Способ нитрооксидирования инструмента из сталей и сплавов

 

союз советских социАлистических

РЕСГ1УБ ЛИК (51)5С 23 С 8/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4852217/02 (22) 18.07.90 (46) 07.08.92. Бюл. Р 29. (71) Опытное конструкторское бюро Факел" (72) А.Н.Тарасов, В.Н.Тарасов, С,В.Фишман (SU) и Мариан Пташник (PL) (53) 621 ° 785..52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,9 . 1423624, кл. С 23 С 8/34, 1986. Г (54) СПОСОБ НИТРООКСИцИРОВАНИЯ ИНСТРУ БНТА ИЗ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ (57) Использование: в приборостроеййи, — электронике и других отраслях— промьпппенности. Сущность изобретенйя, 1бнчайшие сверла с утолщенным хвосто- рикой из быстрорежущих сталей и тверИзобретение относится к металлургии к химико-термической обработке,. в частности к обработке прецизионных сверл из быстрорежущих сталей и твердых сплавов, и может найти применение

s приборостроении, электронике и других отраслях промышленности при изготовлении специального инструмента.

Пель изобретения — повьппение icoyрозионной стойкости, износостойкости инструмента при сохранении минималь- ной деформации, повышение эксплуатационных свойств за счет исключения деформации, охрупчивания режущих кромок и обеспечивается экологическая . чистота процесса упрочнения.

Сущность способа заключается в том, что вакуумный нагрев и вьдержку

„„ЯЦ„„1752827 А1

2 дых сплавов размещают на тороидальной подставке с гнездами из намаГниченной инструментальной стали и нитрооксидируют при 350-520 С в течение 5-10 мин о в атмосфере продуктов пиролиза раствора, содержащего, мас, X i молибденовокислый аммоний 25-30; экстрол 4-7 нашатырный 10%-ный спирт -:остальное, с расходом 15-20 см /ч, который уменьшают до 5-10 см /ч при охлаждении инструмен га до 300-350 С. После этоо

ro подачу раствора прекращают, прово- дят вакуумирование в течение 2-3 мин, а: охлажденче на воздухе начинают с температуры 80-100 С. Предлагаемый о способ обеспечивает повышение коррозионной стойкости и износостойкости 7 инструмента. 2 з.п. А-лы, 1 табл.

"проводят при 350-5200С в течение 510 мин в атмосфере пиролиза раствора, содержацего, мас.

Молибден овоки слый аммоний 25 — 30

Экстрол . 4 - 7 О©

Нашатырный спирт M (10Х-ный) . Остальное 3

Это позволяет провести активную . депассивацию поверхности высоколегированных сталей и сплавов, сфор .ировать плотный оксинитридный слой c ( улучшенными антифрикИионными, антиза. дирными свойствами, исключить налила-.! .ние и разрушение тончайшего инструмента при обработке вязких материалов. Охлаждение до 300 — 350 С при уменьшении расхода раствора до 5—

l 75282

10 смз/ч приводит к образованию оксинитридного слоя без отслаивания и .микротрещин, улучшает удержание смазки на поверхности например касторо"

5 вого масла, при резании, ВакуумироваНие при последующем охлаждении без подачи раствора улучшает" очистку отходящих газов от остатков газовой токсичной составляющей, а также сни жает скорость охлаждения, уменьшая дефорйацию мелкого инструмента в присутствии магнитного поля .тороидальной оснасткИ из магнитотвердой ййструментальной стали, 15

Приготовление раствора проводят с использованием следующих компонентов: молибденовокислый аммоний (ИН )пИо О п

Х4Н>А» экстрол, ингибитор коррозии по

ТУ 38 УССР 2014 14-83, нашатырный 20 спирт (NH40H), полученный растворением жидкого аммиака в воде, с последующим разбавленйем насьпценного 24 ного раствора гидроокиси аммония в воде до 10Е-ной концейтрации. 25

Способ осуществляют на быстрорежу- . щих и твердосплавных сверлах .

Пример. Сверла из стали

10Р6И5 диаметром рабочей части

О, 15 мм, хвостовиком диаметром 0,8йм, 30 длиной 18 мм для обработки прецизионных деталей из сплава КР-47 обрабатывают по предлагаемому способу.:

Вакуумное нитрооксидирование ведут в печи СШОЛ 1 ° 1,6/12ИЗ при 500 С, в течение 7 мин, подавая в реторту печи 10И-ный раствор нашатырного спирта с добавкой 7 мас.Е экстрола и

30 мас.% аммония молибденовокислого при расходе 20 cM /÷. IID ок н а и 40 выдержки охлаждение проводят до . 350 0 уменьшая расход раствора до

10 сыэ /ч, затем без подачи раствора охлаждают садку в вакууме 10 мм рт.ст. до 80 — 10040 затем на воздухе.

Все операции выполняют на магни-. те из стали 7ХЗ с, установкой сверл в гнезда хвостовиком вниз.

