Быстрорежущие стали холодом

Сравнительно недавно советскими учеными (С. С. Штейнберг, Н. А. Минкевич) впервые была предложена обработка быстрорежущей стали холодом путем охлаждения закаленной стали до весьма низких температур (ниже мартенситной точки этой стали) порядка от —80 до —100° С (см. 120). В результате этой обработки достигается более полное превращение остаточного аустенита, и твердость быстрорежущей стали соответственно несколько повышается. [c.315]

Хорошие результаты получаются при обработке закаленной быстрорежущей стали холодом. В этом случае сталь сразу же после закалки охлаждают до температуры —80 ч--100° С и выдерживают в течение 1—2 ч. Обработка холодом способствует превращению остаточного аустенита в легированный мартенсит, причем нет необходимости проводить многократный отпуск — достаточно провести только один отпуск. [c.113]

Если после закалки применяют обработку быстрорежущей стали холодом при температуре —80 С, то производят только один отпуск. [c.150]

Необходимую высокую твердость стали типа XI2 можно получить, закаливая ее от высоких температур (1,150°С) в масле и получая, следовательно, большое количество остаточного аустенита, а затем путем обработки холодом и отпуска добиваться разложения остаточного аустенита и получать высокую твердость (>HR 60). Такой метод обработки на так называемую вторичную твердость, применяемый для быстрорежущей стали, принят и при обработке высокохромистых сталей. Но чаще сталь типа Х12 закаливают с температур, дающих наибольшую твердость после закалки (от 1050—1075°С) и последующего низкого отпуска (при 150— 180°С). Твердость в обоих случаях одинаковая (HR 61—63), но в первом случае сталь обладает более высокой красностойкостью, а во втором — большей прочностью. [c.436]

Рис. 51. Схемы режимов термической обработки инструментов из быстрорежущих сталей а - без обработки холодом б - с обработкой холодом

Изучение процессов распада переохлажденного аустенита и, особенно, изучение природы и кинетических закономерностей мартенситного превращения уже в послевоенные годы позволили разработать и внедрить в производство новый технологический процесс низкотемпературной обработки (обработки холодом) [64] деталей машин и инструментов, изготовляемых из сталей, имеющих температуру конца мартенситного превращения ниже нуля (шарикоподшипниковые стали типа ШХ-15, быстрорежущие стали и др.). Приоритет в открытии способа обработки металлов принадлежит советским ученым. [c.147]

В быстрорежущей стали только при сравнительно низкой температуре закалки (1000 С), практически никогда не применяемой, обе температуры находятся выше 0° С. Начиная с температуры закалки 1100° С, температура конца распада лежит ниже 0° С, и обработка холодом уменьшает количество остаточного аустенита (табл. 68). [c.531]

Обработка холодом расширяет интервал закалочных температур заменителей быстрорежущей стали и позволяет получить одинаковую конечную твёрдость //д = 64—65j [c.533]

Обработка холодом целесообразна только для сталей, у которых температура конца мартенситного превращения Мк ниже 18—20 °С. Обработке холодом подвергают в целях повышения режущих свойств быстрорежущих сталей увеличения твердости инструмента, изготовленного из легированной стали повышения магнитных свойств магнитных сталей стабилизации размеров измерительного инструмента и шарикоподшипников. [c.255]

Применение непосредственно после закалки быстрорежущей стали обработки холодом при температуре —80° С, при которой значительная часть остаточного аустенита переходит в мартенсит, позволяет ограничиться одним отпуском при 560° G. [c.382]

Термообработка быстрорежущих сталей заключается закалке от высоких температур (1200-1300 °С) в масле и трехкратном отпуске при 550-570 °С. Высокая температура закалки необходима для наиболее полного растворения карбидов и получения высоколегированного аустенита, что обеспечивает получение после закалки мартенсита, обладающего высокой теплостойкостью. Во избежание образования трещин и коробления из-за низкой теплопроводности быстрорежущих сталей нагрев ведется с температурными остановами при 450 °С и при 850 °С. Трехкратный отпуск применяется для того, чтобы избавиться от остаточного аустенита, который присутствует после закалки в количестве приблизительно 30 % и снижает режущие свойства. Другим способом избавления от остаточного аустенита является обработка холодом при -80 °С, производимая непосредственно после закалки. При этом продолжается мартенситное превращение. После обработки холодом следует однократный отпуск при 550-570 °С. После термообработки сталь имеет мартенситную струк- [c.190]

