Способ изготовления мелкоразмерного режущего инструмента из титановых сплавов, преимущественно перовых сверл Советский патент 1992 года по МПК C23C8/28 C22F1/18 

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, к вакуумному нитрооксидмрованию инструмента из титановых сплавов, и может найти применение в приборостроении и обработке неметаллов в различных отраслях.

Цель изобретения - снижение хрупкости, повышение износостойкости и чистоты поверхности инструмента. Предусмотрено также снижение деформации инструмента.

Разработанный способ предусматривает изготовление перовых сверл из заготовок проволоки марки ОТ-4, формирование режущей части путем расплющивания, вакуумное нитрооксидирование при 840-900°С в атмосфере пиролиза моноэтаноламина с дополнительным введением 5-10 об.% водного раствора янтарной кислоты на глубину

0,2-0,3 толщины пера с охлаждением в вакууме с печью. При этом нитрооксидирование проводят при установке инструмента режущей частью вверх.

Предложенная технология позволяет существенно улучшить свойства титанового инструмента по следующим причинам:

проволочная заготовка с деформацией расплющиванием при максимальном коэффициенте использования материала имеет более высокие прочностные характеристики;

вакуумное нитрооксидирование на заданную глубину предотвращает снижение прочности и пластичности, а в присутствии янтарной кислоты СчНеОч. как бессажистой добавки к моноэтаноламину CeHeOHN приводит к формированию однородного диффуV| XI

о ю

Јь

ел

знойного слоя повышенной износостойкости и твердости;

охлаждение в вакууме сверл, расположенных рабочей частью вверх, уменьшает тепловую поводку, исключается поломка сверл при повышенных скоростях резания.

Практически способ осуществлен при изготовлении сверл перовых диаметром 0,8-2 мм из титановой проволоки ОТ-4 по ТУ 9-1056-79.

Пример. Сверла перовые для обработки изделий из прессованного янтаря из титановой проволоки ОТ-4 имели диаметр крепежной части 1,4 мм и перо шириной 2,7 мм, сформированное расплющиванием.

Вакуумное нитрооксидироваиие сверл с толщиной перьев 0,35 мм вели располагая их вертикально в керамическом приспособлении перовой частью вверх по 40 штук в садке,

В вакуумную печь СШОЛ-ВНЦ с ретортой из стали 12Х18Н10Т подавали карбюризатор, содержащий моноэтанолэмин с добавкой 5 об.% водного раствора янтарной кислоты при расходе 35 см3/ч, так что остаточное давление в реторте было 140 мм рт.ст. После выдержки в течение 2 ч при 860°С подачу состава прекращали и охлаждали сверла в вакууме мм рт.ст. до 80- 90°С, затем переносили на воздух.

В результате обработки при минимальной деформации в пределах 3-4 мкм обеспечена прочность 950-1000 МПа, ударная вязкость повысилась на 50-70 Дж/см , исключено хрупкое разрушение тонких режущих кромок, износостойкость повысилась в 2,3 раза, повысилась чистота режущих граней до Ra 0,63 мкм, улучшилось качество обработанных отверстий. При обработке на глубину выше 0,3 толщины пера повышалась хрупкость и чистота обработки.

В таблице приведены сравнительные характеристики инструмента из сплава ОТ-4 при обработке по предложенному и известному способам.

Таким образом, предложенный способ

экономичен, прост в осуществлении и позволяет в 2-3 раза повысить срок службы сверл при сокращении металлоемкости.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Способ изготовления мелкоразмерного режущего инструмента из титановых сплавов, преимущественно перовых сверл, включающий изготовление заготовки, заточку режущих граней, нитрооксидирова- ние в атмосфере продуктов пиролиза жидкого карбюризатора, содержащего мо- ноэтаноламин при остаточном давлении 120-150 мм рт.ст.. охлаждение с регламентированной скоростью и окончательную заточку задней режущей грани пера, отличающийся тем, что, с целью снижения хрупкости, повышения износостойкости и чистоты поверхности инструмента за счет

исключения сажеобразования, в качестве заготовок перовых сверл используют проволоку из сплава марки ОТ-4, на которой фор- мируют режущую часть путем расплющивания, вакуумное нитрооксидирование проводят при температуре 840- 900°С в атмосфере пиролиза дополнительно содержащей 5-10 об.% насыщенного водного раствора янтарной кислоты на глубину 0,2-0,3 толщины пера с

охлаждением в вакууме с печью.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что с целью уменьшения деформации режущей части, нитрооксидирование проводят при установке инструмента в печи режущей частью вверх.

Использование: в электротехнике, приборостроении, ювелирном деле и других от- раслях промышленности. Сущность изобретения: на заготовке из титановой проволоки марки ОТ-4 путем расплющивания формируют режущую часть, проводят заточку режущих граней, после чего при установке инструмента в печи, преимущественно режущей частью вверх, осуществляют нитрооксидирование при остаточном давлении 120-150 мм рт.ст. в атмосфере продуктов пиролиза жидкого карбюризатора, содержащего моноэтанола- мин и 5-10 об.% насыщенного раствора янтарной кислоты, при 840 900°С на глубину 0,2-0,3 толщины пера с охлаждением в вакууме с печью с регламентированной скоростью и окончательную заточку задней режущей грани пера. Способ обеспечивает снижение хрупкости, повышение износостойкости и чистоту поверхности инструмента за счет исключения сажеобразования. 1 табл.