Способ упрочнения инструмента, преимущественно мелкоразмерных твердосплавных вставок и сверл Советский патент 1992 года по МПК B22F3/24 

Изобретение касается изготовления и термической обработки специального мелкозернистого режущего инструмента из твердых сплавов и может найти применение в инструментальной промышленности, в приборостроении и электронике.

Цель изобретения - повышение износостойкости и прочности инструмента и снижение трудоемкости химико-термической обработки. Предусматривается также исключение выкрашивания, улучшение прира- батываемости и уменьшение деформации тонколезвийного инструмента.

Способ включает химико-термическую в вакууме при температуре 850 - 880°С в засыпке, содержащей карбид бора и отходы обработки янтаря, взятых в соотношении 3:1, а также алмазную доводку и ионно-плазменную обработку нагревом рабочей части плазмой на воздухе с последующим отпуском. При этом отпуск проводят при 580 - 640°С с охлаждением в растворе лигносульфонатов с добавкой дисульфида молибдена, нагрев плазмой проводят 5 - 6 с.

Сущность протекающих при обработке по предложенной технологии процессов в следующем.

При вакуумном нагреве в засыпке выбранного состава формируется диффузионный слой более равномерной микротвердости, преимущественно с напряжениями сжатия в тонких режущих кромках, в результате повышается контактная прочность и износостойкость.

Состав порошковой смеси обеспечивает высокий углеродный потенциал в интервале 850 - 880°С, исключает окисление поверхности, повышает скорость формирования диффузионного слоя без внутреннего окисления, улучшает класс чистоты поверхности режущих граней, уменьшает объем и трудоемкость алмазной доводки кромок.

Дополнительный отпуск с неизотермическим сульфооксидированием во взвеси

СО

С

xj о

00

СО

ел о

дисульфида молибдена в лигносульфонате одновременно с упрочнением основного металла повышает антифрикционные, анти- задирные свойства, улучшает прирабатыва- емость инструмента.

Таким образом в 1,5 - 2,2 раза удается повысить эксплуатационные характеристики твердосплавногснин трумента.

ПрактическигспрсрБ осуществлен в условиях мепкс ёри ййого производства при обработке инструмента для изготовления прецизионных деталей из молибденовых сплавов МИ-5, ЦМ-10, никелевых сплавов ХН78Т и ВХ-4А.

Пример. Резцы расточные вышлифованные из сплава ВК-8 размером 2 х 3 х 40 мм для обработки тонкостенных обойм катода из сплава МИ-5 устанавливали в приспособление из силикографита в засыпке, содержащей 90 г карбида бора и 30 г отходов механической обработки янтаря.

После вакуумного нагрева в малоэнергетической печи СНОЛ-1,6-2,5.1/9И2 в вакуумной реторте из нержавеющей стали 12Х18Н10Т при температуре 880°С в течение 45 мин с охлаждением в вакууме. Затем производили тонкую доводку каждой вставки и обрабатывали рабочую часть плазменной струей источника плазмы Факел-001 в течение 5 - 6 с, температура отпуска 580 - 640°С, охлаждение во взвеси дисульфида молибдена и влигносульфонате, при содержании дисульфида молибдена 0,15 мас.%.

Обработка позволила повысить износостойкость при чистовом точении до 87 - 90 деталей против 46 - 50 по известному способу, прочность при изгибе повысилась на 90 - 110 МПа и составила 1590 - 1610 МПа, стрела прогиба повысилась до 012-0,15 мм, что исключило хрупкое разрушение. Деформация вставок на длине 40 мм не превышала 25 - 30 мкм, одновременно трудоемкость обработки снизилась в 1,2 раза.

В таблице приведены сравнительные характеристики инструмента из сплава ВК-6

ОМ.

Предлагаемый способ технологичен в осуществлении, применим к твердым сплавам В К- и ТК-групп и безвольфрамовым сплавам типа ТКН, позволяет при минимальных затратах на электроэнергию, вспо- могательные материалы и оснастку повысить эксплуатационные свойства инструмента.

Формула изобретения

1. Способ упрочнения инструмента, преимущественно мелкоразмерных твердосплавных вставок и сверл, включающий химико-термическую и ионно-плазменную обработку, отличающийся тем, что, с

целью повышения износостойкости и прочности инструмента и снижения трудоемкости, химико-термическую обработку осуществляют в вакууме при 850 - 880°С в засыпке, содержащей порошки карбида бора и отходы обработки янтаря, взятых в соотношении 3:1, затем проводят алмазную доводку инструмента, а его ионно-плазменную обработку осуществляют нагревом рабочей части плазмой на воздухе с

последующим отпуском.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью исключения выкрашивания, отпуск проводят с температуры 580 - 640°С.

3. Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью улучшения прирабатывае- мости, отпуск проводят в«растворе лигно- сульфонатов с добавкой дисульфида молибдена.

4. Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью уменьшения деформации, нагрев плазмой проводят в течение 5 - 6 с.

Использование: упрочняющая обработка режущего инструмента. Сущность изобретения: твердосплавный инструмент обрабатывают в вакууме при температуре 850 - 880°С в засыпке, содержащей порошки карбида бора и отходов обработки янтаря, взятых в соотношении 3:1, затем проводят алмазную доводку инструмента, далее ионно-плазменную обработку нагревом рабочей части плазмой в течение 5 - 6 с на воздухе до температуры 580 - 640°С с последующим отпуском в растворе лигно- сульфонатов с добавкой дисульфида молибдена. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Сравнительные свойства резцовых вставок из сплава ВК-6 Ом для точений сплава ЦМ-10 при обработке по предлагаемому и известному способам