Способ химико - термической обработки концевого инструмента малых диаметра и длины
Использование: при изготовлении стоматологического инструмента, режущих элементов для обработки тонкой ленты из нержавеющей стали, применяемой для коронок В ЗубОПрОТеЗИрОБЗИИИ. С ЩНОС Ь изобретения: инструмент устанавливают в ячеистом приспособлении, выполненном из горячепрессованной нитридной керамики или алюмоборнитридной реакционноспеченной керамики АБН, режущей частью вертикально вниз на глубину не менее 0,6-0,8 длины лезвия в засыпку на основе древесного угля и 8-15 мас.% сантохина и проводят вакуумную нитроцементацию при 900-950°С в течение 45-60 мин, после чего закаливают в расплаве щелочей при 250- 280°С в течение 15-20 мин. Обработка по изобретенному способу режущих вставок обеспечивает повышение коррозионной стойкости, износостойкости и ударной вязкости инструмента. 1 табл. Ё
° е ° ь
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 23 С 8/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855905/02 (22) 01.08.90 (46) 07,09,92. Бюл, ¹ 33 (71) Опытное конструкторское бюро "Факел" (72) А.Н, Тарасов, M.Ï. Прокофьев, B.Ñ. Сидоренко и Г.З. Маметов (56) Технология и органиэация производства, Киев, 1986, ¹ 4, с. 31. (54) СПОСОБ ХИМИКО- ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОНЦЕВОГО ИНСТРУМЕНТА
МАЛЫХ ДИАМЕТРА И ДЛИНЫ (57) Использование: при изготовлении стоматологического инструмента, режущих элементов для обработки тонкой ленты из нержавеющей стали, применяемой для коИзобретение относится к металлургии, а именно к нитроцементации в твердых смесях, в порошкообразных засыпках, к химико-термической обработке, проводимой в процессе нагрева для закалки мелкоразмерного инструмента, и может найти применение в машиностроении и при изготовлении медицинского инструмента, Цель — повышение износостойкости и ударной вязкости, в частности концевого инструмента, режущих вставок к кусачкам и бокорезам для резания и формообразования деталей из тонких фольг и лент.
Способ включает установку инструмента в ячеистом приспособлении, выполненном из горячепрессованной нитридной керамики режущей частью вертикально вниз на глубину не менее 0,6 — 0,8 длины лезвия в засыпку, дополнительно содержащую
8-15 мас, О/ сантохина, нагрев при 900„,. Ы, „1759949 Al ронок в зубопротезировании. Сущнос. ь изобретения: инструмент устанавливают в ячеистом приспособлении, выполненном из горячепрессован ной нитридной керамики или алюмоборнитридной реакционноспеченной керамики АБН, режущей частью вертикально вниз на глубину не менее 0,6 — 0,8 длины лезвия в засыпку на основе древесного угля и 8 — 15 мас.% сантохина и проводят вакуумную нитроцементацию при
900 — 950 С в течение 45 — 60 мин, после чего закаливают в расплаве щелочей при 250—
280 С в течение 15 — 20 мин. Обработка по изобретенному способу режущих вставок обеспечивает повышение коррозионной стойкости, износостойкости и ударной вязкости инструмента. 1 табл.
950 С в течение 45 — 60 мин и закалку в расплаве щелочей при 250 — 280 С в течение 15—
20 мин.
При этом предусматривается установка инструмента в засыпке из древесного угля и сантохина в ячеистое приспособление из ал юмоборонитридной реакционноспеченной керамики (АБН).
Сущность процессов, протекающих при обработке по предложенному способу, заключается в следующем.
Вакуумный нагрев в засыпке, обладающей стабильной нитроцементующей способностью за счет введения антиокислителя и депассиватора сантохина C>4H 55 При выдержке в интервале температур 900 — 950 С за выбраное время одновременно с образованием равномерного диффузионного слоя с повышенным до 45-50 мас. % карбонитридов основной металл режущей части и крепежной части за пределами засыпки не перегревается, но твердый раствор обогащается легирующими элементами и при закалке в горячую среду формируется мартенситно-бейнитная структура, позволяющая получить сочетание высокой прочности и вязкости. Охлаждение в расплаве щелочей едкого натрия и едкого калия при температуре расплава 250 — 280 С обеспечивает однородную закалку основы и слоя, снимаются напря>кения в переходном слое, а поверхностный слой имеет оптимальную микротвердость и подготовлен для последующего полирования и доводки. Таким образом, предложенная технология при минимальном времени обработки позволяет получить более высокие свойства режущей части и крепежной части мелкого концевого инструмента типа режущих сменных вставок для кусачек и бокорезов, Практическое осуществление способ нашел при обработке вставок из коррозионностойких сталей мартенситного и карбидного. классов 40Х13, 95Х18 применительно к инструменту стоматологическому медицинскому для зубопротезирования. Процессы осуществлены на печах малоэнергоемких СНОЛ-1,6.2,5,1/11И и CLilOJl1.1,6/13М, оснащенных вакуумными реторами из нержавеющей стали. В качестве добавки к древесноугольному карбюризатору использовали сантохин по ТУ 64-5-138-75, Изобретение иллюстрируется примераПример 1. Вставки к щипцам крампонным стоматологическим диаметром 3,2 мм, длиной 35 мм из стали 95Х18 устанавливали для нитроцементации в ячеистое приспособление из горячепрессованной нитридной керамики БГП режущей частью вниз на 0,6 — 0,8 длины лезвия в засыпку из отработанного древесноугольного карбюризатора с добавкой 15 мас. % сантохина и нагревали в вакуумной печи до 950 С..