RU2354718C2 - Способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали - Google Patents
Способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2354718C2 RU2354718C2 RU2007108102/02A RU2007108102A RU2354718C2 RU 2354718 C2 RU2354718 C2 RU 2354718C2 RU 2007108102/02 A RU2007108102/02 A RU 2007108102/02A RU 2007108102 A RU2007108102 A RU 2007108102A RU 2354718 C2 RU2354718 C2 RU 2354718C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- speed steel
- treatment
- solution
- increasing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химико-термической обработке металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали, в частности к упрочняющей обработке. Задачей изобретения является повышение стойкости инструмента при обработке материала с повышенной твердостью. Поставленная задача решается тем, что инструмент из быстрорежущей стали подвергают обработке в водном растворе эпилама, предварительному нагреву и обработке в среде жидкого азота, при этом предварительный нагрев осуществляют до температуры 590÷610°С, а в качестве эпилама используют раствор Полизам-0,5. Применение предлагаемого способа упрочнения позволяет повысить усталостную прочность и увеличить стойкость метчиков при нарезании резьбы в гайках с повышенной твердостью в 2÷3 раза.
Description
Изобретение относится химико-термической обработке металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали, в частности к упрочняющей обработке.
Известен способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали Р6М5, включающий его закалку, механическую обработку, обработку раствором эпилама в течение 3-5 минут и процесс нитроцементации (см. авторское свидетельство СССР №1516500, кл. C21D 9/22).
Недостатком указанного способа является:
- недостаточно высокая износостойкость инструмента при резании труднообрабатываемого материала.
Известен способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали, включающий его закалку, обработку раствором фторсодержащего поверхностно-активного вещества (ФПАВ) и обработку холодом, т.е. ударным погружением в жидкий азот на 10 минут (см. авторское свидетельство СССР №1252364, кл. C21D 9/22, 1986 г.).
Недостатками указанного способа являются:
- недостаточно высокая износостойкость инструмента при резании труднообрабатываемого материала;
- высокая летучесть и вредность фторсодержащего поверхностно-активного вещества (ФПАВ).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ повышения стойкости резьбообразующего инструмента, где после термообработки и заточки инструмент выдерживают в водном растворе эпилама, в качестве которого используют молибденокислый аммоний, в течение 10 минут, нагревают ТВЧ до 560-580°С, затем обрабатывают в среде жидкого азота в течение 10-15 минут (см. Межвузовский сборник научных трудов под редакцией проф. Г.С.Гуна. Обработка сплошных и слоистых материалов. Выпуск 32, Магнитогорск, 2005, с.85-86).
Недостатками известного способа являются:
- низкая проникающая способность в материал инструмента;
- невысокая химическая стабильность;
- высокие затраты по утилизации отработанного эпилама.
Задачей изобретения является повышение стойкости инструмента при обработке материала с повышенной твердостью.
Поставленная задача решается тем, что в способе упрочнения инструмента из быстрорежущей стали, включающем обработку в растворе эпилама, предварительный нагрев и обработку инструмента в среде жидкого азота, согласно изобретению предварительный нагрев инструмента осуществляют до температуры 590÷610°С, а в качестве эпилама используют раствор Полизам-0,5.
Температура предварительного нагрева выбрана экспериментально в пределах 590-600°С. Быстрое охлаждение после нагрева в среде жидкого азота приводит к формированию в приповерхностных слоях инструмента достаточно высоких остаточных напряжений сжатия. При более высоких температурах предварительного нагрева инструмента после охлаждения в среде жидкого азота на инструменте возникают трещины и происходит разрушение, т.е. «отшелушивание», приповерхностного слоя. Если температура предварительного нагрева невысокая, то остаточные напряжения будут небольшими, что не окажет положительного влияния на усталостную прочность приповерхностных слоев.
В качестве эпилама для специальной обработки инструмента используют полимерную защитную композицию «Полизам», состав которой описан в патенте РФ №2141496, кл. C09D 127/24. Нанесение защитного покрытия осуществляют либо погружением в раствор, либо аэрозольным распылением. Нанесенная на поверхность инструмента защитная пленка (около 30-50 Å) Полизама создает антифрикционный эффект, заключающийся в локализации поверхностных микротрещин и снижении коэффициента трения. Антифрикционный эффект создается при сравнительно низких температурах контакта до 400°С, т.е. при низких скоростях резания, какими являются технологические процессы нарезания резьбы метчиками, сверление отверстий.
Благодаря настоящему изобретению повышается износостойкость и усталостная прочность инструмента из быстрорежущей стали за счет предварительного наведения в приповерхностных слоях остаточных сжимающих напряжений, для получения которых предварительно нагретый инструмент погружают в среду жидкого азота, а антифрикционность - за счет образования пленки при обработке в растворе Полизама.
Пример конкретного выполнения.
