 10 мкм, что приводит к малой нагрузочной способности и низкой износостойкости режущих кромок инструмента. Снижение температуры

53824 2 нагрева (менее 250 С) и времени выдержки (менее 4 ч) не приводит к восстановлению твердости в зоне термического влияния, а повышение температуры нагрева сверх 260 С снижает твердость поверхностного слоя из-за распада мартенсита и коагуляции карбидов. Увеличение времени выдержки (более 6 ч) не вызывает повышения твердости в зоне прижога и экономически невыгодно.

Электроэрозионную обработку производили на станке 4Д722В с генератором импульсов ШГИ 63-440 методом копирования фасонным электродом-инструментом,формирующие токопроводящие элеменТы которого выполнены иэ медной проволоки круглого сечения.

В качестве рабочей среды использовали керосин. При испытаниях на стойкость инструмента при шевинговании за коэффициент стойкости прототипа принято К=1.0 при режиме ре2 зания 1,6 м/с продольная подача

118 мм/мин» глубина резания 0,02 мм.

Использование способа поверхност-! ного упрочнения быстрорежущей стали обеспечивает повышение износостойкос30 ти инструмента и изгибной прочности режущих элементов шеверов, что обеспечивает увеличение скоростей и усилий резания и повышение эксплуатационной стойкости инструмента.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ поверхностного упрочнения быстрорежущей стали, включающий объемную закалку, высокий отпуск, 40 электроэрозионную обработку и низкий отпуск, отличающийся тем,что,с целью повышения износостойкости, стабильности режущих свойств и прочности, электроэрози4В онную обработку осуществляют при энергии импульсов 0,001-0,004 Дж, длительности импульсов 3-12 мкс, частоте следования импульсов 2250 кГц и напряжения 30-50 В, а низ-.

50 кий отпуск проводят при нагреве в масляной ванне в течение 4-6 ч при 250-260 С.

1353824

Реиюда обрвботкм

Прнмер

Частота

Энергию импульса, 1 0,001

250 45 13 03 2500

22

7,5

40

50

ИВВест ный 0,006

275 2

1,0 0,8 2!00

13,5 90

Составитель В. Муравьев

Теехред Л.Сердюкова

Редактор А.Шандор

Корректор Л.Патай

Заказ 5672/25 Тираж 550

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

2 0,0025

3 0,004

Длнтельность нмпульса, мкс следовання нм пульсов, кгц

Папрявенне горення дуги, В

250 4,5 1,3 0,35 2700

260 6 1,36 0,35 2550