Способ упрочнения быстрорежущей стали

 

Использование: изобретение относится к области металлургии - термообработке быстрорежущих сталей. Сущность: заготовку подвергают плазменной и лазерной обработке, при этом ведут плазменную обработку заготовки из отожженной стали при температуре 500-600ºС, а лазерную обработку осуществляют расфокусированным лучом при соотношении большей оси эллипса пятна луча и длины обрабатываемого участка режущей кромки 2:1. 1 з. п. ф - лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии термообработке быстрорежущих сталей, которые могут быть использованы в металлообработке и машиностроении.

Способ осуществляется следующим образом.

Заготовку из отожженной быстрорежущей стали подвергают обработке на установке плазменного напыления типа "Булат" при температуре 500-600^oС с целью получения покрытия из нитрида титана с высокими адгезионными свойствами. Далее заготовку обрабатывают на непрерывном CO₂-лазере с предварительным нанесением поглощающего покрытия (например: гуашь). При этом с целью устранения оплавления рабочей кромки инструмента лазерную обработку ведут расфокусированным лучом с соотношением большей оси эллипса пятна луча и длины обрабатываемого участка режущей кромки 2:1. Оптимальность такого соотношения установлена экспериментально.

Пример Фрезу из быстрорежущей стали Р6М5 в отожженном состоянии помещали в установку ННВ 6.6-И 1 и при температуре 550^oС, наносили покрытие из нитрида титана. Затем рабочую поверхность фрезы с покрытием обрабатывали на непрерывном CO₂-лазере с расфокусированным лучом. Большая ось эллипса луча 7 мм. Длина обрабатываемого участка 3,5 мм. Результаты сведены в таблицу.

Полученные по предлагаемому способу фрезы имели твердость 64-66 НРС, глубину закаленного слоя 0,5 мм. Среднюю стойкость 15 часов.

Из данных таблицы видно, что фрезы из быстрорежущей стали, термообработанные по предлагаемому способу, обладают более высокими эксплуатационными свойствами. Это объясняется тем, что при плазменной обработке отожженной стали возможно вести процесс напыления при повышенной температуре, что способствует получению равномерного покрытия с хорошими адгезионными свойствами. Дальнейшая лазерная обработка без оплавления, чему способствует расфокусировка лазерного луча, кроме повышения адгезии покрытия и основы позволяет внедрить нитриды титана в мягкую /отожженную/ основу на большую глубину по сравнению с обработкой лазерным лучом закаленной быстрорежущей стали. В этой связи эффект от совмещения двух видов обработки, плазменной и лазерной, оказывается выше, чем если бы просто соединить эффекты от той и другой обработки, взятые отдельно.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить стойкость режущего инструмента в 4-5 раз.

Формула изобретения

1. Способ упрочнения быстрорежущей стали, включающий плазменную обработку с нанесением покрытия и лазерную обработку, отличающийся тем, что плазменную обработку заготовки из отожженной стали ведут при 500 600°С, а лазерную обработку осуществляют расфокусированным лучом при соотношении большей оси эллипса пятна луча и длины обрабатываемого участка режущей кромки 2:1.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при плазменной обработке наносят покрытие из нитрида титана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2