Способ изготовления мелкоразмерного режущего инструмента из титановых сплавов, преимущественно перовых сверл

 

Использование: в электротехнике, приборостроении , ювелирном деле и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: на заготовке из титановой проволоки марки ОТ-4 путем расплющивания формируют режущую часть, проводят заточку режущих граней, после чего при установке инструмента в печи, преимущественно режущей частью вверх, осуществляют нитрооксидирование при остаточном давлении 120-150 мм рт.ст. в атмосфере продуктов пиролиза жидкого карбюризатора, содержащего моноэтаноламин и 5-10 об.% насыщенного раствора янтарной кислоты, при 840 900°С на глубину 0,2-0,3 толщины пера с охлаждением в вакууме с печью с регламентированной скоростью и окончательную заточку задней режущей грани пера. Способ обеспечивает снижение хрупкости, повышение износостойкости и чистоту поверхности инструмента за счет исключения сажеобразования. 1 табл.

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879411/02 (22) 30.10.90 (46) 07.11.92, Бюл. ¹ 41 (71) Опытное конструкторское бюро "Факел" (72) А.Н.Тарасов, B.Н.Тарасов, В.В.Середин и В.И.Шестаков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1556130, кл. С 23 С 8/28, 1989. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕЛКОРАЗМЕРНОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ

ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПЕРОВЫХ СВЕРЛ (57) Использование: в электротехнике, приборостроении, ювелирном деле и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: на заготовке иэ титановой проволоки марки ОТ-4 путем расплющиваИзобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, к вакуумному нитрооксидированию инструмента из титановых сплавов, и может найти применение в приборостроении и обработке неметаллов в различных отраслях.

Цель изобретения — снижение хрупкости, повышение износостойкости и чистоты поверхности инструмента. Предусмотрено также снижение деформации инструмента.

Разработанный способ предусматривает изготовление перовых сверл из заготовок проволоки марки ОТ-4, формирование режущей части путем расплющивания, вакуумное нитрооксидирование при 840-900 С в атмосфере пиролиза моноэтаноламина с дополнительным введением 5 — 10 об. водного раствора янтарной кислоты на глубину

„„. Ж „„1773945 А1 (si)s С 23 С 8/28, С 22 F 1/18 ния формируют режущую часть, проводят заточку режущих граней, после чего при установке инструмента в печи, преимущественно режущей частью вверх, осуществляют нитрооксидирование при остаточном давлении 120 — 150 мм рт.ст, в атмосфере продуктов пиролиза жидкого карбюризатора, содержащего моноэтаноламин и 5 — 10 об. насыщенного раствора янтарной кислоты, при 840 — 900 С на глубину

0,2 — 0,3 толщины пера с охлаждением в вакууме с печью с регламентированной скоростью и окончательную заточку задней режущей грани пера. Способ обеспечивает снижение хрупкости, повышение износостойкости и чистоту поверхности инструмента за счет исключения сажеобразования. 1 табл.

0,2-0,3 толщины пера с охлаждением в вакууме с печью, При этом нитрооксидироваwe проводят при установке инструмента режущей частью вверх.

Предложенная технология позволяет существенно улучшить свойства титанового инструмента по следующим причинам: проволочная заготовка с деформацией расплющиванием при максимальном коэффициенте использования материала имеет более высокие прочностные характеристики; вакуумное нитрооксидирование на заданную глубину предотвращает снижение прочности и пластичности, а в присутствии янтарной кислоты С Н604, как бессажистой добавки к моноэтаноламину СвНвОНИ приводит к формированию однородного диффу1773945

