Способ упрочнения режущего инструмента

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Социалистических

Республмк

С 23 С 9/06

С 21 D 9/22

Гасударственный камктет сССв аа делам кзабретений к аткрыткй (23) Приоритет

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень .% 11 (53) УДК 621.785. .51 (088.8) Дата опубликования описания 30.03.80 (72) Авторы изобретения

А. И. Сошко, О. А. Устрехова, B. E. Шестопалов и Ю. А. Погонялин (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУШЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при упрочнении режущего инструмента, например. сверл.

В современном машиностроении наибо5 лее широко применяемым материалом ддя изготовления режущего инструмента, в том числе сверл, является сталь Р6М5.

Известны способы упрочнения режущих инструментов, заключающиеся в гальвани10 ческом хромировании, электроупрочнении, диффузионным борировании < токами высокой частоты, а также в замене быстрорежуших сталей на режущих кромках дорогостоящими твердосплавными материалами, в изменении профиля заточки сверл и т. д. (11.

Однако такие способы упрочнения режущих инструментов не. всегда оказываются экономически выгодными, так как связаны с применением дорогостоящих твердоспдавных пластинок, либо со значитедьными затратами на новое специальное обовудование.

Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является способ упрочнения сверл, состоящий в химикотермической обработке-цементации с использованием в качестве карбюризатора органических высокомолекулярных соединений (2) . Обрабатываемые детали помешают в герметичный контейнер, заполненный мелкодисперсным порошком.. полимера и выдерживают при 250-300 С о в течении 1,5-2 ч. В результате может быть получен насыщенный углеродом слой до 17 С с глубиной 1 мм.

Однако этот способ не позволяет получить инструмент с высокой износостойкостью. Это обусловлено тем, что в результате заточек, которым подвергаются сверла после .химико-термической обработки, происходит обезуглероживание режущих кромок и отпуск затачиваемых поверхностей, что приводит к снижению твердости.

Цель изобретения — повышение износостойкости режущих инструментов.

Для этого предложен способ, включаюший нагрев и диффузионное насышение в полимеросодержашей среде, при этом нагрев осушествляют путем обработки резанием, а нвсышение осушествляют путем подачи полимерсодержвшей среды в зону резания.

В качестве полимерсодержашей среды используют 10%-ную суспензию полиэтилена низкого давления (ГОСТ 1633870) в 5%-ной водной эмульсии эмульсиопа ЭТ-2.

Обработка резанием в полимерсодержашей среде осушествляется при ужесточении режимов резания на 20-30% в течение 2-3 мин.

Ужесточение режимов обработки по сравнению с обычно принятой технологией требуется для создания в зоне обработки необходимых энергетических условий, обеспечиваюших, с одной стороны, эффективную термомеханодеструкцию полимерного компонента среды до образования активного атомарного углерода, в, с другой, — высокую темпера. туру и ингредиент механических напряжений на режуших кромках инструмента.

При сверлении в полимерсодержашей среде происходит науглероживвние инструмента, так KGK высокая локальная температура в зоне резания способствует деструкции полимера, содержашегося в среде, с последуюшим образованием активного углерода, что значительно ускоряет его диффузию в инструмент (содержание углерода в процессе такой обработки в полимерсодержашей среде увеличивается на 0,4-0,5%). Высокая концентрация активного углерода в зоне резания и наличие ювенильных (свободных от окислов) поверхностей способствует также дополнительному образовани<о мелкодисперсных карбидов типа з

Пример;1. Проводили сравнительные испытания по определению износвстойкости сверл марки Р6М5, диаметром 25 мм при сверлении стали 40Х.

Сравнивали две партии сверл (по 10штук в партии) со строго идентичной геометрией режушей части. Первая партия упрочнялась по известному способу (предварительную химико-термическую

- обработку сверл осушествляли в герметичном контейнере с использованием в качестве карбюризатора мелкодисперсного порошка полиэтидена в течение 1,5ч о при температуре 300 С) вторая — перед проведением сравнительных испытаний

HQ износостойкость эксплуатировалась в 10%-ной суспензии полиэтилена низкого давления в 5%-ной волной эмульсии эмул ьсола ЭТ-2 в течение 2-3 м ин при следуюших режимах: скорость 39,2 м/мин, подача 0,28 мм/аб, глубина сверления .100 мм.

Сравнительные испытания проводились с использованием в качестве смвзочноохлаждаюшей жидкости 5%-ной водной эмульсии эмульсола ЭТ-2. Режим сверления: скорость 27,9 м/мин, подача

0,28 мм/об, глубина сверления 100 мм.

Стойкость инструмента фиксировалась по достижении износа задней поверхности, равного 1,0 мм.

В результате проведенных и пытаний получено: стойкость сверл Р6М5 диаметром 25 мм, упрочненных по известному способу, составила 20-22 мин, что соответствует технологическим данным по стойкости сверл при сверлении стали

40Х сверлами диаметром 25-30 мм,. а сверла, упрочненные по предлагаемому . способу, достигали указанного износа, через 100-120 мин. В среднем по партии из 10 сверл упрочненные по предлагаемому способу сверла обладают стойкостью в -6 раз больше.

Пример 2. Проводились аналогичные испытания по определению износостойкости сверл марки Р6М5 диаметром 10 мм при сверлении стали 45.

Сверла, упрочненные по предлагаемому способу, показали стойкость в 4-6 рвз выше.

Предлагаемый способ упрочнения режуших инструментов обеспечит возможность повышения стойкости сверл из инструментальной стали P6N5 при эксплуатации в 5-6 раз, что в целом обеспечит производительность труда за счет экономии рабочего времени на смену и заточку сверл; позволит проводить упрочнение инструмента непосредственно на рабочем месте, без дополнительного оборудования; кроме того, достигается экономия дорогостояших инструментальных сталей, идуших нв приготовление режуших инструментов.

Формула изобретения

1. Способ упрочнения режушего инструмента, включаюший нагрев и диффузионное насышение в полимерсодержашей сре722999

Составитель P. Клыкова

Редактор Л. ЛашковаТехред Н.КовалеваКорректор Ю. Макаренко

Заказ 321/17 Тираж 1074 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 де, отличаюшийся тем,что, с делью повышения износостойкости инструмента, его нагрев осушествляют путем резания стали, а насышение осушествляют путем подачи полимерсодержашей среды в зону резания.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю"ш и и с я тем, что в качестве полимерсодержашей среды используют 10%-ную суспепзию полизтилена низкого давления в 5%-ной водной эмульсии эмульсола.

Источ ни ки и нформаци и, принятые во внимание при экспертизе

1. Вульф A. М. Резание металла, М., Машиностроение, 1973, с. 44-46.

2. Авторское свидетельство СССР

No. 338560, С 23 С 9/06, 1970 (прототип) .