Способ изготовления мелкоразмерного режущего инструмента из быстрорежущей стали


 


Владельцы патента RU 2556261:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" (RU)

Изобретение относится к области производства мелкоразмерного режущего инструмента диаметром до 6 мм из быстрорежущей стали и может быть использовано при производстве режущего инструмента, который работает с малым запасом прочности, близким к 1. Проводят термическую обработку заготовки до получения твердости 53-57 HRCэ, затем осуществляют формообразование профиля инструмента и проводят последующую жидкостную карбонитрацию его поверхностного слоя в среде циановокислого калия и поташа при температуре 560°С до получения инструментом твердости 70-74 HRCэ. Обеспечивается повышение эксплуатационной стойкости и надежность изготавливаемого инструмента на основании оптимизации показателей прочности, твердости и эффективности его производства.

 

Изобретение относится к области производства мелкоразмерного режущего инструмента (МРИ) диаметром до 6 мм из быстрорежущей стали и позволяет повысить эксплуатационную стойкость и надежность изготавливаемого инструмента на основе оптимизации показателей прочности и твердости, а также эффективности его производства и может быть использовано при производстве режущего инструмента, работающим с малым запасом прочности близким к 1.

Из уровня техники известен способ термической обработки быстрорежущей стали для получения МРИ твердостью в интервале 63…66 HRCэ, состоящий из закалки и трехкратного отпуска при температуре 540-570°C (Геллер Ю.А. Инструментальные стали). Однако при такой твердости конструктивная прочность инструмента ниже максимального значения на 27…30%, что снижает эффективность работы инструмента, изготовленного из быстрорежущих сталей [1].

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ изготовления режущего инструмента, включающий в себя термическую обработку инструмента на твердость 63…66 HRCэ и последующую химико-термическую обработку в виде жидкостной карбонитрации, предусматривающей насыщение поверхностного слоя азотом и углеродом (а.с. US 576350, МПК С23С 9/10, опубл. 15.10.1977). Этот способ позволяет получить высокое значение микротвердости. Недостатком известного способа являются недостаточно высокие прочностные показатели, что снижает эффективность работы инструмента, изготовленного из быстрорежущих сталей [2].

Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационной стойкости мелкоразмерного режущего инструмента из быстрорежущей стали.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в оптимизации показателей прочности и твердости.

Сущность изобретения состоит в том, что способ изготовления мелкоразмерного режущего инструмента из быстрорежущей стали включает проведение термической обработки заготовки инструмента. При этом термическую обработку заготовки инструмента проводят до получения твердости 53…57 HRCэ, затем осуществляют формообразование профиля инструмента и проводят последующую жидкостную карбонитрацию его поверхностного слоя в среде циановокислого калия и поташа при температуре 560°C до получения инструментом твердости 70…74 HRCэ.

Для выявления эффективности предлагаемого способа были проведены стойкостные испытания двух партий метчиков М3.5, изготовленных из стали Р6М5. Первая партия была подвергнута термообработке до твердости 63…66 HRCэ, вторая - экспериментальная - до твердости 53…57 HRCэ, с последующей жидкостной карбонитрацией, позволяющей достичь твердости 70…74 HRC. Во втором случае стойкость режущего инструмента была выше в 1,8…2 раза.

В отличие от известного способа, в котором производится термическая обработка на твердость 63…66 HRCэ, но при этом происходит снижение его конструктивной прочности, предлагаемый способ за счет оптимизации твердости и конструктивной прочности, а также достижения высокой твердости поверхностного слоя готового инструмента благодаря жидкостной карбонитрации обеспечивает повышение его стойкости в 1,8…2 раза.

Источники информации

1. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. - 5 изд. - М.: Металлургия, 1983. - 527 с.

2. А.с. 576350 СССР, МПК С23С 9/10. Способ химико-термической обработки инструмента / Д.А Прокошкин. Опубл. 15.10.1977. Бюл. 38.

Способ изготовления мелкоразмерного режущего инструмента из быстрорежущей стали, включающий проведение термической обработки заготовки инструмента, отличающийся тем, что термическую обработку заготовки инструмента проводят до получения твердости 53-57 HRCэ, затем осуществляют формообразование профиля инструмента и проводят последующую жидкостную карбонитрацию его поверхностного слоя в среде циановокислого калия и поташа при температуре 560°C до получения инструментом твердости 70-74 HRCэ.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к химико-термической обработке, преимущественно к боросульфокарбонитрированию в электролитной плазме режущего инструмента. .

Изобретение относится к области химико-термической обработки, а именно к процессам обработки в активных расплавах солей. .

Изобретение относится к порошковой металлургии и может применяться для термической обработки инструмента, работающего в условиях высоких контактных нагрузок. .

Изобретение относится к химико-термической обработке в газовых средах и может быть использовано в машиностроении. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано для поверхностного упрочнения стальных изделий, работающих в условиях контактных нагрузок, трения и износа.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке в газообразных средах, и может быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента.
Наверх