Обработка по способу м

Режим вакууиного нитрооксидирования

Глубина слоя, мкм

Деформа- Износостойция, кость, ики иин

Угол загиба, град

Среда Количенагре- ство янва тарной

КИСЛОТЫ об.ь

Вреия Охлаждевы- ние держки, ч

Способ укладки атура, с

5

161о

1440

84о дтио870 сфера

900 пиро840 лиза

870 моно900 зтаноламина с добавкой

830 180 ми

910 рт,ст

75 140

11о 130

140 100

95 170

100 150

130 120

По предложенному

2,5

3,о

3,5

3,5

3,о

3,5

Вертикально, пером вверх, в ячеис15

18 го

12

В, вакууме 10-з ми рт.ст. до 80 С затем воздух том приспособлении

11

По опытному бо 160

150 80

210 50

310 30

2,5

3,5

1г

4о

1120

850 Ноноэтанолаьин

920 и кубовый остаток зтанола 1:1

4,5

4,0

По прототипу

На воз- Рабочей

220

940 частью духе вниз длина 70 зионнОГО слоя повышенной износостойкогти и твердости; охлаждение в вакууме сверл, расположенных рабочей частью вверх, уменьшает тепловую поводку. исключается поломка сверл при повышенных скоростях резания.

Практически способ осуществлен при изготовлении сверл перовых диаметром

0,8-2 мм из титановой проволоки ОТ-4 по ТУ

9-1056-79.

Пример. Сверла перовые для обработки изделий из прессованного янтаря из титановой проволоки 0Т-4 имели диаметр крепежной части 1,4 мм и перо шириной 2,7 мм, сформированное расплющиванием.

Вакуумное нитрооксидирование сверл с толщиной перьев 0,35 мм вели располагая их вертикально в керамическом приспособлении перовой частью вверх по 40 штук в садке.

В вакуумную печь СШ ОЛ-В НЦ с ретортой из стали 12Х18Н10Т подавали карбюризатор, содержащий моноэтаноламин с добавкой 5 об.% водного раствора янтарной кислоты при расходе 35 см /ч, так что з остаточное давление в реторте было 140 мм рт.ст. После выдержки в течение 2 ч при

8бО С подачу состава прекращали и охлаждали сверла в вакууме 10 мм рт,ст. до 80—

90ОС, затем переносили на воздух, В результате обработки при минималь.ной деформации в пределах 3 — 4 мкм обеспечена прочность 950-1000 МПа, ударная вязкость повысилась на 50 — 70 Дж/см, исключено хрупкое разрушение тонких режущих кромок, износостойкость повысилась в

2,3 раза, повысилась чистота режущих граней до R> 0,63 мкм, улучшилось качество обработанных отверстий, При обработке на глубину выше 0,3 толщины пера повышалась хрупкость и чистота обработки, + Сверла по ГОСТ 21421-75 диаметрам 1,6 мм

ИжПри сверлении янтаря, 10

В таблице приведены сравнительные характеристики инструмента из сплава ОТ-4 при обработке по предложенному и известному способам.

Таким образом. предложенный способ экономичен, прост в осуществлении и позволяет в 2 — 3 раза повысить срок службы сверл при сокращении металлоемкости.

Формула изобретения

1. Способ изготовления мелкоразмерного режущего инструмента из титановых сплавов, преимущественно перовых сверл, включающий изготовление заготовки, заточку режущих граней, нитрооксидирование в атмосфере продуктов пиролиза жидкого карбюризатора, содержащего моноэтаноламин при остаточном давлении

120 — 150 мм рт.ст., охлаждение с регламентированной скоростью и окончательную заточку задней режущей грани пера, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения хрупкости, повышения износостойкости и чистоты поверхности инструмента за счет исключения сажеобразования. в качестве заготовок перовых сверл используют проволоку из сплава марки ОТ-4, на которой формируют режущу1о часть путем расплющивания, вакуумное нитрооксидирование проводят при температуре 840—

900 С в атмосфере пиролиза дополнительно содержащей 5 — 10 об. насыщенного водного раствора янтарной кислоты на глубину 0,2 — 0,3 толщины пера с охлаждением в вакууме с печью.

2. Способ по rt.1, отличающийся тем, что с целью уменьшения деформации режущей части, нитрооксидирование проводят при установке инструмента в печи режущей частью вверх,