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

1

Изобретение относится к термомеханической обработке металлов и может использоваться в инструментальном про;производстве.с

Известен способ термомеханической обработки инструмента, в частности штампового, относящийся к области высокотемпературного термомеханического упрочнения 1. Этот способ обра-О ботки заключается в нагреве заготовки до температуры аустенизации, пластической деформации в процессе формс образования рабочей фигуры штампа, сквозной, закалке и отпуске тела штам-15 па. Однако при таком способе обработки частс) возникают большие закапонные напряжения, ведущие к короблению изделий .

Известен способ термомеханической 20 обработки штампов, заключающийся в аустенизации, пластической деформации, охлаждении до минимальной температуры устойчивости переохлажденного аустенита, закалке поверхности рабочей 25 фигуры, выдержке всего изделия при температуре промежуточного превращения аустенита для завеЕвдения бейнитного превращения и последующем отпуске 2.-30

Этот способ не снимает полностью закалочных напряжений в поверхностном слое рабочей фигуры и,кроме того, отличается доволь.но сложной технологической, схемой.

Наиболее близким к изобретению является способ термомеханической обработки, включающий нагрев до, теш1ературы аустенизации, изотермическую выдержку, переохлаждение до температуры промежуточного превращения аустенита, гидроэкструзию жидкостью нагретой до температуры промежуточного превращения аустенита, закалку и отпуск 3 .

Способ позроляет снизить Закалоч- ; ные напряжения, однако не обеспечивавает требуемую структуру и комплекс механических свойств.

Цель изобретения - повышение стойкости инструмента.

Это дбстигается тем, что в извертном способе, включающем нагрев до температуры аустенизации, изотермическур выде1 жку, переохлаждение до температуры промежуточного превращения ауотенита, гидроэкструзию жидкостью, нагретой до температуры промежуточного превращения аустенита, закалку

отпуск, переохлаждение производят о температуры нижнего бейнитного ревращения, при этом перед и после гидроэкструзии производят изотермиескую вьэдержку.

Деформирование переохлажденного аустенита приводит к получению упрочненной, наследующей эффект упрочнения У - фазы мелкозернистой структуры нижнего бейнита, отличаюийся большей дисперсностью и однородностью карбидных включений. Такая структура обеспечивает высокий уровень прочности и вязкости инструмента.

Деформирование в режиме низкотемпературной термомеханической обработ-. ки, кроме того, затрудняет возможность протекания рекристаллизациейных процессов, что также положительно сказывается на достигаемых показателях прочности инструмента. Использование в качестве способа деформации гидроэкструзии жидкостью высокого давления обеспечивает необходимую степень деформации и xopoms o проработку и однородность свойств по всему сечению инструмента. Изотермическая заКсШка после деформации, проведенная по всему сечению изделия также способствует однородности свойств и исключает возникновение закалочных напряжений,

Термомеханическая обработка штампа холодного деформирования из стали Х12М осуществляется следующим образом. Заготовку инструмента с размером сечения 28 мм нагревают до температуры аустенизации () и вы.держивают при этой температуре до полного растворения легированных карбидов Затем заготовку переносят в контейнер пресса с рабочей жидкостью, нагретой до температуры , выдерживают в течение 2 мин для выравнивания температуры металла заготовки и жидкости до температуры наибольшей устойчиврсти аустенита в области нижнего бейнитного превращения ( производят изотермическую выдержку п данной температуре для выравнивания температуры по всему сечению заготовки и производят выдавливание рабочей фигуры при давлении рабочей жидкости порядка 15 кбар и степени деформации 60%. После этого инструмент выдерживают в рабочей жидкости при температуре деформации до завершения бейнитного превращения (3ч) и охлаждают на воздухе. После такой обработки производят низкий отпуск инструмента при температуре 200°С с выдержкой 1,5 ч для протекания процесса распада остаточного аустенита.

Достигаемая таким способом обработка упрочнения и вязкая бейнит ная структура позволяют повысить стойкость штампового инструмента на 40-50%.

Формула изобретения

Способ термомеханической обработки инструмента, включающий нагрев

5 ДО температуры аустенизации, изотермическую выдержку, переохлаждение до температуры- промежуточного превращения аустенита, гидроэкструзию жидкостью, нагретой до температуры промежуточного превращения аустенита, закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента, переохлаждение производят до температуры нижнего бейнитного превращения, при

5 этом перед и после гидроэкструзии производят изотермическую выдержку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 199184, кл. С 21 D 7/14, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР 515807, кл. С 21 D 7/14, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 287071, кл. С 21 D 7/14, 1968 (прототип) .