Способ изготовления инструмента избыСТРОРЕжущЕй СТАли Советский патент 1981 года по МПК C21D1/02 C21D9/22 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ

I

Изобретение относится к обработке, металлов и может быть использовано в инструментальной промышленности.

Известен способ изготовления инструмента, включающий нагрев до температуры закалки, горячую пластическую деформацию, закалку и отпуск 1 J.

Такая обработка обеспечивает требуемую структуру, твердость и красностойкость при определенных скоростях деформации и интенсивном охлаждении.

Кроме того, при этом способе изготовления инструмента происходит окисление поверхности и насыщение газами (HI, Од).

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления сверла, включающий нагрев заготовки до температуры прокатки, прокатку, правку при 900-С, охлаждение на воздухе, шлифование, закалку з соляной ванне и правку f2.

Однако способ требует повторного нагрева до температуры закалки и также вызывает снижение качества вследствие окисления и насыщения поверхности газами.

Цель изобретения - повышение качества инструмента.

Для достижения поставленной цели в способе, включающем нагрев до температуры прокатки, прокатку, нагрев лод закалку, охла:кдение и правку, нагрев под закалку и охлаждение до 950-1050 с производят в вакууме, охлаждение до 250-400с производят инертным газом, а последующее охлаждение производят на воздухе в фиксированном состоянии.

Охлаждение в вакууме до l050-95Cf С нагретых заготовок необходимо для уменьшения поверхностных напряжений, так как коэффициенты линейного расщирения матрицы и кароидов быстрорежущей стали при высоких температурах имеют значительное различие. ЧТО создает анизотропию деформации в различных направлениях, особенно при ускоренном охлаждении. Резкое охлаждение заготовок инерт ным газом с температуры закалки препятствует выделению кароидов из аустенита, которые могут располагать ся по границам зерен, ухудшая прочность закаленных заготовок. Охлаждение заготовок в среде инер ного газа производят до 250-400 С для того, чтобы в процессе выгрузки из камеры ох;шждения заготовка не окислялась на воздухе и ее поверхность не насыщалась активными газами, так как правка заготовок осущест вляется вне камеры. Способ изготовления сверл состоит в следующем. Заготовку нагревают до температур прокатки 1000-1100С в индукторе и подают в прокатную клеть, где ее прокатывают с образованием ленточек и спинок. В процессе прокатки емпе ратура заготовки падает до 900 С, Прокатанная заготовка поступает в вакуумную электропечь, где ее нагре вают до температуры закалки. В процессе нагрева заготовки сверл до температуры закалки и выдержки при заданной температуре про исходит дегазация заготовок. Затем заготовки поступают в камеру охлажд ния, где охлаждаются сначала в ваку уме, а затем инертным газом до 230ЗЗО С. Нагрев и охлаждение заготовок пр вакууме порядка ИЗВОДИТСЯ в 2,5-1 10 мм рт.ст при натекании не более 20 лмкм/с. Дальнейшее охла дение заготовок осуществляется вне камеры охлаждения в правильном устройстве в зажатом состоянии до комнатной температуры. Пример. Заготовку спирально го сверла 0 4 мм из стали Р6М5 нагрев ют в индукторе ТВЧ до температуры прокатки 1000-1100 С. После этого з готовка поступает в прокатную клеть стана продольной винтовой прокатки, где осуществляется формообразование профиля сверла. В процессе прокатки заготовка охлаждается до 900 С. С такой температурой она поступает по желобу в камеру загрузки вакуумной печИ| а затем и в камеру нагрева. Там ее нагревают до температуры закалки 1200-1220 С и вьщерживают 44 в течение 3-4 мин. С этой температурой заготовка поступает в камеру выгрузки электропечи и там охлаждается сначала в вакууме до . Затем в камеру подают инертный газ, в среде которого заготовку охлаждают до 250-400 С. Потом заготовку подают в правильное устройство, в котором осуществляется дальнейшее охлаждение ее до комнатной температуры в зажатом состоянии. Предлагаемый способ может быть осуществлен на действующих в промышленности прокатных станах, снабженных вакуумным 1агревательным устройством и правильнь м колибровочным узлом, состоящим из трех вращающихся валков. Применение способа упрощает процесс производства сверл, повышает производительность и снижает трудоемкость, так как исключается ряд самостоятельных операций, калибровка заготовки путем шлифования по наружному диаметру, отжиг перед .закалкой, полирование канавок. Операция закалки совмещается с прокаткой / в связи с чем уменьшается количество нагревов заготовки, а также исключается межоперациониая и межцеховая транспортировка заготовок. Предлагаемый способ повышает качество заготавливаемых-изделий. Прокаткой в валках с обжатием до запри температурах от данного размера 250 С до 50 С обеспечивается калибровка наружного диаметра заготовок и их прямолинейность, а также концентричность профиля относительно оси. Уменьшение времени пребывания иагретвых заготовок на воздухе и проведение окончательного нагрева в вакууме с последующим охлаждением в нейтральном газе исключает возможность обезуглероживания поверхностного слоя заготовок. Способ умень-. шает окисление ее поверхности, улучшает дегазацию металла, повышает точность заготовки сверл. Калибровка путем обжатия заготовок по наружному диаметру в интервалах температур структурных превращений повышает эксплуатационные свойства инструмента. Формула изобретения Способ изготовления инструмента из быстрорежущей стали, включающий нагрев до температуры прокатки, п катку, нагрев прд закалку, охлажд ние и правку, отличающи с я тем, что, с целью повышения качества инструмента, нагрев под калку и охлаждение до 950-1050С производят в вакууме, охлаждение 250-400 С - инертным газом, а последующее охлаждение ведут на воздухе в фиксированном состоянии 6 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сб. трудов ВНИИ инструмент. М- 562, вып. I, 2, с. 45-46. 2.Создание оборудования и разработка режимов правки после прокатки заготовок сверл 10-14 мм с коническим и цилиндрическим хвостовиком. Отчет ВНИИинструмент. 1971. с. 28-30.