Термическая обработка режущих инструментов из быстрорежущих сталей

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]

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ [c.193]

Термическая обработка режущих инструментов из быстрорежущих сталей 283 [c.283]

После механической обработки режущие инструменты из быстрорежущих сталей необходимо подвергать термической обработке. [c.193]

Необходимо отметить, что при правильной термической обработке быстрорежущей стали до 98—99% ее аустенита превращается в мартенсит путем отпуска без обработки холодом. Хотя данные лабораторных и производственных испытаний указывают на увеличение стойкости и производительности режущего инструмента из быстрорежущей стали после обработки его холодом, эффективность этого метода признается еще не всеми производственниками. [c.350]

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]

Если в стали будет 6—19% вольфрама и 3—4,6% хрома, то инструмент, изготовленный из такой стали, выдерживает в процессе резания нагрев до температуры 600° С (см. рис. 1, кривые 7 и 9), не теряя при этом своих режущих свойств такая сталь называется быстрорежущей. После термической обработки инструмент из быстрорежущих сталей имеет твердость HR 62—63 и может работать при скоростях резания, в 2—3 раза превышающих скорости, допускаемые инструментом, изготовленным из инструментальной углеродистой стали. [c.8]

Дальнейшее улучшение режущих свойств легированной инструментальной стали достигается путем повышения количества вольфрама, ванадия и хрома. Если в хромовольфрамовой стали количество вольфрама довести до 11 —19 /о и ввести хрома от 3 до 5%, то инструмент, приготовленный из такой стали, после соответствующей термической обработки значительно превосходит по своей производительности инструментальную сталь всех рассмотренных выше марок. Такая хромовольфрамовая сталь носит название быстрорежущей. Термическая обработка инструмента из быстрорежущей стали, придающая ему высокие режущие свойства, состоит из закалки и отпуска. [c.12]

Твердость инструмента зависит от рода режущего материала и состояния термической обработки. Инструменты из быстрорежущей стали имеют твердость Я/ С 62—65 независимо от типа инструмента. Для мелких инструментов она может быть понижена на одну —две единицы. Для инструментов из углеродистой и легированной стали твердость HR 59—62. Хвостовики концевых инструментов, корпуса сборных инструментов изготовляются твердостью Я/ С 30—40. [c.24]

Кроме приведенных видов высокотемпературного цианирования, применяют низкотемпературное (жидкостное и газовое) при температуре 540—570°С для инструментов из быстрорежущих сталей после их полной термической обработки для повышения их режущих свойств и стойкости. [c.106]

В ряде случаев для повышения режущих свойств инструмента из быстрорежущей стали после его термической обработки, шлифования и заточки применяют низкотемпературное жидкое цианирование, что обеспечивает получение упрочненного слоя толщиной 0,03—0,05 мм. [c.199]

Обработка холодом инструментов, изготовляемых из низколегированных быстрорежущих сталей, более эффективна по сравнению с обычной термической обработкой этих инструментов, поскольку указанные стали сохраняют после закалки большие количества устойчивого остаточного аустенита, трудно поддающегося превращению в мартенсит при повторных высокотемпературных отпусках. При охлаждении таких инструментов до температур ниже 270 К улучшаются их режущие свойства. [c.52]

Материал режущего инструмента, углы резца и его поперечное сечение. При обработке заготовок с большой скоростью резания выделяется большое количество тепла, что способствует быстрому затуплению режущего инструмента. Инструмент, изготовленный из углеродистой инструментальной стали, допускает меньшие скорости резания, чем инструмент из быстрорежущей стали или инструмент, оснащенный пластинками из твердого сплава и керамическими пластинками. Чем выше теплостойкость, твердость материала, из которого сделан режущий инструмент, тем большую скорость резания он допускает. Качество режущего инструмента в большой степени зависит также от его термической обработки. [c.180]

Технология газового цианирования режущего инструмента очень проста. Инструмент из быстрорежущей стали после окончательной термической обработки, шлифовки и заточки загружается в печь, нагретую до температуры процесса. После этого пускают газ и аммиак. Продолжительность выдержки зависит от размеров инструмента и колеблется от 1,0 до 2,0 час. Выдержка при температуре процесса хотя и более продолжительна, чем в цианистых расплавленных ваннах, но в печь может одновременно закладываться гораздо больше инструмента и поэтому производительность не меньше, чем при цианировании в расплавленных ваннах. [c.317]

Быстрорежущие стали. Особенностью быстрорежущих сталей является высокая твердость (до HR 65), красностойкость (до 600° С) и способность в случае перегрева восстанавливать режущие свойства после охлаждения на воздухе. Эти свойства достигаются благодаря легированию вольфрамом (до 18%) и хромом (до 4%). Инструменты из быстрорежущей стали подвергают термической обработке — закалке и отпуску. Закалка заключается в нагреве до 1230—1260° С, выдержке до 2 мин и быстром охлаждении в масле. Режим отпуска нагрев до 550° С, выдержка до 90 мин и медленное охлаждение на воздухе (или вместе с печью). Отпуск осуществляют троекратно. Благодаря отпуску структура металла, полученная после закалки (мартенсит), стабилизируется, снимаются внутренние напряжения, инструмент приобретает высокие режущие свойства. [c.191]

После горячей ковки или прокатки заготовки из быстрорежущей стали отжигают при температурах 800-900 °С (в зависимости от марки). В результате отжига сталь приобретает структуру сорбита и карбидов. Из отожженных заготовок изготовляют инструмент, при этом оставляют припуски по режущим кромкам и посадочным поверхностям. Инструмент подвергают закалке при температурах 1270-1300 °С и многократному отпуску при 550-560 °С. Схема термической обработки быстрорежущей стали показана на рис. 9.15. [c.206]