Рис. 9.15. Диаграмма термической обработки быстрорежущей стали а — закалка с трехкратным отпуском б — закалка с обработкой холодом и отпуском

Превращение остаточного аустенита в мартенсит достигается также обработкой инструмента сразу после закалки холодом при температурах от -75 до -80 °С. После такой обработки осуществляют однократный отпуск при 550-560 °С. Для улучшения режущих свойств инструмент из быстрорежущей стали после окончательной термической и механической обработки иногда подвергают низкотемпературному цианированию. [c.208]

Рис. 19.1. Схемы термической обработки быстрорежущей стали без (а) и с обработкой холодом (б)

После закалки не достигается максимальная твердость сталей (60 -65 HR ), так как в структуре кроме мартенсита и первичных карбидов содержится 30 - 40 % остаточного аустенита, присутствие которого вызвано снижением температуры точки Мк ниже 0°С. Остаточный аустенит превращают в мартенсит при отпуске или обработке холодом. Отпуск проводят при 550 — 570 °С. В процессе выдержки при отпуске из мартенсита и остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды Meg С. Аустенит, обедняясь углеродом и легирующими элементами, становится менее устойчивым и при охлаждении ниже точки Мн испытывает мартенситное превращение (на рис. 19.1 температурный интервал превращения показан жирной линией). Однократного отпуска недостаточно для превращения всего остаточного аустенита. Применяют двух-, трехкратный отпуск с выдержкой по 1 ч и охлаждением на воздухе. При этом количество аустенита снижается до 3 - 5 %. Применение обработки холодом после закалки сокращает цикл термической обработки (см. рис. 19.1,6). В термически обработанном состоянии быстрорежущие стали имеют структуру, состоящую из мартенсита отпуска и карбидов (рис. 19.3), и твердость 63 - 65 HR , [c.617]

Аустенитная фаза высоколегированных быстрорежущих сталей достаточно устойчива и только при температуре выше 500° С под Влиянием многократного прерывистого отпуска почти полностью превращается в мартенсит. С увеличением времени выдержки при данной температуре отпуска количество остаточного аустенита уменьшается, но полностью он не исчезает. Применение между отпусками обработки холодом приводит к лучшим результатам. [c.213]

Обработка холодом. Как один из процессов улучшения структуры инструмента из быстрорежущей стали применялся процесс дополнительной обработки инструмента холодом. Однако сложность оборудования для ведения процесса обработки холодом при температурах до 80° С ниже нуля (холодильные установки) привела к тому, что этот процесс не применяется. [c.497]

Исследования А. П. Гуляева показали, что остаточный аустенит в структуре быстрорежущей стали можно устранить частично или почти полностью не только нагреванием, но и сильным охлаждением стали до весьма низких температур, например в сухом льду — углекислом газе при температуре — 75 -г-80° С. В этом случае aj Te-нит также превращается в мартенсит, в результате чего повышается твердость и износоустойчивость инструмента. Необходимо применять обработку холодом сразу же после закалки до отпуска, так как выдержка закаленной стали при комнатной температуре и особенно ее отпуск делают остаточный аустенит более стойким. [c.30]

Обработка холодом. Высокоуглеродистые и легированные стали после закалки при комнатной температуре всегда содержат от 3 до 12% остаточного аустенита, а быстрорежущие стали — до 35% и более. Уменьшить количество остаточного аустенита в закаленной стали без понижения Твердости можно только охлаждением стали до минусовых температур, т. е. обработкой холодом- [c.40]

Новым видом термической обработки является промышленная обработка деталей при температурах значительно ниже нуля. Такая термическая обработка режущих инструментов из быстрорежущих сталей и цементованных деталей повышает стойкость и твердость металла. Обработка холодом впервые была применена П. П. Аносовым в 1827 г., но в производство этот метод был внедрен на наших заводах советскими учеными—проф. А. П. Гуляевым, Н. А. Минкевичем и С. С. Штейнбергом. [c.191]

