Способ поверхностного упрочнения быстрорежущей стали Советский патент 1987 года по МПК C21D1/04 

Изобретение относится к упрочнению материалов и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении зубчатых шеве- ров из инструментальных сталей.

Цель изобретения - повышение износостойкости, стабильности режущих свойств и прочности.

в таблице приведены примеры осуществления способа.

Поверхностное упрочнение при изготовлении зубчатых шеверов осуществляли при формировании стружечных канавок на предварительно термооб- работанных заготовках из стали Р6М5 и Р18 эрозионной обработкой и последующего низкого отпуска.

Формирование стружечных канавок на режимах электроэрозионной обработки при энергии импульса 0,001- 0,004 Дж, длительности импульса 3-12 МКС,частоте следования импульсов 22-50 кГц, напряжении 30-50 В сопровождается образованием минималь ного объема оплавления,вторично закаленного слоя глубиной 20-30 мкм, состоящего из высоколегированного тетрагонального мартенсита, образующегося за счет растворения карбидов остаточного аустенита (эвтектического и первичного) и зоны термического влияния с пониженной твердостью глубиной до 0,1 мм. При последующем нагреве шеверов в масляной Ванне в течение 4-6 ч при 220-260° частично восстанавливается твердость в зоне термического влияния за счет превращений карбидов, осуществляется отпуск свежезакаленного мартенсита, снимаются напряжения 1-го и 2-го рода.

В случае уменьшения длительности импульсов (менее 3 мкс), снижения частоты их следования (менее 22 кГц) снижения энергии (менее 0,001 Дж) и понижения напряжения (ниже 30 В) глубина упрочненного слоя становится меньше 10 мкм, что приводит к малой нагрузочной способности и низкой износостойкости режущих кромок инструмента. Снижение температуры

5

0

5

нагрева (менее 250°С) и времени выдержки (менее 4ч) не приводит к восстановлению твердости в зоне термического вли яния, а- повышение температуры нагрева сверх 260°С снижает твердость поверхностного слоя из-за распада мартенсита и коагуляции карбидов. Увеличение времени

выдержки (более 6 ч) не вызывает повышения твердо сти в зоне прижога и экономически невыгодно.

Электроэрозионную обработку производили на станке 4Д722В с генератором импульсов ШГИ 63-440 методом копирования фасонным электродом-инструментом,формирующие токопроводя- щие элeмeнtы которого выполнены из медной проволоки круглого сечения. В качестве рабочей среды использовали керосин. При испытаниях на стойкость инструмента при шевинговании за коэффициент стойкости прототипа принято .0 при режиме резания 1,6 м/с продольная подача 118 мм/мин, глубина резания 0,02 мм. Использование способа поверхностного упрочнения быстрорежущей стали обеспечивает повышение износостойкос0 ти инструмента и изгибной прочности режущих элементов шеверов, что обеспечивает увеличение скоростей и усилий резания и повышение эксплуатационной стойкости инструмента.

25

35

Формула изо бретения

Способ поверхностного упрочнения быстрорежущей стали, включающий объемную закалку, высокий отпуск, электроэрозионную обработку и низкий отпуск, отличающийся тем,что,с целью повышения износостойкости, стабильности режущих свойств и прочности, электроэрозионную обработку осуществляют при энергии импульсов 0,001-0,004 Дж, лительности импульсов 3-12 мкс, частоте следования импульсов 22- 50 кГц и напряжения 30-50 В, а низ-кий отпуск проводят при нагреве в масляной ванне в течение 4-6 ч при

ванне 250-260°С.

1

0,001

22

0,0025

0,004

7.5 12

36

50

Известный0,006

25

13,5

Редактор А.Шандор

Составитель В.Муравьев Техред Л.Сердюкова

Заказ 5672/25 Тираж 550

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

250

4.5

1,3

0,3

2500

250 260

4,5 6

1.3 U36

0,35 0.35

2700 2550

275

1,0

0,8

2100

Корректор Л.Патай

Подписное

Изобретение относится к упрочнению материалов и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении зубчатых шеверов из инструментальных сталей. Цель изобретения - повышение износостойкости, стабильности режущих свойств и прочности. Поверхностное упрочнение при формировании стружечных канавок при изготовлении зубчатых шеверов на предварительно термообработанных заготовках из стали Р6М5 и Р18 осуществляли эрозионной обработкой при энергии импульсов 0,001-0,004 Дж, длительности импульса 3-12 икс, частоте следования импульсов 22-50 кГц,напряжении 30-50 В и низким отпуском при 250- 260 С в течение 4-6 ч. Обработка сопровождается образованием минимального объема оплавления . вторично закаленного слоя глубиной 20-30 мкм, состоящего из высоколегированного тетрагонального мартенсита,остаточного аустенита и зоны термического влияния глубиной до 0,1 мм, твердость в которой частично восстанавливается при отпуске. 1 табл. i (Л