RU2535817C1 - Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали - Google Patents
Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535817C1 RU2535817C1 RU2013120431/02A RU2013120431A RU2535817C1 RU 2535817 C1 RU2535817 C1 RU 2535817C1 RU 2013120431/02 A RU2013120431/02 A RU 2013120431/02A RU 2013120431 A RU2013120431 A RU 2013120431A RU 2535817 C1 RU2535817 C1 RU 2535817C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- temperature
- cooling
- cooled
- ambient temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области термической обработки быстрорежущих сталей и может быть использовано преимущественно для термической обработки длинномерного инструмента и инструмента сплошной формы. Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали включает нагрев инструмента до температуры закалки, выдержку, охлаждение до температуры окружающей среды и отпуск. После нагрева до температуры закалки и выдержки при этой температуре инструмент охлаждают в соляной ванне при температуре 810-860°C с выдержкой 1,9-2,0 сек/мм, но не более 1 минуты. Дальнейшее охлаждение до температуры окружающей среды инструмента с толщиной или диаметром его рабочей части не более 20 мм проводят на воздухе, а для инструмента с толщиной или диаметром рабочей части более 20 мм - охлаждение проводят в жидких средах. Затем охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды. Техническим результатом является снижение закалочных напряжений и, как следствие, устранение коробления, уменьшение вероятности трещинообразования, и повышение работоспособности инструмента.
Description
Изобретение относится к области термической обработки быстрорежущих сталей и может быть использовано преимущественно для термической обработки длинномерного инструмента и инструмента сплошной формы.
Спектр изготавливаемых инструментов из быстрорежущей стали очень разнообразен: от малогабаритных до крупногабаритных и сложнопрофильных. При этом инструмент может иметь большие перепады по толщине сечения, что значительно затрудняет его как механическую, так и термическую обработку. Из-за большой разницы в толщинах различных частей инструмента возникает значительный градиент температур при его термической обработке, который приводит к большим внутренним напряжениям. Внутренние напряжения приводят к короблению инструмента вплоть до возникновения трещин.
Известен способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали, включающий двойную закалку, при этом после нагрева под вторую закалку проводят изотермическую выдержку в соляной ванне при температуре 830-850°C и последующий отпуск (Авторское свидетельство №369153 от 16.12.1968, опубл. 08.11.1973, МПК C21D 9/22, C21D 1/78).
Недостатками данного способа термической обработки инструмента из быстрорежущей стали являются резкое падение ударной вязкости (нафталиновый излом) из-за проведения повторной закалки без промежуточного отжига, а также повышенное коробление длинномерного инструмента при его двойной закалке.
Известен способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали, при котором инструмент нагревают до температуры закалки, охлаждают до температуры окружающей среды и проводят однократный отпуск (Авторское свидетельство №933750 от 25.07.1979, опубл. 06.06.1982, МПК C21D 9/22 C21D 1/18).
Недостатком данного способа является низкая твердость (менее 62 HRC), неприемлемая для быстрорежущего инструмента.
Наиболее близким является способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали, при котором инструмент нагревают до температуры закалки, выдерживают, охлаждают до температуры окружающей среды и проводят отпуск (Авторское свидетельство №331105 от 08.04.1970, опубл. 07.03.1972, МПК C21B 9/22).
Недостатком данного способа является большая разница между температурой нагрева под закалку и температурой выдержки, не позволяющая снизить внутренние напряжения до безопасного уровня, и, как следствие, исключить повышенное коробление длинномерного инструмента и возможность появления трещин в инструменте сложной формы.
Техническим результатом, на который направлено изобретение, является снижение закалочных напряжений и, как следствие, устранение коробления, уменьшение вероятности трещинообразования, и повышение работоспособности инструмента.
Технический результат достигается тем, что способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали включает нагрев инструмента до температуры закалки, выдержку, охлаждение до температуры окружающей среды и отпуск.
Новым в способе является то, что после нагрева до температуры закалки и выдержки при этой температуре, инструмент охлаждают в соляной ванне при температуре 810-860°C с выдержкой 1,9-2,0 сек/мм, но не более 1 минуты, дальнейшее охлаждение инструмента с толщиной (диаметром) рабочей части не более 20 мм до температуры окружающей среды проводят на воздухе, для инструмента с толщиной (диаметром) рабочей части более 20 мм охлаждение осуществляют в жидких средах, а затем охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды.
Способ осуществляется следующим образом.
Инструмент из быстрорежущей стали нагревают до температуры закалки и выдерживают при этой температуре.
