Способ термомеханической обработки быстрорежущих сталей Советский патент 1980 года по МПК C21D7/14 C21D9/22 

Изобретение относится к термоме.ханической обработке быстрорежущих сталей и может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности при изготовлении режущего инструмента.

Известен способ обработки быстрорежущих сталей, включающий горячую пластическую деформацию, нагрев под закалку, закалку и отпуск 1.

Данный способ позволяет при определенных условиях деформации получить высокий комплекс свойств быстрорежущей стали. Однако применение его при изготовлении инструмента со сложным профилем, например методом горячего выдавливания, вызывает неравномерное распределение деформации по сечению рабочего профиля инструмента, что приводит к разнозернистости, образованию крупного зерна аустенита, получению низких механических свойств на рабочем профиле инструмента в зоне невысоких степеней локальных деформаций.

Кро.ме того, при последующем нагреве под закалку снимается упрочнение, вызванное термомеханической обработкой.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки быстрорежущих сталей, включающий нагрев под закалку, подстуживание до температуры деформации со скоростью не менее 5°С, дефор.мацию в аустенитном состоянии и заJ калку, при этом общее время до достижения температуры деформации до закалки должно быть не более 2 мин 2.

Недостатки этого способа следующие: не устраняется выделен е карбидов в процессе самой деформации, что приводит к

10 уменьшению легнрованности аустенита, а значит, красностойкости и режущих свойств инструмента; строгие режимы скорости подстуживания (не менее 5°/с и времени деформации до закалки (не более 2 мин) усложняют условия проведения процесса. Целью изобретения является повыщение эксплуатационной стойкости инструмента. Это достигается тем, что в известном способе , включающем нагрев, подстуживание до температуры деформации, деформацию в аустенитном состоянии и закалку, после горячей пластической деформации производится дополнительный напрев на 50- 100°С выше температуры деформации с выдержкой 15-20 с.

В основе предложенного способа термомеханической обработки быстрорежущих сталей лежит следующее - в процессе подстуживания и деформации происходит выделение и коагуляция карбидов, вследствие чего происходит уменьшение легированности аустенита, а значит, снижается красностойкость, режущие и стойкостные свойства инструмента. Для растворения выделивщихся карбидов и обеспечения необходимой легированности твердого раствора производят ускоренный дополнительный нагрев на 50- 100°С выше температуры деформации с выдержкой 15-20 с.

Вышеуказанные режимы дополнительного нагрева обеспечивают растворение только карбидов, выделившихся в процессе подсту.живания и деформации, и сохраняют упрочнение аустенита, полученного в процессе деформации, а значит, высокие механические свойства.

Способ выполняют на примере изготовления метчиков М8 следующим образом. Цилиндрическую заготовку из быстрорежущей стали Р6М5 диаметром 9 мм нагревают в индукторе ТВЧ до температуры закалки 1210-Г230°С, подстуживают до температуры деформации 1000-1050°С и выдавливают рабочий профиль метчика в штампе с обратным выталкива4шем заготовки- из зоны штампа, а затем рабочий профиль метчика дополнительно нагревают в соляной ванне (или Б том же индукторе) до температуры на 50-100°С выше температуры деформации (1050-1100°С) выдерживают при этой температуре 15-20 с и охлаждают в закалочной среде.

После 2-3-кратного отпуска при 560°С метчики получают высо/ий комплекс механических и режущих свойств. После закалки балл зерна аустенита 10-11. После отпуска

твердость HRC 64-65, красностойкость - более HRC 58.

В отличие от известного способа, в котором за счет регламентирования скорости и времени подстуживания в процессе ВТМО устраняется выделение вторичных карбидов только в процессе охлаждения в предлагаемом способе за счет дополнительного нагрева после деформации происходит растворение всех выделившихся (в процессе охлаждения и в процессе деформации) вторичных карбидов, что обеспечивает повышение режущих свойств инструмента.

Проведенные сравнительные стойкостные испытания метчиков, полученных по технологии известного способа и по предлагаемому способу, показывают повышение стойкости метчиков, полученных по предлагаемому способу, в 1,3 раза.

Формула изобретения

Способ термомеханической обработки быстрорежущих сталей, включающий нагрев под закалку, подстуживание до температуры деформации, деформацию и закалку, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости инструмента, после деформации производят нагрев до температуры на 50-100°С выше температуры деформации с выдержкой 15-20 с. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Сб. трудов института, вып. 1-2. Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт ВНИИ. М., 1962, с 44- 49.

2.Авторское свидетельство СССР № 422778, кл. С 21 D 7/14, 1970.