Обработке подвергают метчики, рабочая часть которых выполнена из стали Р6М5, предназначенных для нарезки резьбы М9×1 в гайках после термообрабки с твердостью 22÷30 HRC. После термообработки по заводской технологии, шлифовки и заточки на заданную геометрию метчики погружают на 8÷10 минут в раствор эпилама Полизам-0,5. После окончания эпиламирования рабочую часть инструмента нагревают до температуры 590÷600°С, затем погружают в жидкий азот, имеющий температуру - 196°С, с выдержкой 10÷12 минут.
Применение предлагаемого способа упрочнения позволяет повысить усталостную прочность и увеличить стойкость метчиков при нарезании резьбы в гайках с повышенной твердостью в 2÷3 раза по сравнению с прототипом.
Метчики, прошедшие упрочняющую обработку по предлагаемому способу, можно один-два раза перетачивать, а затем необходимо снова провести их упрочнение по предлагаемому способу.
Claims (1)
- Способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали, включающий обработку в растворе эпилама, предварительный нагрев и обработку инструмента в среде жидкого азота, отличающийся тем, что предварительный нагрев инструмента осуществляют до температуры 590-610°С, а в качестве эпилама используют раствор Полизам-0,5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007108102/02A RU2354718C2 (ru) | 2007-03-05 | 2007-03-05 | Способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007108102/02A RU2354718C2 (ru) | 2007-03-05 | 2007-03-05 | Способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007108102A RU2007108102A (ru) | 2008-09-10 |
RU2354718C2 true RU2354718C2 (ru) | 2009-05-10 |
Family
ID=39866583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007108102/02A RU2354718C2 (ru) | 2007-03-05 | 2007-03-05 | Способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2354718C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623929C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Криогенная технология повышения ресурса" | Способ термической обработки изделий с металлическим покрытием |
-
2007
- 2007-03-05 RU RU2007108102/02A patent/RU2354718C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Межвузовский сборник научных трудов под ред. проф. Г.С. ГУННА. Обработка сплошных и слоистых материалов, вып.32. - Магнитогорск, 2005, с.85-86. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623929C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Криогенная технология повышения ресурса" | Способ термической обработки изделий с металлическим покрытием |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007108102A (ru) | 2008-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Castro et al. | Influence of the nitriding time in the wear behaviour of an AISI H13 steel during a crankshaft forging process | |
Neves et al. | Efficiency of the laser texturing on the adhesion of the coated twist drills | |
JP2015510040A (ja) | 金属表面の局所硬化 | |
Chavan et al. | Surface Integrity of AISI 52100 Steel during Hard Turning in Different Near‐Dry Environments | |
Zhou et al. | Influence of processing medium on frictional wear properties of ball bearing steel prepared by laser surface melting coupled with bionic principles | |
RU2354718C2 (ru) | Способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали | |
Zhao et al. | The Effects of Laser‐Assisted Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification on the Microstructure and Mechanical Properties of 300M Steel | |
Dayanç et al. | The cathodic electrolytic plasma hardening of steel and cast iron based automotive camshafts | |
Wang et al. | Surface integrity analysis of 20CrMnTi steel gears machined using the WD-201 microcrystal corundum grinding wheel | |
Akhter et al. | Laser surface hardening of GCr15 bearing steel ring | |
Gurey et al. | Fatigue strength of steel samples after friction treatment | |
Sridharan et al. | Influence of material microstructure on grindability of bearing steel | |
CZ29590U1 (cs) | Nástroj z nástrojové oceli se zvýšenou životností | |
Vivek et al. | Improvement in the graphite electrode wear characteristic of electrical discharge machined Nimonic 90 through plasma nitriding, laser hardening and duplex process | |
RU2556897C1 (ru) | Способ поверхностного закалочного упрочнения режуще-деформирующим инструментом | |
Grum | Residual stresses in induction hardened steels | |
Hou et al. | Effect of grinding parameters on the hardness penetration depth of the steel GCr15 in internal grind hardening process | |
Catana | INFLUENCE OF HEAT TREATMENTS WITH CONCENTRATED ENERGY SOURCES ON THE CAST IRONS MECHANICAL PROPERTIES. | |
Skakov et al. | The formation of modified layers at high-speed steels after electrolytic-plasma nitriding | |
Chaus et al. | Microstructure and properties of CBN diffusion coating on high-speed steel | |
Lesyk et al. | Robot-Assisted 3D Laser Surface Hardening of Medium-Carbon Steel: Surface Roughness Parameters and Hardness | |
RU2801624C1 (ru) | Способ азотирования заготовок из сталей | |
Ogwu et al. | Electrolytic-plasma modification for the surface hardening of a low-carbon Structural steel for Friction and wear-resistant applications. | |
Feng et al. | Surface hardness after high efficiency deep grinding for hardened steel | |
Astafyeva et al. | Structure of the surface layer and the microhardness of high-carbon instrumental steel after laser treatment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140306 |