Способ азотирования инструмента из быстрорежущей стали Советский патент 1979 года по МПК C23C11/16 

(54) СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ РШСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ

СТАЛИ

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к процессам диффу зионного насыщения азотом стали, преимущест венно быстрорежущей. Известен способ азотирования быстрорежущего инструмеета аммиаком, заключающийся в насыщении стали азотом при 520-580°С в течение 30 мин в чистом аммиаке, затем в течение часа - в среде аммиака и азота, с последующим охлаждением инструмента в чистом азоте i Недостатком известнотО способа является незначигелысая величина пластичной переходной зоны и охрупчипание слоя за счес непроизволь ных изменений расхода аммиака и перенасыщения поверхносш азотом. Цель изобретения - повьтшение износостойкости инструмента за счет предотвращения охрупчивания азотированного слоя. Поставленная дель nocntiaeicF тем, что при охлаждении проводят дoIЮJп итeльнo изотермическую выдержку при 200 ЗООС в течение 0,5-1,0 ч. Способ осуществляется следующим образом. Детали или инструмент из быстрорежущей стали помещают в герметизированный контейнер с принудительной циркуляцией газовой среды. После герметизации контейнера в него подают аммиак в количестве, обеспечивающем трехкратный обмен рабочего объема за час, и продувают до полнота вьггеснения воздуха. Далее контейнер с деталями загружают в шахтную печь, нагретую до 520-580°С, и проводят нагрев до рабочей температуры, непрерывно подавая количество аммиака, указанное выще. По достижении рабочей температуры осуществляют вьщержку в течение 30-45 мни. По истечении времени выдержки подачу аммиака прекращают, а в контейнер подают азот в количестве, обеспечивающем пятикратный обмен рабочего объема за час. Печь отключают и охлаждают вместе с контейнером при непрерывной подаче азота и принудительной его циркуляции до 200-300°С. На электронном потенциометре устанавливают температуру 200-300° С, включают нагрев печи и

осуществляют выдержку при установленной температуре в течение 0,5-1,0 ч. Далее зыгруг жают контейнер из печи и охлаждают до комнатной температуры, подавая азот, как в начале охдаждсния...

Изотермическая выдержка при 200--300°С позволяет снять напряжения, возникающие в результате насыщения азотом, прниает переходном слою повышенную пластичность, предотй ащает охрупчивание и повышает стойкость режущей кромки инструмента.

Испытания показывают, что например на фрезах из стали Р6М5, после азотирования при температуре 540° С в течение 45 мин в аммиаке и охлаждения в азоте с изотермической выдержкой 8 течение 1,0 ч при температуре 300° С образуется диффузионный слой глубиной 0,020-0,030 мм с пластичной карбоннтридной зоной на поверхности. Твердость слоя 1150-1250 ед. по Виккерсу.

При азотировании по известному способу получают слой с твердостью 1000-1100 ед. по Виккерсу, но визуально наблюдаются мелкие вьткрашенные участки на режущей кромке.

Стойкость фрез после азотирования по предлагаемому способу повышается в 1,5 раза по сравнению со стойкостью фрез, азотирова1шых по известному способу.

Формула изобретения

Способ азотирования инструмента из быстрорежущей стали, включающий диффузионное насыщение поверхноста сначала в атмосфере аммиака при 520-580°С в течение 30-45 мин, затем - в среде аммиака и азота при этой же температуре и последующее дэхлаждение в азоте, отличающийся тем, что, с целью предотвращения охрупчивания слоя, при охлаждении проводят изотермическую вьщержку при 200-300°С в течение 30-60 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР N 120524,. .кл. с 23 С 11/16, 1947.