Способ термической обработки быстрорежущих сталей Советский патент 1979 года по МПК C21D1/04 C21D9/22 

для ста.ж РбМбб зз. -- 396--430 кг/мм т.е. остается на уровне обычно закаленной стали, для стали . 375---380 кг/мм-, что на 10-15кг/мм ниже, чем нри обычной закалке. Снособ может быть нри.менен для обработкн стали, имеюндей карбидную неоднородность не вьнне 1-3 балла, лишь нри этом условии обеснечивается достаточная механическая нрочность инструмента, .чучшая нодготовка структуры нри нагреве иод ликалку. Кроме того, высокая те.миерату)а исрвой закалкн ведет к увеличению обезуглероживай ня, особенно молнбдеиоз11 х ;i кобальтовых сталей, вызывает необходимость в уве.чичении нрннуска н;; :,аотовку и шлифование. Наложение .MaiinrrHoro ноля нри отнуске незначительно (на 5---Ю /о) повышает ирочность нри изгибе и кручегн н. но на твердость и теилостойкость, как и нри закалке, влияния не оказывает. Целью изобретения является новьниение твердости и теи;1оетойкостн, а также ирочности и вязкости сталей. Это достигается тем, что в известном способе термической обработки быстрорежуи1,их сталей, включающем двойную закалку с изотермической выдержкой и отнуск, нагрев иод иервую закалку осуществляют до темнературы на 20-100°С ниже темиературы рекристаллизации аустенита, а изотермическую выдержку нроводят ири обеих зака,лках, при этом охлаждение иосле выдержки до 200-250°С ири каждой закалке ведут в неременном магнитном Ho;ie нанряжсНностью 6000-10000 Э со скоростью 5 20°С/мин, обеснечиваемой путем подогрева изделий за счет тепловых потерь магнитного ноля. Охлаждение ири отнуске аналогично охлаждению нри закалке со скоростью 30-50°С/мин. Нагрев до 1000-1080°С нри первой закалке обеспечивает значительное растиог.ение углерода и легирующих элементо; itталлической матрице нри минимальн(;л: росте зерна аустенита, что нредотвращает падение прочности и вязкости нри повторной закалке. При этом медленное охлаждение в иеременном магнитном поле к узком интервале температур нозво.ляет изме.льчнть блоки образующегося .1а|)тснсита. способствует образованию ме;1ьчайи1г;х вь1де.1еиий в матрице карбидов (FesWsC, FegMojC) интерметалл идов тина (FeCo) Wg . В связи с этим нри нагреве под вторую закалку за меньшее время происходит более нолное растворение ка)бпдов, новыи1ается степень ,:ie|и|тования матрннь во.н фрамом, .молнб.че1KV.T, ванаднс-м, что нр-шодит, в конечн(м с:чсте, к пор.ын1ению твердости н тенлоетойкости. Одпог,::1сменно замедляется рост зсрна аустеннта (интеис.чвный ()ост которого ироисходнт нри известной зака.лкс), вследствие neio повьн11г-е ся преде,, прочпости Г1|)и 1;згибе. уменыиается ск.юнноеть к хрупкому разруше1п-по. При повторной закалке в нронессе охлажжения в магнитном ноле в мнкрообласлях, нретерпевших мартенситпое нревращение, инипиированное магнитным поле.м нри нервой закалке, наследствеьн-ю повьпнается количество ферромагнитной фазы - мартенсита, создаются оптимальные условия для но.аучения скрытоигольчатого мартенсита с мельчаЙ1ними выделениями карбидов и интерметаллидов нри минимальных напряжениях в .микрообластях выделений. Все это приводит к донолнительно.му повыщению твердости, износостойкости и нроч1юсти приударных нагрузках. Flo иредлагаемом-у сиоеобу ироводили обработку образцов для мехаиических испытаний, из.1ерения магнитных иенытаний и инстру.