Инструментальные стали подвергаются, как правило, закалке и отпуску — низкому для среднелегированных и высокому для высоколегированных, быстрорежущих сталей. Быстрорежущие стали подвергаются в некоторых случаях обработке холодом. [c.204]

Для придания быстрорежущей стали высокой твердости и красностойкости ее подвергают термической обработке закалке с высоких температур (1280—1290° С),в масле, обработке холодом при —80° С для более полного распада остаточного аустенита или высокому отпуску. Высокая температура нагрева под закалку необходима для растворения большего количества легированных карбидов в аустените, чтобы при закалке получить более насыщенный легирующими элементами мартенсит, устойчивый против отпуска. Так как после закалки в структуре быстрорежущей стали, кроме мартенсита и нерастворенных карбидов, содержится примерно 25—30% [c.198]

Однократный отпуск стали марки Р18 (рис. 54, б) не обеспечивает перевода всего остаточного аустенита в мартенсит. Поэтому для получения наилучших режущих свойств применяют многократный отпуск стали Р18 (чаще всего три отпуска в течение 1 ч каждый, рис. 54, а). Твердость повышается до HR 64. В некоторых случаях возможно применение режима III (рис. 54, в) после каждого отпуска охлаждение проводят при температуре 300° С в течение 3 ч. Обработка быстрорежущей закаленной стали холодом при —80° С, во время которой значительная часть остаточного аустенита переходит в мартенсит, позволяет ограничиться однократным отпуском. После указанной термообработки структура состоит из мартенсита и карбидов. Для повышения режущих свойств инструмент из быстрорежущей стали после отпуска иногда подвергают низкотемпературному цианированию. [c.151]

В настоящее время при термической обработке быстрорежущей стали широко применяют обработку холодом. Закаленную сталь охлаждают до (—80)—(—100) °С, т. е. до температур ниже точки этой стали. Затем Для снятия внутренних напряжений сталь подвергают однократно отпуску (560° С, 1 ч). Режимы термической обработки инструмента из быстрорежущей стали Р18 приведены на рис. 138, а, б. [c.238]

Рис. 138. Схемы режимов термической обработки инструментов из быстрорежущей стали без обработки холодом (а) и с обработкой холодом (б)

Быстрорежущая сталь Конструкционная сталь Холод- ная 30 58—59 6000— 8000 — [c.181]

Рис. 173. Схема закалки и отпуска быстрорежущей стали (в скобках данные, полученные после обработки холодом)

В некоторых случаях инструмент простой формы для уменьшения остаточного аустенита непосредственно после закалки (во избежание стабилизации аустенита) охлаждают до температуры —80° С. При обработке холодом более половины остаточного аустенита претерпевает превращение в мартенсит (см. рис. 173) после обработки холодом следует один или два отпуска при обычно принятой температуре. Обработка холодом и последующий отпуск сокращают длительность технологического цикла обработки, но требуют дополнительного оборудования (холодильной камеры). Твердость стали после закалки составляет HR 62—63, а после отпуска HR 63—65. Высокая твердость, полученная при отпуске в интервале температур 550—570° С, сохраняется при последующих нагревах до 600—620° С, что обеспечивает высокую теплостойкость (красностойкость) инструмента из быстрорежущей стали. [c.313]

Структура быстрорежущей стали после закалки состоит из мартенсита (54%), карбидов (16%) и остаточного аустенита (30%) (фиг. 102, а). После закалки быстрорежущая сталь подвергается многократному отпуску при 560°. Обычно производят трехкратный отпуск с выдержкой по 1 часу для того, чтобы уменьшить количество остаточного аустенита и повысить твердость стали. Во время выдержки при температуре отпуска из аустенита выделяются карбиды, а при охлаждении аустенит превращается в мартенсит. Происходит как бы вторичная закалка. Структура быстрорежущей стали после отпуска — мартенсит отпуска, высоко.дисперсные карбиды и небольшое количество остаточного аустенита (фиг. 102, б). Для еще большего снижения количества остаточного аустенита быстрорежущие стали подвергают обработке холодом, которая производится перед отпуском. Весьма эффективно для повышения твердости и износостойкости применение низкотемпературного цианирования. [c.224]

