Способ термической обработки быстрорежущих сталей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

15д 4 С 21 D 9/22

®

ГОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4137088/23-02 (22) 07.07.86 (46) .30.07.88. Бюл. Р 28 (72) 1П.С.Ушаков, В.А.Колпаков, В.П..Деев, А.И.Чуваенков, В.B.Êðàñíoперов, С.М.Варьян, Н.В.Косовой и В.М.Истягин (53) 621,785. 796 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 794244, кл. С 21 D 9/22, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 1368336, кл . С 21 D 9/22, 1987. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к термической обработке инструментальных сталей, и может быть использовано для обработки

„„ЯО„„3413148 д1 быстро режущих сталей. Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик путем равномерного распределения ультрадисперсных карбидов и интерметаллидов в объеме зерна и достижения максимального эффекта карбоинтерметаллического упрочнения. Hsro oaze vsa иэ кобальтовой быстрорежущей стали инструмент подвергают аустениэации и закалке в масло. Затем проводят четырехступенчатых отпуск при 280-350 С в течение 6080 мин, при 500-540 С - 15-20 мин, при 560-570 С вЂ” 15-20 мин и при 600620 С вЂ” 5-10 мин. После этого проводят охлащцение в масле до комнатной температуры и второй отпуск при 520540 С в течение 30-40 мин. 7 табл.

1413148

Изобретение относится к металлургии, а именно к термической обработке инструментальных сталей, и может быть использовано для обработки быст5 рорежущих сталей.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик.

Пример 1. Изготовленные иэ стали РбМ5К5 образцы для механических 10 испытаний и проходные резцы сечением

25xl6 подвергали аустенизации в соляной ванне при 1220 Ñ с двумя подогревами: первый при 450 С и второй при

810 С. Образцы и резцы закаливали .в 15

| масло. Затем бып проведен отпуск по следующим шести вариантам:

Т вариант — температуры 2, 3 и 4 ступеней первого отпуска., скорость охлаждения после первого отпуска, 20 температура второго отпуска постоянны, температура l ступени различна;

II вариант. — температуры 1, 3 и 4 ступеней первого отпуска, скорость охлаждения температура второго отпус- 25 ка постоянны, температура 2 ступени различна;

lII вариант — температуры 1,2 и 4 ступеней первого отпуска, скорость охлаждения, температура второго отпуска постоянны, температура 3 ступени различна;

1Ч вариант — температуры 1, 2 и 3 ступени, скорость охлаждения, температура второго отпуска постоянны, температура 4 ступени различна;

V вариант — температуры 1, 2, 3 и

4 ступени, температура второго отпуска постоянны, скорость охлаждения после первого отпуска различна; 40

VI вариант — температуры 1, 2, 3 и 4 ступеней, скорость охлаждения постоянны, температура второго отпуска различна.

Механические свойства и стойкость резцов, обработанных по указанным шести вариантам, представлены в табл. 1 и .2.

Пример 2. Образцы для механических испытаний и проходные резцы сечением 25хlб, изготовленные иэ стали Р9М4К8@, подвергали аустенизации в соляной ванне при 1230 С с двумя

О подогревами: первый при 480 С и второй при 820 С. Образцы и резцы закаливали в масло. Затем был проведен отпуск по шести вариантам, указанным в примере 1.

Механические свойства и стойкость резцов из стали Р9М4КЯФ представлены в табл. 3 и 4.

Пример 3. Образцы для механических испытаний и проходные резцы сечением 25хlб, изготовленные иэ стали Р18Ф2К8М, подвергали аустениэации в соляной ванне при 1270РС с двумя по. подогревами: первыи при 500 С и второй при 820 С. Образцы и резцы зака.— ливали в масло. Затем был проведен отпуск по шести вариантам, указанным в примере 1.

Механические свойства и стойкость резцов из стали Р18Ф2К8М представлены в табл. 5 и б.

Механические свойства и стойкость резцов иа стали P6N5K5, Р9М4К8, Pl8Ô2K8Ì, обработанных по предлагаемому способу, в сравнении со свойствами и стойкостью резцов из тех же сталей, обработанных по прототипу, представлены в табл. 7.

Использование предлагаемого способа термической обработки позволяет на 20-25Х повысить режущую стойкость инструментов из кобальтовых быстрорежущих сталей.

