Способ многократного восстановления металлообрабатывающего инструмента преимущественно в процессе эксплуатации Советский патент 1990 года по МПК C23C12/02 

Изобретение относится к металлургии/ а именно к процессам химикотер- мической обработки инструмента, и может быть использовано в машиностроении для восстановления металлообрабатывающего инструмента.

Цель изобретения - повышение стойкости, снижение хрупкости инструмента за счет уменьшения склонности к трещинообразованию.

Способ включает однократное нанесение на поверхность инструмента твердого износостойкого покрытия - нитрида титана, а затем в процессе эксплуатации проводят чередование переточек рабочей поверхности инструмента и ионного азотирования, причем

азотирование осуществляют после каждой переточки.

Способ осуществляют следующим образом.

На рабочие поверхности режущей части инструмента из быстрорежущей или штамповой стали по известной технологии наносят твердое износостойкое покрытие - нитрид титана толщиной 5 мкм. Затем инструмент эксплуатируется до первой переточки одной из рабочих поверхностей инструмента, после чего его подвергают азотированию, чередуя переточки одной из рабочих поверхностей инструмента и его ионное азотирование, эксплуатируют инструмент до наступления преСП 30 0

4Ь

3$ Јь

31583464

Количество перетоо ионного азотировеличины допустимовляет 5-10. Трлгдо- - снимаемого при пеяется допустимой инструмента по задкоторая более чем лубины азотирование- JQ

да вр пл пр рт ра 28

ти по ны ру ри сч ва на

Нанесение покрытия из нитрида тит ia, выполняющего функцию барьера, р едотвращает перенасыщение азотом, снижает хрупкость за счет уменьшения склонности к трещинообразованию неперетачиваемых поверхностей.

На образцах с покрытием TiN, прошедших как однократное, так и многократное азотирование, нитридные слои металлографическим путем выявить :ie удалось. Следы Ј.- и -у-фаз удалось обнаружить с помощью дифракто- метра ДРОН-3 только после 10-кратного азотирования образца с покрытием яитрида титана. Таким образом, покры гие нитрида титана резко снижает скорость образования нитридов железа в тодложке из стали.

Пример. Проведены стойкост- ные испытания червячных фрез из быстрорежущей стали Р6М5К5 (т 4 мм, D 90 мм). Ионное азотирование после каждой переточки проводят по известной технологии на установке ИГВ-6.6/6-И1 на глубину 0,012-0,016 мм Температура азотирования составляет 400°С, рабочая среда - смесь аммиака с азотом при давлении 6-8 мм рт.ст.

Нанесение износостойкого покрытия TiN толщиной 5 мкм проводят на установке Булат-ЗТ по известной технолгии. Режимы технологии нанесения: 1) ионная бомбардировка при напряжении на подложке 1100 В, токе дуги 110 А,

- Q

5

0

5

30

35

40

давлении 5-10 мм рт.ст. в течение i времени, .необходимого для прогрева пластины до 450°С; 2) конденсация при токе 110А, давлении (2-3) рт.ст., температуре пластины 450°С и расстоянии инструмента от испарителя 280 мм.

В таблице представлены характеристики охрупчивания неперетачиваемых поверхностей и результаты стойкост- ных испытаний восстановленного инструмента при нарезке шестерен m 4 мм, Z 46 из стали М8ХГТ. Критерием хрупкости, трещиностойкости считают наличие трещин при идентиро- вании на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузке 150 Г и их среднюю длину.

Таким образом, стойкость инструмента, многократно восстановленного по предлагаемому способу, увеличивается в 3 раза и устраняется хрупкость инструмента за счет уменьшения склонности к трещинообразованию неперетачиваемых поверхностей.

Формула изобретения

Способ многократного восстановления металлообрабатывающего инструмента преимущественно в процессе эксплуатации, включающий азотирование, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости и снижения хрупкости инструмента за счет уменьшения склонности к трещинообразованию его неперетачиваемых поверхностей, восстановление проводят путем чередования переточек рабочих поверхностей и азотирования, причем азотирование осуществляют ионным методом после каждой переточки, а перед первым азотированием на поверхность инструмента наносят покрытие из нитрида титана.

Известный способ

Изобретение относится к металлургии, а именно к процессам химико-термической обработки инструмента, и может быть использовано в машиностроении для восстановления металлообрабатывающего инструмента. Цель - повышение стойкости и снижение хрупности инструмента за счет уменьшения склонности к трещинообразованию. Способ включает однократное нанесение на поверхность инструмента твердого износостойкого покрытия - нитрида титана, а затем в процессе эксплуатации проводят чередование переточек рабочей поверхности инструмента и ионного азотирования, причем азотирование осуществляют после каждой переточки. В результате стойкость инструмента, многократно восстановленного по предложенному способу, увеличивается в 3 раза и устраняется хрупкость инструмента за счет уменьшения склонности к трещинообразованию неперетачиваемых поверхностей. 1 табл.

95

100

95

310 315 305