"Сверла имеют износостойкость в два раза более высокую, чем при обработке по известному способу,- трудоемкость сокращается на 35 . Практически исключается хрупкое разрушение сверл по переходной зоне, чистота .обработки деталей повьппается на 1 класс..:

При хранении сверл в условиях повы-, щенной влажности не наблюдают зонной. коррозии поверхности. Изготовлено

4 калдьм сверлом 18-20 деталей против

5-6 стандартными без нитрооксидирования и 10-11 при нитрооксидировании: по известному способу

В таблице приведены сравнительные свойства сверл из быстрорежущей стали

Р6И5 при обработке по предлагаемому и известному способам.

П р и и е р. Твердосплавные сверла из сплава ТКН-20 .обрабатывают при

520 С в течение 10 мин, подавая в реторту печи СШОЛ-BHI(20 см /ч раствора нащатьфного спирта (10",-ного) с добавкой 4 мас. экстрола и 25 мас. аммония молибденовокислого. Охлаждение до 300 С проводят в реторте со о снижением расхода раствора в два раза, затем вакуумируют рабочее пространство без. подачи раствора, одновременно ведя охлаждение до. 80 С. Далее приспособление из магнитотвердой стали ХВ5» в котором в гнездах расположены хвостовиком вниз сверла, перено- сят на воздух.

При сверлении отверстий соплового аппарата из никелевого сплава ХН78Т износостойкость твердосплавных сверл . диаметром 2,2 мм повышается в 1,7 раза, класс чистоты обработки повьппается на 2 класса в сравнении с обра- боткой сверлами, обработанными по известному способу. Выкрашивания режу- . щих кромок щУи работе е охлаждением

I мульсолом не наблюдают. Для проведения упрочняющей обработки удельные затраты на одно сверло не превышают

0,05 руб./шт., что в 1 2 раза меньше,, чем в известном способе..Величина деформации по длине 1-2 мкм, что исключает йоломки сверл в работе.

Таким образом, предлагаемый спо- ; соб высокотехнологичен и при минимальных затратах на вспомогатель-.У ные материалы и инструмент позволяет существенно повысить износостойкость мелкоравмерного режущего инструмента из быстрорежущих сталей и твердых сплавов, Формула изобретения

1. Способ нитрооксидирования инструмента из сталей и сппавов преимуцествейно тончайших сверл с утолщенньм хвостовиком из быстрорежущих сталей и твердых сплавов, включающий вакуумный нагрев и выдержку в атмос-. фере, содержащей продукты пиролиза

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что для обеспечения экологической чистоты, перец выгрузкой инструмента на воздух ведут вакуумирование. в течение 2-3 мин.. Снос обра ботки

II .

I !

2Р рлоеихо с иин ит ения сверл

*3aавоasость о NH>

СО . ия охния стПредлагаеи

1 . 520 ., 5. 15

2 . 520 10 20

3 350 10 15

4 " 350 7 18

5 450 .. 5 20

6 450 10 15

Невест» аый . 520 120 ÇS

660 300 40

63,0 30,0 7,0

20,0 25,0 5; 0

68,0 25,0 . 7,0

66,0 30,0 4, 0

63,0 30,0 7,0

0,41 - 0,10 12,0

0 52 - О 18 . 17 0

0,37 1 .0,12 11,5

0,44 2 0,18: . 14;0

0,47 - 0,08 10,5

0,49 - 0,,07 9,0

В торон» дальном нагните хвостовик ,вниз до

300 С при расходе

5 си /ч

73,5

81,0

90,0

82,0

70,0

78,5

На вохдухе

1,80 5 . 2,0 . 21 3

40,7 е При обработке мембран ив стали 12Х18Н!ОТ. яа При Пдк иа окись рглеро11а и аиииак одинаковых, равных 20 иг/и .

Составитель Н.Рйгалина

Рецактор H. Гунько Техред. N,Èîðãåíòàë Корректор А. Козориз, \ « ев евевее е «еееев Заказ 2737 . Тираж .х . ., . : Подписное

ВКИИПЙ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

5 .. 17528 нашатырного спирта и молибденовокислого аммония с последующим охпаждеI

) нием, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, износостойкости инструмента при сохранении минимальной деформации, нитрьоксидированйе проводят при 350-520 С в течение 5-10 мин в атмосфере продуктов пиролиза раство- 10 ра, дополнительно содержащего экстрол, при следующем соотношении компо- нентов, иас.7.:

Иолибденовокислый аммоний -- - . 25 — 30

Экстр ол:: . 4 — 7

Нашатырный спирт (107-ный) .. Остальное

;: с расходом 15-20 см3 /ч,,которое уменьша!От до 5-10 см /ч при охлаждении ин- 20

27 струнента до 300-350оС, после чего подачу раствора прекращают, а охлаждение инструмента на воздухе проводят с температуры 80-100 С.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения эксплуатационнйх Свойств инструмента эа счет Йсключения деформации, раэупрочнения и охрупчивания переходной зоны, его размещают на тороидальной подставке с гнездами из намагниченной инструментальной стали.