Способ термической обработки быстрорежущих сталей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19у (И) (51) 4 С 21 D 9/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4136651/23-02 (22) 16. 10, 86 (46) 15. 12.88. Бюл. У 46 (72) Ю.С.Ушаков, В.А.Колпаков, В.П.Деев, С.М.Варьян и В.М.Истягин (53) 621.785.79 (088.8) (56) Федюкин В.К. Метод термоциклической обработки металлов. Л., 1984, с. 134-140. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к термической обработке инструментальных сталей, и может быть использовано для обработки быстрорежуп(их сталей. Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик. Изготовленный из быстрорежущей стали инструмент подвергают термоциклированию в соляных ваннах. Затем инструмент подвергают трехступенчатому нагреву с выдержками 7-8 L, при 970-1000 С, 5-6 при 1070-1120 С и 2-3 i при 11601200 С, где ь определяется из расчета 2-4 с на 1 мм сечения. После этого проводят окончательный нагрев под закалку, закалку в масло и тройной отпуск при 560 С по 1 ч. 3 табл.

1444368

dT 1270-(820-50) 500 сталь Р18 U град/с п 8",.«6 n+ 3 1;";

Т. 1220-(820-30) 430 сталь Р6М5 Ч = gn = 7л + 5 n 2n 14

Изобретение относится к металлургии, а именно к термической обработке инструментальных сталей, и может быть использовано для обработки быстрорежущих сталей, Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. 10

Пример 1. Образцы для механических испытаний и проходные резцы из сталей Р18 и P6N5 подвергались термоциклироваиию TIo следующим режи мам: сталь Р18 — температуры термо- 15 цикла А, 820+50 С, время выдержки 5, количество термоциклов 5; сталь Р6М5 - температуры термоцикла

А о, = 820130 С, время выдержки 3 i количество термоциклов 3. 2О

Затем был проведен трехступенчатый подогрев по следующим трем вариантам: I вариант — температура второй и третьей ступени постоянна, температура первой ступени различна; 25

II вариант — температура первой и третьей ступени постоянна, температура второй ступени различна; III вариант — температура и рвой и второй ступени постоянны, температура тре- 30 тьей ступени различна.

Длительности выдержек на всех ступенях постоянны и оптимальны для данных марок сталей.

После аустенизации при 1270 и

1220 С для Р18 и Р6М5 соответственно образцы закаливались в масло и трижды отпускались при 560 С по 1 ч, Механические свойства образцов резцов из сталей Р18 и Р6М5 приведе- щ ны в табл. 1.

Время . определяется из расчета

2-4 с на 1 мм сечения.

После аустенизации при температурах 1270 и 1220 С для Р18 т Р6М5 соответственно (длительность аустенизации ) образцы закаливались в масло о и трижды отпускались при 560 С по 1 ч.

Стойкостные испытания — точение стали 40Х, V = 14 м/с, S = 1,5 мм/об, t = 3 мм. За 100% стойкости принята

Пример 2. Образцы для механических испытаний и проходные резцы иэ сталей Р18 и Р6М5 подвергались термоциклированию по режимам, указанным в примере 2. Затем бьчл проведен трехступенчатый подогрев по следующим трем вариантам: I вариант— длительность второй и третьей ступени постоянны, длительность первой ступени различна; II вариант — длительность первой и третьей ступени постоянны, длительность второй — раэ лнчна; III вариант — длительность первой и второй ступени постоянна, длительность третьей — различна. Температуры ступеней постоянны и оптимальны для данных марок сталей.

Аустенизация, закалка и отпуск были проведены по режимам, указанным в примере 1.

Механические свойства резцов из сталей Р18 и Р6М5 приведены в табл.2.

Пример 3. Образцы для механических испытаний и проходные резцы сечением 25 « 16 подвергались термоциклированию по следующим режимам: сталь Р18 — температуры термоцикла 0 т 820 С С г« змя выдержки 5 д количество циклов 5; сталь Р6М5— температуры термоцикла А, = 820 +

+ 30 С, время выдержки 3, количество термоциклов 3.