Затем проводят охлаждение в соляной ванне, например в расплаве соли NaCl, при температуре 810-860°C с выдержкой 1,9-2,0 сек/мм, но не более 1 минуты.
Если выдержку в соляной ванне при охлаждении сделать менее 1,9 сек/мм, то градиент температуры по объему инструмента будет большим, а значит, и внутренние напряжения в инструменте будут завышенными.
Если выдержку в соляной ванне сделать более 2,0 сек/мм, то снижается твердость инструмента, и, как следствие, снижается стойкость и работоспособность инструмента.
Дальнейшее охлаждение инструмента с толщиной (диаметром) рабочей части не более 20 мм до температуры окружающей среды проводят на воздухе. Это обеспечивает минимальные внутренние напряжения, а значит, и минимальное коробление, и не приводит к снижению твердости инструмента.
Для инструмента с толщиной (диаметром) рабочей части более 20 мм охлаждение осуществляют в жидких средах, а затем охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды. Охлаждение в жидких средах позволит исключить снижение твердости инструмента толщиной (диаметром) рабочей части более 20 мм.
Если инструмент с толщиной (диаметром) не более 20 мм охлаждать в жидких средах после охлаждения в соляной ванне с выдержкой, то это приведет к увеличению коробления.
Если инструмент с толщиной (диаметром) более 20 мм охлаждать на воздухе после охлаждения в соляной ванне с выдержкой, то это приведет к снижению твердости инструмента, а значит, и к снижению его эксплуатационной стойкости.
Затем проводят отпуск инструмента из быстрорежущей стали.
Благодаря тому, что после нагрева до температуры закалки и выдержки при этой температуре, инструмент охлаждают в соляной ванне при температуре 810-860°C с выдержкой 1,9-2,0 сек/мм, но не более 1 минуты, дальнейшее охлаждение инструмента с толщиной (диаметром) рабочей части не более 20 мм до температуры окружающей среды проводят на воздухе, для инструмента с толщиной (диаметром) рабочей части более 20 мм охлаждение осуществляют в жидких средах, а затем охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды, достигается снижение закалочных напряжений и, как следствие, устранение коробления, уменьшение вероятности трещинообразования, и повышение работоспособности инструмента.
Предлагаемый способ закалки позволяет быстро охладить тонкие и толстые части инструмента с небольшой разницей по температуре между ними. Это позволяет уменьшить термические и структурные напряжения, а значит, уменьшить и коробление деталей. Ограниченное время нахождения в соляной ванне не приводит к снижению твердости и других механических свойств стали.
Предлагаемый способ закалки удобен в производственной практике и не требует дополнительного термического оборудования, так как для охлаждения можно использовать соляную ванну, предназначенную для предварительного нагрева инструмента перед его окончательным нагревом.
Примеры реализации способа.
Инструмент протяжку из стали Р12М3К5Ф2МП подвергают термической обработке для придания ей заданной твердости. Протяжка имеет следующие размеры: длина 500 мм, высота 57 мм, толщина рабочей части 6 мм, толщина подошвы 22 мм.
После нагрева и выдержки под закалку проводят охлаждение протяжки в соляной ванне при температуре 850°C±10°C в течение 42 сек. Дальнейшее охлаждение осуществляют на воздухе под прессом. Затем выполняют трехкратный отпуск при температуре 560°C±10°C. В результате, после осуществления предлагаемого способа закалки инструмента из быстрорежущей стали получаем твердость 67HRC.
Пример 2.
Червячная фреза из стали Р9М4К8 имеет следующие размеры: диаметр 124 мм, высота 120 мм, диаметр посадочного отверстия 32 мм, высота зуба 22 мм.
После нагрева и выдержки под закалку фрезу охлаждают в соляной ванне при температуре 850°C±10°C в течение 48 сек. Затем инструмент охлаждают в соляной ванне при температуре 560°C±10°C в течение 3 мин. Далее проводят охлаждение на воздухе и трехкратный отпуск при температуре 550°C±10°C. После такой термической обработки инструмент имеет твердость 66 HRC.
