Способ обработки инструмента

Способ обработки инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в инструментальной промышленности для изготовления режущего инструмента, преимущественно из быстрорежущих сталей.

Известен способ химикотермической обработки в качестве окончательной после отпуска и шлифования и предварительной перед закалкой (13

Однако такая обработка позволяет повысить стойкость инструмента в

1,5-3 раза только при условии, что слой, созданный химикотермической обработкой, прочно связан с основным металлом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ термической обработки инструмента, включающий закалку, обработку холодом и низкий отпуск, позволяющий повысить износостойкость инструмента 23, Данный способ обработки также не использует в полной мере воэможности повышения эксплуатационной стойкости инструмента.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости инструмента.

Поставленная цель достигается способом обработки инструмента, преимущественно из быстрорежущей стали, 10 включающим закалку, обработку холодом и низкий отпуск, в котором перед обработкой холодом производят сульфоцианирование при 540-560 С.

При этом перед сульфоцианированием производят подогрев при 300-400 С, о а обработку холодом производят от температуры сульфоцианирования.

Способ осуществляют следующим образам.

Предварительно закаленный и от пущенный инструмент, подготовленный к эксплуатации (заточенный И пришлифованный) обезжиривают в 33-ном водном растворе каустической соды при

3 8996

70-80 С в течение 2-3 мин. Затем инструмент подогревают в течение 5-15 мин при 300-400 С (в зависимости от размера инструмента) переносят в соляную ванну, имеющую температуру 540-560 С, для диффузионного насыщения поверх-ности инструмента. В зависимости от размеров и требуемой толщины диффузионного слоя инструмент выдерживают в течение 20-60 мин. 1О

В качестве химико-термической обработки для диффузионного насыщения можно применять сульфоцианирование, иианирование, корирование и др.

После выдержки инструмента в ван- 1$ не для диффузионного насыщения его сразу we переносят в жидкий азот.

Обработку холодом осуществляют с выдержкой в течение 3-60 мин в зависимости от сечения инструмента. 30

Установлено, что эффективность обработки инструмента холодом при ! температуре жидкого азота (-196 С) о проявляется при изотермической выдержке инструмента из расчета не менее 1 мин на 1 мм сечения инструмента.

Отношение объемЬ жидкости для обработки холодом, например жидкого азота, к несу обрабатываемого инстру- ЗЭ мента должно быть не менее 2. Например, 1 кг инструмента должен обрабатываться в азоте объемом более 2 л.

После обработки холодом инструмент подвергают стабилизирующему низкотем-у пературному отпуску при 100-200ОС в течение не менее 30 мин для снятия внутренних напряжений. После стабилизирующего отпуска инструмент промывают в горячей воде для удаления с него @ остатков соли.

Пример. (для концевых фрез диаметром 8 мм из стали Р 6И5).

Стандартно закаленные фрезы, подготовленные к эксплуатации, обезжири.- 4 вают в водном растворе каустической соды, после чего подогревают в печи с воздушной атмосферой до 400 С в течение 15 мин.

Предварительный подогрев фрез исключает возможность образования термических напряжений при последующем

82 4 их погружении в соляную ванну для диффузионного насыщения. После подогрева фрезы переносят в ванну, состоящую из 551 карбамида, 40 карбоната калия и 5Ф сульфида натрия, с температурой 550 С. Эта температура соото ветствует температуре отпуска (540560 С) для этой стали. При выдержке фрез в этой ванне в течение 45 мин происходит диффузионное насыщение поверхности фрез азотом, углеродом и серой, а также превращение остаточного аустенита в мартенсит. После выдержки в ванне при 550 С фрезы сразу же погружают в жидкий азот, имеющий температуру - 196 С. В жидком азоте фрезы выдерживают 30 мин, после чего их выдерживают на воздухе 15-20 мин до удаления инея, а затем подвергают стабилизирующему низкотемпературному отпуску при 180 С в течение 1 ч.

После отпуска фрезы промывают в горячей воде при 80 С для удаления остатков соли и протирают ветошью.

Качество обработки фрез по предлагаемому и известному способам оценивают по величине микротвердости поЬерхностного слоя и распределению микротвердости по глубине от поверхности на микрошлифах, изготовленных из фрез.

Результаты исследований представлены в таблице.

Как видно из приведенных данных, по предлагаемому способу наблюдается .максимальная микротвердость на поверхности до 1786 кг/мм, относительно высокая микротвердость до

1115 кгlмм наблюдается на глубине

250 мкм от поверхности. Кроме того, постепенно понижается микротвердость от поверхности к центру фрезы, что обеспечивает надежное, прочное сцепление очень твердого поверхностного слоя с матрицы фрезы.

Использование предлагаемого способа обработки инструмента по срав .нению с известным позволяет повыси ь эксплуатационную стойкость инструмента в 2-4 раза, увеличить скорость резания в 1,3-1,5 раза, улучшить качество обработки поверхности.

899682

Микротвердость на различном расстоянии от поверхности шлифа, кгlмм

Режим обработки

30

100

150 250 мкм мкм

1,0 мм

Центр мкм мкм мкм

Стандартнозакаленные фрезы (обработка холодом при -196ОС,отпуск при

180 С) 1180 1123 1042 935 824 775 764

Стандартнозакален. фрезы (сульфоцианир. при 550 С) 1690 1100 910 810

795 790 770

Стандартнозакал. фрезы, сульфоцианир., обраб. хол.,низ.отн. (по предлаг.способу) 1786 1425 1380 1305 1115 906 862

Формула изобретения т

Составитель P. Клыкова

Редактор В. Данко Техред Е.Харитончик Корректор С. Шекмар

Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 12090/36

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ обработки инструмента, преимущественно из быстрорежущей стали, включающий закалку, обработку холодом и низкий отпуск, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости инструмента, перед обработкой холодом производят сульфоцианирование при температуре 540-560 С. о

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что перед сульфоцианированием производят подогрев при

3О0-400 С. гз 3. Способ по и, 1, о т л и ч а юшийся тем, что обработку холодом производят от температуры сульфоцианирования.

Источники информации, в принятые во внимание при экспертизе

1. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М., "Металлургия", 1975, с. 493-507.

2. Авторское свидетельство СССР зз

N 485161, кл. С 21 0 6/04, 1972 °