Способ термической обработки чугуна для инструмента

 

Изобретение относится к металлургии и молет быть использовано при термической обработке чугуна для инструмента . Цель - повышение твердости резцовых пластин и их стойкости на одну грань. Способ термической обработки чугуна для инструмента включает нагрев, томление при температуре на 30-50°С ниже температуры солидус чугуна, подстуживание до температуры ниже критической, но выше 0,2 температуры томления, вьщержку, окончательный нагрев до 0,7-0,9 температуры томления под закалку, закалку и отпуск с температуры 0,1-0,5 температуры томления. Способ может осуществляться при одноразовом или многократном томлении в одной или нескольких печах. Благодаря выбору температур нагрева под закалку и отпуск обеспечивается повышение твердос.ти с 55- 57 до 64-69 HRC, а стойкость резцовых пластин повышается с 40 мин до 3,7-4,4 ч. 2 з.п. ф-лы, 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 21 D 5/00

Г.) а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3965334/23-02; 3965333/23-02;

3968814/22-03 (22) 12.07.85 (46) 07.07.88. Бюл. У 25 (75) В.Н.Белов (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 4 4629, кл. С 21 D 5/00, 1973.

Вестник машиностроения, 1979, N 7, с. 48-51. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЧуГУНА ДЛЯ ИНСТРУМЕHTA (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке чугуна для инструмента. Цель — повышение твердости резцовых пластин и их стойкости на одну грань. Способ термической об„„SU„„1407972 А 1 работки чугуна для инструмента включает нагрев, томление при температуре на 30-50 С ниже температуры солио дус чугуна, подстуживание до температуры ниже критической, но выше 0,2 температуры томления, выдержку, окончательный нагрев до 0,7-0,9 температуры томления под закалку, закалку и отпуск с температуры 0,1-0,5 температуры томления. Способ может осуществляться при одноразовом или многократном томлении в одной или нескольких печах. Благодаря выбору температур нагрева под закалку и отпуск обеспечивается повышение твердости с 5557 цо 64-69 HRC, а стойкость резцовых пластин повышается с 40 мин до

3,7-4,4 ч. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1407972

Изот»ретентте относится к металлургии, т» частности к разработке способон термической обработки чугуна для инструмента.

11ель из обре те пня — гтоньпиение твердости резцовых пластин и их còîéêîñти на одну грань.

Сутттттогть способ 1 06 работки инструментального чугуна сос-10 тоит в ТоМ что между очередными томлениями подстуживатттте производится каждый ра з до те мпе ра туры ниже критической, но выше 0,2 температуры томления, затем следует выдержка при этой температуре и новый нагрев ло температуры томления, причем если первое томление производят при температуре солидуса, измеренной при затвердевании чугуна, то второе и последующие томления — при температуре, равной 1,02-1,05 температуры первого томления. Для получения рабочего структурного состояния иэделия да температуры окончательного томления 25 подстужинают до 0,7-0,8 этой температуры, выдерживают и закаливают. Закаленным изделиям проводится отпуск при температуре О, I — 0,5 температуры окончательного томления. Количест-Зр во томлений, их температура, температура ныдерже к н интервале между критиче с кой и О, 2 те мпе р а туры томления, температура закалки и отпуск, а также продолжительность этих операций выбираются в зависимости от химического состава чугуна и технологии литья (наплавки инструмента) .

Микро структура инструментально го чугуна, подвергнутого двойному том- 40 лению и закалке предлагаемому способу, состоит из мартенситной основы с не которым количе с тво м остаточного аустенита, в которой хромонольфрамовые карбиды округлой формы, образовавшие- 45 ся иэ комплексных карбидон этих элементов при томлениях, равномерно чередуются с компактными первичными карбидами ванадия. В промежутках между ними находятся мелкодисперсные

50 карбиды, выделившиеся из твердо го раствора при полстуживании металла от температуры окончательного томления, до теьптературьт закалки и выдержке при этой температуре, и субмикроскопические карбиды, образовавшиеся

55 в процессе закалки и отпуска.

