Способ термомеханической обработки инструмента из быстрорежущей стали Советский патент 1981 года по МПК C21D8/00 C21D9/22 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано припроизводстве инструмента из быстрорежущих сталей.

Известен, способ термомеханической обработки сверл, включающий нагрев, подстуживание до температуры деформации со скоростью не менее 5 С/с, деформацию и закалку 1 .

Однако данный способ не обеспечивает возможности получения инструмента с высокой красностойкостью, прочностью и реэсущей способностью.

Известен также способ термомеханйческой обработки спиральных сверл методом горячей пластической деформации, вк.пючающий нагрев под горячую пластическую деформацию, охлаждение струей воздуха до комнатной температуры, последующую термическую обработку от -стандартных температур аустенизации и отпуск .

Недостатками изделий, изготовленных этим способом, являются нестабильность режущих и прочностных свойств) относительно низкая режущая способность и стойкость.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости инструмента.

Поставленная цель достигается согласно способу термомеханической обработки инструмента из быстрорежущей стали, включающему нагрев, горячую пластическую деформацию, ускоренное охлаждение, нагрев до температуры аустенизации, закалку и отпуск,в котором нагрев до температуры ауств... низации производят на 20-30 С выпю

принятой для данной стали.

Режущая способность инструментов из быстрорежущих сталей данного состава зависит в основном от степени

15 легированности аустенита, т.е. от содержания в нем основных легирующих элементов W, MO, V, Сг и Со, которые могут находиться в стали и в виде избыточных карбидов разного состава.

20 L Повышение легированности эустенита происходит в основном при предельных температурах аустенизации стали, однако при этих температурах происходит и интенсивный рост зерна аусте25нита, что ведет к существенному падег нию прочности стали. Поэтому на практике вынуждены отказываться от высоких температур аустенизации стали, ограничиваясь ее закалкой на 10 балл

30 зерна по ГОСТ 19265-73.

При горячей пластической деформации заготовок инструментов с высокими степенями обжатия (в особенности при таких процессах, как профильная прокатка, вьвдавливание, штамповка и др.) происходит резкое измельчение зврен за счет так назьлваемой динамической и метадинамической , рекристаллизации аустенита. Однако в случае медленного охлааадения деформирован1ных заготовок на воздухе, в стали разъивается ататическая рекристаллизация, которая приводит к неравномерному -росту зерна аустенита из-за нестабильных условий охлаждения стали. Поэтому для фиксации мелкозернистого строения в стали предлагается после высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) производить ускоренное ее охлаждение. В результате этого-получают более мелкозернистую структуру.

Наличие мелкозернистой структуры аустенита после горячей пластической деформации с последующим ускоренным охлаждением позволяет произво.г дить нагрев под аустенизацию при закалке до более высоких температур и с более длительными вьодержками.

В итоге можно получить высокую легированность аустенита с зерном не более 10 балл по ГОСТ 19265-73 и повышенную режущую способность инструментов .

Исследования кинетики рекристгаллизации аустенита дефОЕ 4ированной стали Р6М5 после ее повторной аустенизации и закалки от последовательно повышающихся температур с вьадержками образцов диаметром 12 мм по 7 мин при каждой температуре показывайт, что область стабилизации аустенита, в которой протекает процесс выравнив ния состава за счет полного растворения вторичньах карбидов и стабилизации размеров аустенитных зерен, находится в интервале температур 12301250°С. При дальнейшем повышении температуры происходит рост зерна.

Пример. Изготавливается партия спиральных сверл 0 10 мм из стали марки Р6М5. Перед формоо&разованием заготовки подвергают индукционному нагреву до lOSO-llSO C. Затем заготовки прокатывают на продольно-винтовом стане. После прокатки и окончательного формообразования сверла,немедленно охлаждают в индустриальном масле И-12А до комнатной температуры.

После механической обработки (отрезка прибыли, обточка хвостовой части) сверла нагревают под аустенизацию в соляной ванне до 1245-1255°С, а затем охлаждают в щелочной ванне, после чего проводят их отпуск.

Затем инструмент подвергают дальнейшей механической обработке.

Твердость сверл, изготовленных предложенным способом, составляет HRC 65,0, а красностойкость . HRC 80,5.

Формула изобретения .

Способ термомеханической обработки инструмента из быстрорежущей стали, включакмций нагрев, горячую пластическуй деформацию, ускоренное охлаждение, нагрев до температуры аустенизации, закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости инструмента, нагрев до температуры аустенизации производят на 20-30°С 1выше принятой для данной стали.

Источники информации, принятые во внимание Псри экспертиЗ(е

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

2.Сборник трудов института ВНИИ. Вып. 1,2, М,, 1962, с. 46-49i