Способ химико-термической обработки инструментальных сталей Советский патент 1982 года по МПК C23C11/16 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости инструментальных сталей химико-термической обработкой. Известен способ упрочнения поверхностей стальных изделий, подвер гающихся истиранию, заключающийся в обработке поверхности изделий смесью из дисульфида молибдена и связующего при нагревании до 190 230°С в течение 3-7 ч в присутствии латуни 1} .. Наиболее близким к изобретению является способ азотирования инстру ментальных сталей, включающий нагре до температуры насыщения и выдержк осуществляемую в две стадии. Выдерж ку на первой стадии проводят 10kQ мин в среде аммиака с азотным потенциалом П(| 3,6-А, 5, . на второй стадии в среде разбавленного аммиака при азотном потенциале Flfg 0,2 0,35 123. Однако поверхность азотированного инструмента не обеспечивает оптимальных условий для удержания и равномерного распределения смазки по поверхности инструмента в процессе работы, что не позволяет улучшить чистоту обрабатываемой поверхности и повысить износостойкость инструмента. Цель изобретения - повышение износостойкости азотируемой поверхности. Поставленная цель достигается тем,что после азотирования проводят фосфатирование в растворе препарата Манжер с концентрацией г/л при gO-IOO C в течение 20-30 мин (для получения развитой поверхности, хорошо удерживающей смазку), П1)сле чего проводят изотермическую выдержку в течение мин при 100-150 0 в индустриальном масле, содержащем 5-10 вес. дисульфида молибдена. 3J Температура изотермической выдерж ки зависит от марки индустриального масла, т.е. чем выше температура вспышки индукстриального масла, тем выше температура изотермической выде ки. Пример. Проводят химико-термическую обработку концевых фрез 6 мм из быстрорежущей стали РбМ5. Азотирование проводят по двухстадийиому режиму. Нагрев до 530 С и первые 20 мин выдержки проводят в атмосфере чистого аммиака. На второй стадии азотный потенциал снижают за счет разбавления аммиака азотно-водородной смесью в соотношении 50 50% (N(i+H.) в течение tO мин. 1В результате на инструменте получают азотированный слой, состоящий из d твердого раствора азота в сплаве и поверхностной 6-фазы с содержание азота Т/о. Затем фрезы подвергают фос фатированию в растворе препарата Ман жер с концентрацией 0 г/л при в течение 30 мин, после чего проводят изотермическую выдержку в индустриальном масле 20 мин при 100

Режим химико-термической обработки

В состоянии поставки

Азотирование по известному способу

Азотирование по предлагаемому

способу

изотермическая выдержка в индустриальном масле, содержащем 5 вес.% дисульфида молибдена, 10 мин

изотермическая выдержка в индустриальном масле, содержащем 8 вес.% дисульфида молибдена, 25 мин

изотермическая выдержка в индустриальном масле, содержащем 10 вес.% дисульфида молибдена, 0 мин

Марки обрабатываемого

Путь, пройденный фрезой, мм материала

1750 1350

6000 5120

12Х18Н10Т

6825

12X18Н ЮТ

7175 itOX 6075

12Х18Н10Т

7000 (ОХ 5918 0 при различных добавках дисульфида молибдена и времени выдержки. Химико-термическая обработки проводится в следующих режимах. 1 П rtl Дисульфид молиб-. дена, %5 Индустриальное Ос- Ос- 0смаслоталь-таль- тальное ное ное Выдержка, мин 10 25 itO Стойкость фрез определяется по пути, пройденном фрезой до износа по задней грани 0,3 мм. Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из таблицы, стойкость инструмента после химико-термической обработки на 15-20% превышает стойкость инструмента после азотирования по известному способу. Чистота обрабатываемой поверхности улучшается на один класс, а также отпадает необходимость в консервации готового инструмента.

5 9260706

Формула изобретенияв течение 20-3б мин, после чего проСпособ химико-термической обработ- .при 100-150°С в индустриальном масле, ки инструментальных сталей, включаю- ;одержащем 5-10 йес.% дисульфида щий азотирование при 500-600 С снача- s молибдена, ла в среде аммиака в течение 10-АОмин,Источники информации,

затем в среде разбавленного аммиака,принятые во внимание при экспертизе

отличающийся тем, что,

с целью повышения износостойкости1. Патент ФРГ И 25306 2,

азотированного слоя, после азотиро- ю кл. С 23 С 9/00, 1975. вания осуществляют фосфатирование2. Авторское свидетельство СССР

в растворе препарата Манжер с кон-Но заявке № ,кл.С 23 С 11/16,

центрацией г/л при 90-100°С1978.

водят выдержку в течение мин