Обработка холодом. Определение мартенситных точек у быстрорежущей стали и высокохромистой стали Х12 магнитометрическим методом обнаружило следующее. При разной температуре их закалки, т. е. в зависимости от однородности аустенита, положение мартенситных точек и сильно изменяется. По мере повышения температуры закалки (фиг. 233) наблюдается резкое снижение точек начала Мн и конца М мартенситного превращения при этом некоторое количество остаточного аустенита обнаруживается и ниже [c.349]

Быстрорежущие стали закаливают в масло с температуры 1270—1290 С и подвергают (для уменьшения количества остаточного аустенита) трехкратному отпуску при 550-570 С с продолжи гелыюстыо выдержки на каждой ступени 1 ч, а также обработке холодом. [c.546]

Инструмент из быстрорежущей стали после закалкн и отпуска, шлифования, заточки и полировки рекомендуется подвергать дополнительно химико-термической обработке (цианированию жидкому, газовому или в твёрдой среде) (см. стр. 522—525), а также обработке холодом (см. стр. 530—535). [c.491]

Фиг, 42. Влияние обработки холодом (-78 С) на твёрдость быстрорежущей стали после г>тпуска при различных температурах 1— закалка + обработка холодом при — 74 С 2 — обычная закалка [c.532]

Относительные показатели повышения иеханическлх свойств быстрорежущей стали пра обработке холодом [c.532]

Твердость и износостойкость стали Х12Ф1 объясняется наличием в ее структуре большого количества карбидов (фиг. 221, а), которые сохраняются после закалки (фиг. 221, 6). Эти карбиды являются карбидами хрома Сг,Сз и содержат в твердом растворе железо н ванадий (Сг, Fe, У),Сз. Эти сложные карбиды с трудом выделяются из твердого раствора при отпуске и сохраняют дисперсность лучше, чем легированный цементит. Мартенситная точка Мн указанных сталей лежит около 220° С, а точка находится ниже 0° (при закалке от 1000° С). Применяя обработку холодом, можно добиться в сталях Х12 и Х12Ф1 превращения значительного количества остаточного аустенита и, следовательно, облегчить их отпуск, который, между прочим, сопровождается явлением вторичной твердости, подобной вторичной твердости быстрорежущей стали. Диаграммы изотермического превращения аустенита высокохромистых сталей (фиг. 222, а) указывают на его очень большую устойчивость. [c.372]

Отпуск. При многократном отпуске из остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды, легированность аустенита уменьшается, и он претерпевает мартенситное превращение. Обычно применяют трехкратный отпуск при 550-570 °С в течение 45-60 мин. Режим термической обработки инструмента из быстрорежущей стали Р18 приведен на рис. 6.2. Число отпусков может быть сокращено при обработке холодом после закалки, в результате которой уменьшается содержание остаточного аустенита. Обработке холодом подвергают инструменты сравнительно простой формы. Твердость после закалки НЕСэ 62-63, а после отпуска она увеличивается до НКСэ 63-65. [c.389]

При обработке холодом до температуры —70° С довольно интенсивно продолжается мартенситное превращение, повышается твердость стали, но не изменяется состав твердого раствора и таким образом не изменяется теплостойкость. При этом образуется более равномерная структура стали, что в отдельных случаях оказывает благоприятное влияние на прочностную стойкость инструментов. Однако не следует забывать об отпуске после обработки холодом. Во Время отпуска закаленной быстрорежущей стали при низких температурах (150—350° С), таких же, как у эвтектоидных и доэвтекто-идных инструментальных сталей, начинается распад мартенсита, уменьшается содержание растворенного углерода (см. табл. 84), выделяются карбиды МвзС, уменьшаются искаженность кристаллической решетки мартенсита, внутренние напряжения и удельный объем, происходит снижение твердости на HR 3—6. Изменение твердости быстрорежущей стали R6, закаленной от различных температурах нагрева, в зависимости от температуры отпуска представлено на рис. 191. Для сравнения на рисунке показаны кривые отпуска ледебуритной инструментальной стали с 12% Сг (сталь марки К1) и эвтектоидной инструментальной стали S81. На первом и втором участках характер кривой быстрорежущей стали подобен характеру кривых нелегированной инструментальной стали, При дальнейшем увеличении температуры отпуска в быстрорежущих сталях в интервале температур 450—600° С при дальнейшем распаде твердого раствора уменьшение твердости сменяет значительное ее увеличение (рис. 192). Увеличение твердости данных быстрорежущих сталей тем больше, чем выше была температура нагрева при закалке или же чем больше легирующих компонентов растворилось в аустените. Этот процесс можно ясно наблюдать на кривых отпуска быстрорежущих сталей R6 (см. рис. 191) и RIO (рис. 193). Сначала вместо цементита появляются со все более увеличивающимся Содержанием легирующих компонентов карбиды Ме С (содержание углерода в мартенсите при 400°С не снижается), затем появляются собственные карбиды легирующих компонентов и сложные карбиды. [c.215]