Лревьттттетптс гемпературы второго и последуютпих гвалт тений тта О, 02-0, 05 темттерат урьt гтерво го томления объясняется следуютттттм. Лолсчет количества хромовольфрамовых карбидов в литом состоянии и по сле одноразового томления инструментального чугуна показывает, что эти величины не совпадают друг с другом (подсчет производится по площади, которую карбиды эаниMRNTcH н плоскости микрошлифа): в последнем случае карбидов приблизительно на 5-SX больттте. тто свидетельствует о том, что н процессе томления происходят не только качественные, но и количественные изменения хромонольфрамовой карбидной фазы (количестно первичных карбидов ванадия, их форма и размеры при томлении остаются практически одними и теми же).

Образование при томлении дополнительного количества более стойких габаритон требует расхода легирующих элементов и углерода, которые поступают иэ твердого раствора. Снтпттение их концентрации в твердом растворе автоматически приводит к его обогащеJHIo железом и повьппению температуры солидуса. Лри этом скорость растворения первичных комплексных карбидов хрома с вольфрамом с течением времени не увеличивается и даже не остается такой, какой она была в начальный период томления, а уменьшается, несмотря на его больтпую продолжитель1 ность (несколько десятков часон) . Для интенсификации процесса их растворение при последующих томлениях служит как промежуточная выдержка в интервале температур между критической и

0,2 температуры томления, так и повышение температуры томления.

Ло предлагаемому способу проводят сравнительные испытания резцовых пластин из чугуна состава, 7.: углерода 3,09; хром 30,9; вольфрам 9,45; ванадий 5,57; бор 0,082; медь 0,93; церий 0,072; марганец 0,59; кремний

0,77, и стали. Режим термообработки включает нагрен пластин в печи (длительность 5-6 ч) томления при 1275 С (температура солидус, измеренная при затвердевании чугуна) и течение 3 ч, о подстуживаттие на воздухе до 500 Г, выдержку в другой печи при 500 Г (1 ч), нагрев и томление в первой печи при 1315 С (2 ч ), подстужинание на воздухе приблизительно до температуры закалки (900, 950 и 1000 C), выдержку т» гретьетт лечи при этой тем1407972

0,63 мм/об., глубине резания 1012 мм.

Ланные о тнердости и стойкости резцовых пластин, термообработанпых известным и предлагаемым способами, представленьi н таблице.

Способ

Температура томления перед закалкой, Г

Температура закалки, Г

Температура эаТемпература отТе мпе раТвердостьь разцоной

Стойкость термиче ской п6работки тура отпуска, Г о калки по отношению к темперапуска по отношению к темперарезцовой

Первое томление

Второе томлеплас- пластитины, HRC ны на

l грань, ч туре томления ние туре томления, С

Иэ не стный 1240

890

530

55-57 0,66

Предлагаемый

1275

1315

950 О, 75 550 О, 10 67-69 4,4

1000 0,80 550 0,40 65-68 3,7

900 0,70 550 0,40 64-66 3,9

1315

1275

1275 1315

1260

970

0,77

1270+

1000

0,8

Термообработка осуществляется в одной печи, целью повышения твердости резцовых пластин и их стойкости на одну грань, томление проводят не менее двух раэ при температуре второго и последующих томлений, равной 1,02-1,05 температуры первого томления, нагрев под закалку проиэнодят до температуры, равной 0,7-0,9 температуры томления, а отпуск осуществляют с температуры, равной 0,1-0,5 температуры томпения.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что перед закалкой осуществляют однораэоновое томление и подстуживание.

3. Способ по и.!, о т л М ч а ю— шийся тем, что нагрев под закалку проводят н той же печи, что и томление. (ВНИИПИ Заказ 3276/29 Тираж 545 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 пературе 15 мин и закалку в масле.

Отпуск нормализованных и закаленных пластин: 550O(: 1 ч.

Пластины испытывают при обдирке электродов диаметром 400 мм при скорости шпинделя 2 об./мин, подаче

Как следует из таблицы, предлагаемый способ обеспечивает повышение твердости резцовых пластин с 57-59 до 64-68 HRC а их стойкость на одну

40 грань увеличивается в 3, 7 — 4, 4 раза.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

1. Способ термической обработки

45 чугуна для инструмента, включающий нагрев, томление при температуре на

30-50 С ниже температуры солидус чугуна, подстуживание до температуры ниже критической, но выше 0 2 темпе- 50 ратуры томления, выдержку, окончательный нагрев, подстуживание до температуры закалки, закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с

550 0,40 67-69 4,0

560 0,4 65-67 3,8