Способ термомеханической обработки инструмента из быстрорежущей стали

 

И.О. Хазанов, И.А. Ординарцев, Ю.П. Егоров и И.Л. Черняков (72) Авторы изобретения

Сестрорецкий инструментальный завод им. Во кова::- (7t) Заявитель (543 СПОСОБ ТЕРИОИЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕКУЩЕЙ СТАЛИ

Изобретение относится к произ- водству инструмента,.изготавливаемо "

ro из быстрорежущей стали, и может быть использовано для осуществления формообразования методами пластичес S кой деформации инструментов -из литых заготовок и сталей пониженной пластичности.

Все известные способы проиэводст= ва режущего инструмента не включают в себя изготовление инструментов непосредственно из литых заготовок с последующей их пластической деформацией; Это объясняется тем, что литая быстрорежущая сталь характеризуется малой пластичностью.

Известен способ производства лито" го иНструмента, в частности литых спиральных сверл из быстрорежущей стали, отлитых в оболочковой. Форме (1) ..

Однако данный способ является тру-! доемким и не соответствует требованиям ГОСТ на прочностные и режущие свойства, так как не обеспечивает их стабильность.

Известен способ термомвханической обработки быстрорежущей стали, используемый при изготовлении инстру" мента, например сверл с винтовыми стружечными канавками, обвспвчивающий повышение и стабилизацию режущих и прочностных свойств инсТрумента.

Способ включает закалку иэдвлий между двумя переходами пластической высоко- и низкотемпературной деформа" ции, производимой при темлвратуре ниже порога рекристаллиэации, Данный способ позволяет получать инструмент например витые сверла, иэ заготовок катаной стали средней и повышенной, пластичности (2 J.

Однако при изготовлении иэделий, например витых сверл, иэ малопластичных или литых заготовок быстроре жущей стали из-за низкой пластичности литой малодеформированной стали пра3 9183 исходит растрескивание спрофилированных заготовок при их завивке;

Целью изобретения является повышение качества обработки в результате снижения трещинообразования.

Цель достигается тем, что согласно способу термомеханической обработки инструмента из быстрорежущей стали, преимущественно литого, включающий предварительную горячую плас- 16 тическую деформацию, нагрев до температуры аустенизации, охлаждение до температуры максимальной устойчивости переохлажденного аустенита, окончательную пластическую деформа- .35 цию, закалку и отпуск, нагрев производят до температуры на 80-100 С о ниже температуры закалки, а после окончательной пластической деформации производят нагрев до температуры 2О закалки.

Введение нагрева заготовок на 80100 С ниже температуры закалки и изменение.схемы термомеханической обработки, в частности витых сверл из 2S литых заготовок, вызвано следующим.

В процессе горячего последовательного профилирования литой быстрорежущей стали из-за высокого сопротивления литой структуры деформации в 36 кристаллической решетке аустенита плотность дислокаций и других точеч.ных дефектов возрастает настолько, что резко увеличивается сопротивление стали деформации и снижается ее пластичность. При переходе к последней стадии формообразования инстру, мента из литой заготовки в процессе его завивки, сопровождающейся образованием касательных напряжений, на 46 поверхности инструмента возникают трещины. При рекристаллизационном нагреее перед операцией завивки сверла из литой заготовки повышается пластичность стали за счет снижения плотности дислокаций и других дефектов кристаллической решетки при рекристаллизации аустенита, трещины и полом" ки после этой операции не возникают.

Практически у всех быстрорежущих Е сталей температура рекристаллизации аустенита на 80- 100ОС ниже температуры аустенизации для данной марки стали.

После рекристаллизационного нагре- >> ва последний переход пластической.део формации произЬодят при 750-800 С, когда сталь обладает малым сопротив20 ф лением деформации, но при этом из аустенита выпадают карбиды и снижается красностойкость стали. Чтобы в-стали не появлялся нафталинистый излом и сохранялся эффект термомеханического упрочнения, ее не охлаждают до точки Ин (начала мартенситного превращения), а догревают до температуры аустенизации . и закаливают.

Изготавливают. партию витых спиральных сверл ф 50 мм {заготовки ф 51,752,5), рабочая часть которых выполняется из стали марки 11РЗИЗФ2, а хвостовая - из конструкционной стали 45.

Рабочая часть заготовки выплавляется в тигле с кислой футеровкой на установке индукционного нагрева. Затем сталь отливается в металлические изложницы в форме круглых заготовок.

Отливки отжигают, разрезают на мерные заготовки и проводят варку рабочей и хвостовой частей, затем производят отжиг и механическую обработ« ку (снятие наплыва сварного шва, токарную обработку в размер) .

Готовые биметаллические заготовки нагревают в электродно-соляной ванне в течение. 5-6 мин до 1000 25ОС и проводят горячую пластическую деформацию в шести ручьях на стане мод.

С 12"37 °

После формообразования профиля заготовки переносят. в соляную. ванну с температурой 1110 20 С, которая мень.ше температуры аустенизации стали марки 11РЗИЗФ2 на 80 С, подогревают и выдерживают при этой температуре

2-3 мин, подстуживают на воздухе до

750 С, завивают на стане К-027, а затем догревают до температуры аустео низации для данной стали .1190 С, выдерживают при этой температуре

3 мин, охлаждают в щелочной ванне с температурой 500 С, затем на воздухе и отпускают трехкратно при 550 10 С. о

Сверла., изготовленные по предложенному способу, имеют следующие свойства: твердость HRC = 64,5-65,6; красностойкость HRC = 58,0-58,5, что соответствует требованиям ГОСТ

19265-73. Предложенный способ может быть использован при изготовлении сверл методом секторного проката.

Инструмент, изготовленный по предложенной технологии, обладает необходимой прочностью и стойкостью. Способ позволяет осуществить бездефектный

tS Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технологический процесс производства на сверло спиральное с коническим хвостовиком (литое)Шифр 1-0161.

?о Утвержден 24.07.73. Сестрорецкий инструментальный завод им. Воскова.

2. Авторское свидетельство CCCP 637439, кл. С 21 В 9/22, 1977.

Формула изобретения

Способ териомеханической обработки инструмента из быстрорежущей стали, преимущественно литого, включающий предварительную горячую пластическую деформацию, нагрев до темпеСоставитель P. Клыкова

Редактор И. Митровка Техред И.Тепер

Корректор С Шекмар

Заказ 2058/2

Тираж,587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

- по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 918320 > 4 выпуск инструмента из литых загото- ратуры аустенизации, охлаждение до вок методом секторного проката Ли- температуры максимальной устойчивостые заготовки могут быть получены ти переохлажденного аустенита окон) переплавкои,отходов из быстрорежущей чательную пластическю деформацию, стали. Сверла, выпускаемые по предло- g закалку и отпуск, о,т л и ч а юженной технологии, отвечают требо- шийся тем, что, с целью повыше. ваниям ГОСТ на катаные стандартные ния качества обработки в результате сверла, поэтому данная технология. снижения трещинообразования, нагрев позволяет заменить применяемую ранее производят до температуры на 80технологию отливки крупных сверл в 10 100 С ниже температуры закалки, а оболочковые одноразовые формы, так после окончания пластической деформакак является менее трудоемкой и. о6ес- ции производят нагрев до температуры печивает сверлам стабильные режущие закалки. и прочностные свойства.