Реактив применяют только свежеприготовленным. При травлении на холоду в течение нескольких (до 3—5 и более) минут травятся и окрашиваются в темный цвет вольфрамиды железа в безуглеродистых вольфрамовых сплавах [88]. В углеродистых железовольфрамовых сплавах травятся карбиды вольфрама и сложные железовольфрамовые карбиды. В молибденовых сталях травится сначала молибденит (за 1 мин), затем карбиды молибдена (3—5 мин). В быстрорежущих сталях карбид вольфрама темнеет, цементит не травится. [c.30]

Закалка стали с последующей обработкой холодом применяется для высокоуглеродистых сталей, у которых температура конца мартенситного превращения находится в области отрицательных температур, и в этом случае в сталях после закалки наряду с мартенситом остается сравнительно большое количество аустенита, который снижает твердость закаленной стали, ухудшает ее износостойкость, изменяет размеры детали. Эти недостатки можно устранить, подвергая сталь непосредственно после закалки обработке холодом. Стальное изделие после закалки охлаждают до отрицательных температур, в результате чего значительная часть имеющегося в нем остаточного аустенита переходит в мартенсит. Глубокое охлаждение стали сразу же после закалки позволяет изменить некоторые ее свойства. При правильно выбранном температурном режиме обработка холодом значительно повышает твердость и улучшает режущие свойства [шструмента из углеродистой и быстрорежущей стали, а также стабилизирует размеры точного мерительного инструмента(например, калибров). Обработку стали холодом проиводят также в установках, создающих отрицательнуютемпературу, чащевсего в пределах от—75 до —195° С. [c.122]

Быстрорежущие стали обладают специфическими особенностями вследствие наличия в их структуре большого количества карбидов, вызывающих хрупкость, твердость и пониженную теплопроводность. Обычно это высоколегированные стали, подвергающиеся при закалке нагреву до высоких температур, близких к эвтектическим, для растворения в аустените всех вторичных карбидов. Нагрев производят ступенчато до температуры 800—850° С медленно, а до температуры 1240— —1300° С — быстро. Охлаждение производят в масляной подогретой ванне или на воздухе. Закаленную сталь подвергают многократному отпуску (2—3 раза) при температуре 560° С с выдержкой по 1 ч. Если быстрорежущую сталь обрабатывают холодом, то делают один отпуск. Иногда инструменты из быстрорежущей стали обрабатывают холодо-. I подвергают низкоте.мпературному цианированию и ти обработке в атмосфере водяного пара [c.28]

Для повышения режуших свойств быстрорежущей стали совершенно готовый инструмент после закалки, обработки холодом, отпуска, шлифования и заточки подвергают низкотемпературному цианированию, что повышает его стойкость на 15— 20% и более. Цианирование быстрорежущей стали в любой цианистой среде производится при температуре на 20—25° ниже [c.150]

Инструмент простой ([юрмы из быстрорежущей стали иногда для уменьшения содержания остаточного аустенига непосредственно после закалки (во избежание стабилизации аустенита) охлаждают до -80 С. При обработке холодом более половины остаточного аустенита претерпевает иревращение в мартенсит после обработки холодом следует один ilth два 314 [c.314]

Для устранения из структуры закаленной стали остаточного аустенита может быть прихменепа обработка холодом, так как конец мартенситного превращения в быстрорежущих сталях после закалки при нормально принятой температуре лежит в области отрицательных температур. [c.323]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...