Формул а изобретения

Способ термической обработки быстрорежущих сталей, преимущественно содержащих кобальт, включающий аустениэацию, закалку, первый многоступенчатый отпуск с температурой и длительностью выдержки: на первой ступени

280-350, 60-80 мин, на второй ступени 500-540 С, 15-20 мин„ на третьей ступени 560-570 С, 15-20 мин, промежуточное охлаждение и окончательный отпуск, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, при первом отпуске проводят дополнительно четвертую ступень с температурой и длительностью 600-620 С, 5-10 мин.

141 314Я

1

Механические свойства н стойкость реацов из стали Р685К5

Таблица 1

Ско- рость ударнаа ваа»

Предел прочности

Тве рдость

HRC

ТемпеТемпература ступеней перво о го отпуска, С

Вариант кость

КДв/и

Т Т

Т, Т, при нз гибе, ИПа денна после

520 67 3550 0,5 635 185

280 510 560 600 60

I . 300 510 560 600 60 520 67 3600 0>5 635 196

350 510

560 600

60 520 87 3600 0,5 635 . 19O

60 . 520 67 3550 0,5 635 185 „

300 500 560 600

II. 300 5 10 560 600 60 520 67 ЭбОО 0,5 635, l9O

300

540 560 600 60 520 67 3600 0,5 635

510 560 600 60 520 67 3600 0,5 635

l 90

300

190

III 300 510 $70 600 60 520 67,5 3600 0,5 635

60 520 67 3600 0,5 635

300 5IO 560 600

I90

IV 300 510 560 610 60 520 67,5 3600 0,15 635

190

520 68 3600 0,45 640

I90

300 510 560 620 60

300 570 560 600 20 520 57 3550 0,5 635

185

V 300 570 560 600 60 520 67 3600 0,5 635

1 90

300 570 560 800 100 520 67

3550 0,5 635

I85

300 510 560 600 60 520 67 3600 0,5 635

VI 300 510 560 600 60 530 67 3600 0,5 635

ЭОО 510 560 600 60 540 67,5 3600 0,4$ 635

190

190

185

Таблица 2

Влнкние длительности отпуске на механические свойства и стойкость резцов ив стали

Рбк5К5

Длительность четвертой ступени первого отпуска, ,, мии той- ость, й

Твердость

HRC

Тепло стойкость

<раь > ас

Удар вязтельость кост торос от..м1 уска, > кии

3600 О, 5 635 190

67 3550 0,5 635 190

Х 80

3600 0,5 635 190

»

67 3550 0,5 635 190

67

3600 0,5 635 190

3550 0,5 635 190

20 б? ь ой енн ого ск

ИИ ость торой тупени ервого. тпуска, HRB

Длитель ность третьей ступени первого отпуска > мин первог отпуска, гоев с ратура второго от>. пуска, е С

Пред прочност при гибе

6, ИПа

Теппостойкость кр,а, еС

Стойкость (I) проходныхых резцов при точении ст40К V ю

14 и/с, -1,5 /ooa, с Эвам

1413148

СтойR0Ctb ° х дариая Теплова- стой-. телькость

Кр„, ьС ость, ность второго от.. пуска, иип

67 3600 0,5 635 190

10

67 3550

05 635 190

Таблица 3

,Иеханическне свойства и стойкости резцов иэ стали Р9И4КВФ

%3 3 С уев ь град.

ВариКрщ тойость, Й

Ю ак ° а ИД:к/и ант

280 520 560 610

Х 320 520 560 610

350 520 560 61б

190

60

320 500 560 610

69 3100 0,45 645 . 193

II 320 520 560 б О

69 3200 0,45 645

320 540 560 610 60

530 69 3200 0 45 645

530 69 3200 0,45 645

195

320 520 560 610

III 320 520 570 610

195

69 3200 0,45

530

645

I95

645

320 520 560 600

60, 530 69 3200 0,45

530 69 3200 0,45 645, IV 320 520 560 610

320 520 . 560 620

320 520 560 610

60 530 69, 5 3200 О, 40 645

195

530 69 3100 0,45, 530 69 3200 0,45

190

645

195

V 320 520 560 610 60

320 520 560 610 100

320 520 560 610 60

1!Ю

69 3100 0,45

520 69 3200 0,45 645

)95.