После выдержки в течение 60 мин развакуумировали реторту печи СШОЛ и охлаждали в сетчатом приспособлении в расплаве 50% КОН и 50% NaOH при 280 С в течение 20 мин. Испытания показали, что режущая часть вставок имела микротвердость Но,49= =936-945 при прочности основного материала 2100 — 2300 МПа, что на 25 — 30% выше, 15 50 чем в известном способе обработки. Износостойкость повысилась в 1,6 раза, исключено хрупкое разрушение лезвия на длине 20 — 24 мм, характерное для стандартных вставок. Коррозионная стойкость была на уровне 1 — 2 балла ГОСТ 13819 — 73 при одновременном сокращении операций электрополирования и доводки закаленных вставок. Нагрев при температурах ниже выбранных вызывал снижение микротвердости и глубины слоя, а при температурах выше 950 С наблюдалось внутреннее окисление режущей кромки, снижалась износостойкость, требовалось дополнительное шлифование и доводка, снимался диффузионный слой, В табл, ", приведены сравнительные характеристики концевого инструмента малого диаметра и толщины при обработке по предложенному и известному способам. Пример 2. Вырубные пуансоны из стали Х12Ф1 диаметром рабочей части 5,1 мм и длиной 56 мм устанавливали режущей частью вниз в засыпку из карбюризатора с добавкой 8 мас, % сантохина на 0,6 длины режущей части, составлявшей 18 мм. Нагрев в вакууме 10 мм рт. ст. вели при 930 С в течение 30 мин, затем выдерживали садку в течение 45 мин и охлаждали в расплаве щелочей при 250 С в течение 15 мин. При вырубке ленточного припоя ППНД 0,1 мм пуансоны имели повышенную износостойкость в 1,8 раза в сравнении с прототипом, не наблюдалось выкрашивания режущей кромки. Прочность при изгибе составила 1900— 1950 МПа, поверхностный слой хорошо удерживал смазку, исключено смятие и наволакивание на шайбах припоя. Таким образом было установлено, что способ при минимальных затратах на оборудование и вспомогательные материалы имеет следующие преимущества в сравнении с прототипом: повышает культуру и экологическую безопасность обработки; улучшает эксплуатационные свойства и коррозионную стойкость концевого инструмента; применим в условиях мелкосерийного производства для инструмента из сталей карбидного и мартенситного классов с 12— 18% хрома. Формула изобретения 1. Способ химико-термической обработки концевого инструмента малых диаметра и длины, включающий нитроцементацию в порошкообразной засыпке на основе древесного угля с вакуумным нагревом, последующую закалку и отпуск, о т л и ч а1759949 ю шийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, износостойкости и ударной вязкости инструмента, нитроцементацию ведут в ячеистом приспособлении, выполненном из горячепрессованной 5 нитридной керамики, с расположением инструмента режущей частью вертикально вниз на глубину не менее 0,6 — 0,8 длины лезвия в засыпку, дополнительно содержаСравнительные характеристики концевого инструмента из стали 95Х18 при обработке по предложенному и изеестнону способан Режим нитроцементации и закалки инструмента Нзносостойкость, ч Твердость, HRC0 Ударная вязкость дж/сиз Коррозонная стойкост ь, мм/ГОЛ(ГОСТ 13819-73) Установка а керамическон приспособлении Температура нагреаа, ос Состае смеси, мас.Ф оежущей части Крепежной части Время аыдержки, мин Охлаждение Темпе- Время, ратура, мин ос Санто- 1 Карбюхин 1 ризатор 8 92 900 8 92 950 12,5 87,5 930 1S 85 950 8 92 950 12,5 87,5 900 65,5 65,0 64,0 65,0 63,5 62,5 0,006 0,004 0,004 0,005 0,007 0,002 49,0 50,5 48,5 50,5 47,5 46,0 250 20 250 15 260 20 260 20 280 20 250 15 22 27 21 28 1 99 желтая кроаяная соль 62,5 59,0 930 20-70 30 масло 1790 0,025 120 1ь тс- 1(Нагрев а аакууме 1О мм рт.ст. В расплаве едкого натрия и едкого калия. Составитель Н, Рычалина Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Е. Папп Редактор Заказ 3159 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Ъедложенный Режущей частью вертикально вниз на глубину 0 6-0,8 дпины лезаия е засыпку Нзеестный Горизонтально, е обмазке, на поддоне щую 8 — 15 мас. % сантохина, при 900 — 950 С в течение 45 — 60 мин, после чего проводят закалку в расплаве щелочей при 250 — 280 С в течение 15 — 20 мин, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что ячейку, приспособления для установки инструмента выполнена из алюмоборнитридной реакционноспеченной керамики АБН.
