Способ термической обработки изделий из быстрорежущей стали Советский патент 1983 года по МПК C21D9/22 

Изобретение относится к термической обработке вольфpaмo юлибдвновых быстрорежущих сталей типа Р6М5, пред назначенных для изготовления штампового и прессового инструмента, и может быть использовано в инструментальной, машиностроительной и приборостроительной промышленности. Известны способы термической обра ботки быстрорежущей стали, включающие подогрев, закалку от оптимальной температуры « многократный отпуск при-550-570 0, приводящие к получению высокой вторичной твердости, красностойкости и износостойкости Известен также способ термической обработки быстрорежущей стали для повышения вязкости, когда температуру .закалки снижают на бО-бО С, а выдержку при оконча ельном нагреве увеличивают в 5-11- раз. При этом температура закалки составляет 11601220с, а выдержка - 45-90 с/мм. Удельное электросопротивление при этом существенно не снижается и составляет 0,705 вместо 0,742 ОММм /м дл стали Р18 и 0,918 вместо 0,824ОММм м : для стали РбМЗКбС. Вторичная твердость и красностойкость при этом сохраняются высокие и составляют HRC 62,0-66,5 и HRC 57,5-62,5, соответcfBeHHO Г2j. Известен способ термической обработки быстрорежущей стали,включающий нагрев до 119О-1210 С, закалку, многократный отпуск при 360, 560 и с выдержкой при каждом в течение 1ч C3j. Недостатками этого способа являются получение разнозернистой структуры в прутках сечением 60-100 мм, повышение электросопро,тивления и понижение теплопроводности, склонность к скачкообразному росту зерна ауст енита при высокотемпературных нагревах в тонких поверхностных слоях инструмента, склонность к оплавлению контактирующей поверхности инструмен та при его работе в экстремальных условиях, высоких температурах, боль ших удельных давлениях, высоких скоростях деформации и т.д. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки быстрорежущейстали, включающий закалку с пониженной температуры, например для стали Р6М5 на ниже оптимальной, и последую щий многократный отпуск с выдержкой в течение 1 ч с проведением первого отпуска при 350-400°С и Последующих двух при 550-570 С. Понижение температуры закалки и температуры первого отпуска повышает вязкость и немного улучшает теплостойкость, что позволяет применять инст ументы для работы в условиях с динамическими нагрузками С4. Однако известный способ Tie обеспечивает требуемой прочности при работе в экстремальных условиях, т.е. при больших удельных давлениях и высоких т емпер ат ур ах. Целью изобретения является повьвление эксплуатационной стойкости инструмент ;. Цель достигается тем, что согласно способу термической обработки быртрорежущей стали, включающему нагрев под закалку, закалку с температуры, ниже принятой, первый отпуск при температуре, ниже принятой, и последующий двухкратный при 560-57(°С, закалку производят с температуры, на 60-80 С ниже принятой, и дополнительно производят окончательный отпуск при 400-420С. При этом первый отпуск производят при 400-420 0. Закалка стали от пониженной температуры, например для стали Р6М5 от 1130-1150°С вместо 1210-1230G (гост 19265-73), т.е. на 60-80°С ниже известной, повышает температуру начала мартенситного превргидения до 240-260 С. Поэтому в структуре стали наряду с мартенсит.ом и остаточным аустенитом содержится 13-15% нижнего первичного бейнита, структуры менее напряженной, с более низким удельным электросопротивлением и повышенной теплопроводностью. Структура стали содержит больше карбидов и меньше остаточного аустенита. ПОЭТОМУ при высоких температурах и удельных давлениях контактирующая поверхность инструмента становится более стойкой к образованию жидкой фазы и ледебурита, а зона термического влияния - к скачкообразному росту зерна аустенита и к разупрочнению. Отпуск при 400-420 С в течение 1 ч повьшает температуру вторичного превращения при последующем высоком отпуске. Первый отпуск при 560570 С в течение 1 ч вызывает появление в структуре 12-15% нижнего вторичного бейнита, уменьшает электросопротивление и повышает теплопроводность. Второй отпуск при 560-570 С в течение 1 ч уменьшает количество остаточного аустенита, что уменьшает электросопротивление и повышает теплопроводность. Окончательный отпуск при 400-420°С проводят с целью снятия напряжений, уменьшения электросопротивления и стабилизации остаточного аустенита. Пример. Испытания проводили на прутках стали диаметром 11 мм и шайбах диаметром 80 мм. Химический

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающий нагрев под закалку, з акапку с температуры, ниже принятой, перВБй отпуск при температуре, ниже принятой,- и. последукиций двукратный при 560-570 С, отличагюадийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости изделий, закалку производят с температуры, на 60-80 С ;ниже принятой, и дополнительно производят окончательный отпуск при 40042Q C. 2. Способ non.l, о т ли чающий с я тем, что первый отпуск производит при 400-420 С.; (Л с о: СП in