Claims (1)
- Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали, включающий нагрев инструмента до температуры закалки, выдержку, охлаждение до температуры окружающей среды и отпуск, отличающийся тем, что после нагрева до температуры закалки и выдержки при этой температуре инструмент охлаждают в соляной ванне при температуре 810-860°C с выдержкой 1,9-2,0 сек/мм, которая не превышает 1 минуту, при этом дальнейшее охлаждение до температуры окружающей среды инструмента с толщиной или диаметром его рабочей части не более 20 мм проводят на воздухе, а охлаждение инструмента с толщиной или диаметром рабочей части более 20 мм проводят в жидких средах и затем охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013120431/02A RU2535817C1 (ru) | 2013-04-30 | 2013-04-30 | Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013120431/02A RU2535817C1 (ru) | 2013-04-30 | 2013-04-30 | Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013120431A RU2013120431A (ru) | 2014-11-10 |
RU2535817C1 true RU2535817C1 (ru) | 2014-12-20 |
Family
ID=53286136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013120431/02A RU2535817C1 (ru) | 2013-04-30 | 2013-04-30 | Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2535817C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU331105A1 (ru) * | Ю. А. Горбацевич, Е. А. Смольников , В. А. Маркина Всесоюзный научно исследовательский инструментальный институт | Способ термической обработкиных сталей | ||
SU369153A1 (ru) * | 1968-12-16 | 1973-02-08 | Ленинградский ордена Ленина политехнический институт М. И. Калинина | Библиотека |
EP1446512A1 (en) * | 2001-10-19 | 2004-08-18 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Martensitic stainless steel and method for manufacturing same |
RU2404267C1 (ru) * | 2009-10-28 | 2010-11-20 | Виктор Сергеевич Халявин | Способ термической обработки изделий из хромистой инструментальной стали |
-
2013
- 2013-04-30 RU RU2013120431/02A patent/RU2535817C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU331105A1 (ru) * | Ю. А. Горбацевич, Е. А. Смольников , В. А. Маркина Всесоюзный научно исследовательский инструментальный институт | Способ термической обработкиных сталей | ||
SU369153A1 (ru) * | 1968-12-16 | 1973-02-08 | Ленинградский ордена Ленина политехнический институт М. И. Калинина | Библиотека |
EP1446512A1 (en) * | 2001-10-19 | 2004-08-18 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Martensitic stainless steel and method for manufacturing same |
RU2404267C1 (ru) * | 2009-10-28 | 2010-11-20 | Виктор Сергеевич Халявин | Способ термической обработки изделий из хромистой инструментальной стали |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013120431A (ru) | 2014-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102912282B (zh) | 16Cr3NiWMoVNbE材料的二次渗碳工艺方法 | |
MX2012002229A (es) | Metodo para fabricar tubos de acero sin costuras de paredes gruesas. | |
WO2016079978A8 (ja) | 材質均一性に優れた厚肉高靭性高張力鋼板およびその製造方法 | |
CN102732697A (zh) | 细化1Cr10Co6MoVNbN不锈钢锻件晶粒的方法 | |
CN105779716A (zh) | 一种轴承钢的热处理工艺 | |
CN103276183A (zh) | 高速钢薄片三面刃铣刀热处理工艺 | |
US20150090378A1 (en) | Method of hot-shaping and hardening a sheet steel blank | |
CN105714027A (zh) | 一种45钢调质的热处理工艺 | |
RU2535817C1 (ru) | Способ термической обработки инструмента из быстрорежущей стали | |
KR20100091973A (ko) | 강 성형 공정 | |
JP2010172947A (ja) | 超高温熱間鍛造方法 | |
CN104928443B (zh) | 模具的淬火方法和模具的制造方法 | |
RU2016117287A (ru) | Способ деформационно-термической обработки высокомарганцевой стали | |
RU2561611C2 (ru) | Способ термообработки изделий из конструкционных сталей | |
RU2014123323A (ru) | СПОСОБ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТАЛИ, ВЫПОЛНЕННОЙ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА TA6Zr4DE | |
CN105714058A (zh) | 轴承钢制量块热处理工艺 | |
CN104531967A (zh) | 一种机床导轨的热处理方法 | |
KR101735336B1 (ko) | 열처리 생략에 적합한 경도저감을 위한 압연 강재의 제어압연 및 제어냉각 방법 | |
CN103820608A (zh) | 35CrMnSi钢消除第二类回火脆性提高韧性的热处理方法及35CrMnSi钢 | |
BR112018015077A2 (pt) | processo e dispositivo para o tratamento térmico de um componente metálico | |
CN105296718A (zh) | 一种改善16Cr3NiWMoVNbE钢渗碳后心部硬度的热处理方法 | |
CN106755789A (zh) | 高铬铸铁的热处理工艺 | |
CN108148976A (zh) | 一种弹链热处理工艺 | |
CN105750463A (zh) | 一种轴承钢的锻造工艺 | |
RU2013130688A (ru) | Способ термической обработки режущего инструмента из быстрорежущих сталей |