Способ изготовления режущего инструмента

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕввЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик 1834162 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.03.79 (21) 2737684/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл., С 21 D 9/22

Гееудврстввиимв квмитвт

Опубликовано 30.05.81.. Бюллетень №20

Дата опубликования описания 06.06.81 (53) УДК 621.785..79 (088.8) по лвлвм извврвтвиий

N вткрмтий (73) Авторы изобретения

Г. P. Маеров, В. П. Киреев, В. В. Губарев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано в машиностроении, преимущественно в инструментальном производстве.

Известны способы изготовления концевого режущего инструмента типа метчиков, зенкеров, разверток, фрез, включающие сварку режущей части из инструментального материала с хвостовиком из конструкционной стали, отжиг, последующие закалку, отпуск дисперсионного твердения и механическую обработку режущего инструмента (1).

Сварной шов в месте соединения инструментального материала и конструкционной стали после охлаждения заготовок до комнатной температуры приобретает твердость

HRC = 62 — 64 ед. Высокая твердость зоны сварного шва обусловлена закалкой на мартенсит поверхностных слоев режущей части инструмента из инструментального материала при охлаждении. Микроструктура закаленной стали является неудовлетворительной для окончательной термообработки закалки а отпуска дисперсионного твердения, так как повторная закалка закаленной стали не только не обеспечивает требуемой прочности соединения, но и приводит к трещинообразованию. С целью предотвращения трещи нообразования в процессе закалки сварные заготовки подвергают отжигу, про3 должительность которого составляет 14—

36 ч. В результате в сварном шве формируется ферритная прослойка толщиной 200—

250 мкм из-за диффузии углерода конструкционной стали в вольфрамосодержащий инструментальный материал. Сварные соединения после отжига, имея значительную ферритную прослойку, обладают пониженной прочностью. Эта низкая прочность шва обусловлена низкой прочностью феррита и тем, . что ферритная прослойка является концентратором напряжений; приводящая к хрупкому разрушению закаленного инструмента.

Известен способ получения сварного режущего инструмента, включающий сварку, релаксационный отпуск, нагрев под закал® ку, закалку путем помещения сварного шва в зону предварительного и окончательного нагрева и отпуск. Данный способ позволяет повысить прочностные и режущие свойства

834162

Формула изобретения

Составитель P. Клечкова

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Ткач

Заказ 4010/49 инструмента за счет ликвидации отжига заготовок после сварки и сократить трудоемкость термической обработки (2) .

Цель изобретения — сокращение длительности процесса при сохранении свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения режущего инструмента, включающем сварку, нагрев под закалку, подстуживание до температуры относительной устойчивости аустенита, изотермическую выдержку, охлаждение и отпуск, подстуживание производят со скоростью 10 — 50 С/с а сварку производят после изотермической выдержки.

Выполнение операций в такой последовательности предотвращает образование ферритной прослойки в сварном соединении и обеспечивает высокую твердость (62—

68 ед HRC) режущей части после трехкратного отпуска дисперсионного твердения. Это объясняется тем, что при ускоренном охлаждении высоколегированного аустенита со скоростью Voxa = 10 — 50 С/с до температуры выше Мм, но ниже .(Мн + 400) С выделения легирующих элементов W, Св,Мо, 1/ не происходит. Кроме того, превращение аустенита в мартенсит на стадии изотермической выдержки при ̄— (М„+ 400 ) С не начинается. Мартенситное превращение происходит в процессе охлаждения заготовок после сварки.

Пример. Партию метчиков М16 обрабатывают в такой последовательности: отрезка мерных заготовок, механическая обработка профильной режущей части (фрезеровка канавок, центрование, токарная обработка заборного конуса) из стали Р9К5 и хвостовика из стали 40Х (с припуском

0,5 мм на сторону), шлифование торцов под

4 сварку, аустенизация режущей части в бариевой ванне при 1230 С в течение 3 мин, охлаждение со скоростью 30 С/с и изотермическая выдержка в соляной ванне при

400 С, зачистка торца, диффузионная сварка на установке УДС вЂ” 2 при температуре в зоне шва 1100 С, охлаждение в машинном масле, трехкратный отпуск режущей части при 560 С с выдержкой t = 1 ч, закалка и отпуск хвостовика, шлифование хвостовика и заточка режущей части инструмента.

Металлографическими исследованиями выявлено, что изготовление инструмента в такой последовательности практически предотвращает образование ферритной прослойки.

При этом длительность изготовления инструмента сокращается в результате отсутствия релаксационного отпуска или отжига. го

Способ изготовления режущего инструмента, включающий сварку, нагрев под закалку, подстуживание до температуры относительной устойчивости аусте нита, изог5 термическую выдержку, охлаждение и отпуск, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса при сохранении свойств, подстуживание производят со скоростью 10 — 50 С/с, а сварку производят после изотермической выдержки. эо Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Барсов А. И. Технология инструментального производства. М., «Машиностроение», 1975, с. 214 — 215, 235 — 237.

2. Авторское свидетельство СССР № 539085, кл. С 21 D. 9/22, 1975.