69 3200 0,45

195

VI 320 520 560 610

320 . 520 560 610 60

540

69 5 3200 0 40 645!

Длител ость ервой тупеи

eysaro тпуск

Ф, ° NH

Длительность второй ступени, первого отпуска, Мин

Длительность третьей ступ ени первого отпуска, ) ь ььин

Длительность четвертой ступени первого отпуска, Мин

Предел прочности при нз гибе, 6

ИПа

30 67 3600 0,5 633 190

40 67 3550 0,5 635 190

530 69 3150 0,45 645

530 69 3200 0,45 645

530 69 3200 0,45 645

I 41 3148

Таблица 4

Влияние длительности отпуска на механические свойства и стойкость реацов иа стали

Р9И4КЬФ

Варй- с,, мин Т, мин <1, мин и, мин В,мин, Л?С Ь,ИПа а Кр,С Стойант

1 кость, Е

1 80

20

69 3200 О, 45

645 195

69 3200 О, 45 645 195

3200 О 45

645 195

3200 0,45

645 9$

IV

3200 0,45 645 195

3200 0,45 645 195 к

30 69

40 69

Таб лица,З

Иеханические свойства н стойкость реацов ив стали Р18Ф2ЕЗИ

В

Вари- Т,, С Та, С Т, С Т, С 71„„,, Т" „, IIRC бала, a, Kp той» ант град/с ."С ИПа ИДи/и С ость а

530 7! 2950 0,3 650

530

210

7! 3000 0,3 . 650

210

530 71, 3000 0,3

530 71 2950

0,3

205

0i3

530 71 3000

210

530 71 3000 О, 3 650

210

320 530 560 610 60 530 71 3000 О, 3

650 210

III 320 530 570 610 60

320 530 570 600 60

IV 320 530 570 610 6С

530 11 3000 О ° 3

210

650

0,3 . 650

70 5 3000

71 3000

210

530

210

530

650

0,3

530 73,5 3000 0,25 650 2!О

320 530

570 620 60

320 530 570, 610 20

V 320 530 570 610 60

530 71 2950 0,3

530 71 3000 0 3

530 71 2950 0,3

205

650

210

650

320 530

570 610 100

205

650

320 530 570 610 60 520 71 3000 О>3 .650

210

VI 320 530 570 610 60 530 71 3000

210

650

0,3

320 530 570 610 60

540

71,5 3000 0,25 650

205

280 530 570 610 60

1 320 530 570 6!О 60

350 530 570 610 60

320 500 570 610 60

II 320 530 510 610 60

320 540 570 610 60

69 3200 О, 45 645 195

69 32QQ 0, 45 645 195

69 3200 0„45 645 195

69 3200 0,45 645 195

1413148

10 таблица 6

Влияние длительности отпуска иа механические свойства и стойкость резцов из стали

Р!8Ф2К8М

ВВРВ tlj . NNII МИН а акт

Кр.Л СтойС (кОсть ° Х мин а,, мин i,, èèí HRC b„ „MIIa

71 3000 0,3

71 3000 О 3

650 210

660 210

60 ао

7 3000 О, 3 6 >О 2 I O

6 10

210

71 3000 0,3

7l 3000 0,3

7l 3000 О, 3

6 !О

2!О

6 !О

210

71 3000 О, 3,, 650

210 бс>0 210

71 3000 03

За 71 ЗООО О 3

650

210

650 210

3000 0,3

Таблица 7

Механические и эксплуатационные свойства кобальтовых быстрорежущих сталей по предлагаемому способу и прототипу

Сталь Твердость, HRC

Способ

Предел прочности при изгибе, мзг

МЛа

Ударная вязкость, Млж/м

Теплостойкость

О

Кр, С

Предлагаемый .1 P6N5K5

3600

0,5.

635!

Р9М4К8Ф

Р18Ф2К8М

3200

0,45

645

120

3000

0,3

650

120

Прототип

0,45

630

100

0,45

640

100

0,3

645

100

8Пщ!Пц Заказ 3740/28

Тираж 545 Подписное

Произв.-полигр., „-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Р6М5К5

Р9М4К8Ф

P 1 8Ф2К8Ф

66,5 3500

68 3100

69 2950

Стойкость (Е) проходных резцов при точении ст,40Х,V =

=:14 м/с,$=

=2,5 мм/об, й=Змм