мента - седельных резцов, фрез, разверток, метчиков, из сталей Р6М5, Р18, Р18Ф2К5, Р9К5, РОФ2К8М6АТ. Инструмент нагревали в еоляных ваннах, раскисленных фтористым магнием от веса соли. Состав ванны подогрева - 70°if, BaClj + + 30Vo- aCI, окончательный нагрев нри первой и второй закалках нроводили в ванне, еодержащей iOO%BaCl2. Нагрев прп отнуске и изотермическую выдержку при охлаждении от температур закалки до 560-580°С проводилп в ваннах состава 72°/oCaCi2 + + NaCi. Охлаждение от те.мнературы изотер.мичеекой выдержки при каждой закалке и нроведении отнуека осуществля.ти в индукцион юк установке с магнитным иолем частотой f 50 FH и максимальной напряженностью 10000 Э. Величина напряженности магнитного ноля изменялась путем включения соответствующего числа секций индуктора. Скорость охлаждения обрабатываемых изделий в индукторе регу.шровалась нуте.м изменения МОН1НОСТИ, нодаваемой на него, и расхода воздуха, обдуваюн его изделия. Охлаждение при отпуске I, магнитном поле вели до 200-250°С ео скоростью 30-50°С/млп, окончательное охлаждение - на воздухе. FIocлe закалки и 1-2-3-кратного отпуска проводили металлографические исследования, ре1 тгеноструктурный анализ, измеряли магиитные характеристики, твердость, нрочность при изгибе, определяли ударную вязкоеть. По нредлагаемо-му способу нроводили обработку специальных резцов из стали Р6М5 сечением 8 мм. F epвaя закалка. Подогрев нри 860°С, 10 мин; нагрев до 1030°С, 60 еек, охлаждение в раснлаве соли 560°С. 5 .мин, а зате.м в магнитном поле напряжепностью 9000 Э, f 50 Гц со скоростью 15°С;мин в течение 15 мин до 200°С, затем па 1Н)здухе. Вторая закалка. Подогрев нри 860°С, 5.1пн, зате. при 1225°С, 120 сек; охлаждение в расплаве соли 560°С, 5 мин, затем в магнитном поле аналогично первой закалке с окончательным охлаждением на воздухе. Отпуск. Двухкратно - нагрев в соли 560°С, 40 мин; охлаждение - в магнитном поле напряженностью 9000 Э, f 50 Гц со скоростью 50°С/мин в течение 10 мин , до 250°С, далее на воздухе. Использование предлагаемого способа для обработки режущего инструмента из обычных сталей Р6М5, Р18 и сталей повышенной производительности Р9К5, Р18Ф2К5, Р18Ф2К8М позволяет повысить его износостойкость на 10-15% даже при резании труднообрабатываемых материалов (бд 120кг/мм2), а также исключить разрушение инструмента при эксплуатации за счет высокой прочности и вязкости, которые превышают те же свойства при обработке по известным способом на 20-30%. Способ позволяет шире использовать для изготовления режуш,его инструмента стали Р6М5, Р6МК5 вместо дорогих сталей PI8, Р9К5, так как твердость и теплостойкость их после обработки достигает уровня последних. Форму.а изобретения Способ тер.мической обработки быстрорсжуш,их сталей, включаюш.ий двойную закалку с изотермической выдержкой при температуре отпуска и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств и теплостойкости, нагрев под первую закалку осуществляют до температуры на 20-100°С ниже температуры рекристаллизации аустенита, изотермическую выдержку проводят при обеих закалках, при этом охлаждение после изотермической выдержки до 200-250°С при каждой закалке ведут в переменном магнитном поле напряженностью 6000-10000 Э со скоростью 5- 20°С/мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 287077, кл. С 21 D 9/22, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 331 05, кл. С 21 D 9/22, 1972. 3.Бернштейн М. Л. Термомагнитная обработка стали. Л., «Металлургия, 1968, с. 19-35. 4..А.вторское свидетельство СССР оУо 369153, кл. С 21 D 9/22, 1973.