Затем бып проведен подогрев по следующим двум вариантам: I варианттрехступенчатый подогрев: сталь Р18

1000 С, выдержка 8 i, 1120 С, выдержка 6, 1200 С, выдержка 3 ; сталь

Р6М5 970 С, выдержка 7, 1070 С, выдержка 5nL, 1160 С, выдержка 2 ;

II вариант — непрерывный нагрев до температуры аустенизации со скоростями:

/ стойкость резцов из стали Р18, обработанных известным способом (см. табл. 3). улучшение эксплуатационных характеристик достигается за счет увеличения растворенных карбидов и формирования сверхмелкозернистой структуры.

Формула изобретения

Таблица 1 т Теипература первой ступенн

Tii C

L Темлература третьей ступени т„ с

Предел, Уда прочности вяз прн изгнI бе 6 мзг, ИДн

ИПа

Вариант

Температура второй ступени

TL9 C

Балл зердост

НВС зерна

970 1070/1100 1160/!200 12/12 65/65

1000 12/11 65/65

4000/5000 0,50/0,60

4000/4900 0,50/0,60

625/630

630/630

630/630

630/630

11 970/10!0 1070 1160/1200 12/12 64,5/65 3900/5000 0,50/0,60

1120 12/11 65/65

4000/4900 0,50/0,60

12/12 64э5/65 3900/5000 О е50/Ое60 625/630

11Х 970/1010 1070/1100 1160

630/635

1200 10/10 65/65,5 4000/4900 0,50/0,60

П р и и е ч а н и е. В числителе значения величин для стали Р18, в знаменателе для сталя Р6И5 °

Т а 0 л и ц а 2

Балл зерн

Таплостойность !!р,ф ° оС

Твердост

HRC

Предел прочност прн изгн

6мз

Ипа

Длительностьь третьей ступени съем

Длительность перйЬй ступени с

Длительность второй ступени сз; с

Вариант даркая язкость аз, ИДн/из

2 Г/Э С 12/12 65/65

7С 5С/6 ".

4000/5000 0,50/0,60 625/630

4000/5000 0,50/О ° 60

4000/5000 0,50/О ° 60

12/12 65/65

630/630

2 "/3"

630/630

630/630

65/65

7С/8 g 5С

65/64,5 4000/5000 0,50/0,66! 2/11

6С

630/630

630/630

12/12 65/65

3900/5000 0,50/0,60

7 С/8 " 5С/6 ".22

12/11 65/64,5 4000/4900 0,50/0,60

ЭС

П р и и е ч а н н е. В числителе значения величин для стали Р18, в знаменателе для. стали Р6И5. з 14443

Использование предлагаемого способа термической обработки позволяет повысить предел прочности, ударную вязкость и режущую стойкость быстрорежущих сталей.

Способ термической обработки быст- 1О рорежущих сталей, включающий термоциклирование в процессе подогрева, нагрев под закалку, закалку и отпуск ! отличающийся тем, что, 15 с целью улучшения эксплуатационных характеристик, после подогрева проводят трехступенчатый нагрев до температуры аустенизации при следующих температурах и длительностях ступеней: первая ступень — 970-1000оС длительностью 7-8, вторая ступень—

1070-1120оC длительностью 5-61, третья ступень — 1160-1200 С длительностью 2-3 i, где — длительность изотермической выдержки нри температуре аустенизации, определяется из расчечета 2-4 с на 1 мм сечения.

1444368

Та блица 3 Варианты

Твердость

HRC

Балл зерна

Сталь

Ревущая стойХ

4000

Р18

0,50.

630

133

Р6М5

630

0,60

5000

153

630

0,45

3700

100

625

4500

0 50

107

Составитель Г.Дорофеев

Редактор М.Недолу кенко Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 6458/28 Типаж 595 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

II P18 (извест- Р6М5 ный) Предел прочности при изгибе . иъг >

МПа

Ударная вязкость а„, Mgm/м

Теплостойкост.ь P5gy