Припайка пластинок из быстрорежущей стали к корпусу инструмента затруднена тем, что эти пластинки после пайки необходимо подвергнуть термообработке. До пайки термообработку производить нельзя, так как режущие свойства быстрорежущей стали снизятся после нагрева инструмента под пайку. Если термическую обработку выполнять после пайки медными припоями, то необходима операция отжига напаянного инструмента, чтобы устранить нежелательную операцию двукратной закалки быстрорежущей стали (после нагрева под пайку и после закалки напаянного инструмента). Операция отжига связана с длительным пребыванием инструмента в зоне высоких температур, что может вызвать окисление припоя и снижение прочности спая. [c.182]

Способ ССО с подогревом широко используют при изготовлении режущего инструмента (сверл, разверток и т. п.). Рабочую часть инструмента выполняют из быстрорежущей стали, а хвостовую часть — из углеродистой стали. При сварке инструмента подогрев перед оплавлением должен обеспечивать температуру концов заготовок на длине 5—10 мм в пределах 1100—1200 °С. В связи с разницей в теплопроводности и электропроводимости свариваемых металлов установочная длина заготовки из углеродистой стали в 1,3—1,5 раза больше, чем у заготовки из быстрорежущей- стали. С целью предупреждения образования хрупких структур закалки и трещин заготовки сразу после сварки должны подвергаться термической обработке. [c.136]

Диффузионная сварка деталей из быстрорежущей стали Р18 на оптима льном режиме (Т = 1373 К, р = 9,8 МПа, t = 5 мин, рв = 0,13 Па) позволила получить качественное соединение (рис. 1, 2). Изучение микроструктуры соединения показало полное отсутствие каких-либо признаков оплавления металла и наличия ледебуритной структуры даже в тонких соприкасающихся слоях. Физическая граница раздела между свариваемыми деталями не обнаружена. Термическая обработка (отжиг) сварных конструкций после сварки способствует увеличению прочности соединения более чем в 2 раза (рис. 3). Разработанную технологию используют при восстановлении режущего инструмента, изготовленного из стали PIS. [c.127]

Высокие режущие свойства быстрорежущая сталь получает после соответствующей термической обработки (рис. 54). При закалке этой стали из-за плохой ее теплопроводности нагрев до 850°С должен быть очень медленным во избежание термических напряжений и образования трещин с последующей выдержкой при этой температуре. Нагрев с 850 до 1300° С, когда сталь уже находится в достаточно пластическом состоянии, наоборот, должен быть очень быстрым, выдержка кратковременная, чтобы предотвратить обезуглероживание поверхности инструмента. Высокие температуры при закалке стали Р18 (1250—1300° С) требуются для возможно более полного растворения вторичных карбидов в аустените. После нагрева до указанных температур закалки и надлежащей выдержки инструменты охлаждают в масле или на воздухе. [c.151]

Электрохимической полировке подвергаются главным образом фрезы, сверла и метчики, изготовленные из быстрорежущей и легированной стали. Электрохимическая обработка таких инструментов делится на две операции — полирование канавок и доводка режущих граней. Полировка канавок производится после термической и пескоструйной обработки. Средняя длительность операции 5—7 мин., при этом удаляется припуск в 0,1 мм на диаметр. [c.320]

Прежде чем изучать свойства и термическую обработку быстрорежущих сталей, ознакомимся с условиями работы этой стали как материала, из которого сделан инструмент. Возьмем наиболее простой инструмент — резец (хотя наши рассуждения в общих чертах справедливы и для других видов режущих инструментов). На отделение стружки от обрабатываемой детали затрачивается определенная механическая работа, которая в процессе резания превращается в тепло. Это тепло нагревает обрабатываемый предмет, стружку, резец и частично рассеивается в атмосфере. [c.296]

Применяют следующие виды дополнительной термической обработки режущего инструмента из быстрорежущей стали а) отпуск при температуре 200° Q в течение. 1. ч, с целью, частичного снятия-, внутренних напряжений, осуществляемый обычно в масле б) отпуск в жидкой среде при температуре 500° С в течение- 1 ч в расплаве-соли ЧС,-312 (60% Na-NO -j- 40% KNO2) для точного зуборезного инструмента (червячных фрез и шеверов) с целью резкого уменьшения изменений- размеров при последующем хранении. [c.759]

Нельзя не учитывать и заметных различий свойств быстрорежущей стали и соединений тугоплавких металлов, формирующих покрытие. Положительные результаты может дать термическая обработка на повышенную твердость, а также увеличение радиуса скругления режущих кромок до 5—10 мкм методами виброабразивной и гидровиброабразивной обработок. Необходимы также-коррективы геометрии режущей части инструмента. Например увеличение угла заострения режущей части до 85° вместо обычных 75—80° при одновременном снижении переднего угла и росте угла наклона режущих кромок способствует уменьшению вероятности отпуска локальных объемов быстрорежущей стали непосредственно у режущей кромки. Чтобы не происходило отслаивания и разрушения покрытий (из-за значительного различия коэффициентов термического расширения материала покрытия и материала инструмента — быстрорежущей стали), необходимо создание промежуточных слоев между ними. Наличие переходного слоя с промежуточными свойствами способствует снижению критических напряжений растяжения и увеличению длительности работы покрытия без разрушения. В этом случае эффективной является комплексная обработка поверхности инструмента из быстрорежущей стали, например совмещение процессов-нанесения покрытия и предварительного ионного азотирования. [c.184]

Обработка холодом режущих инструментов из быстрорежущих сталей для повышения их стойкости вполне целесообразна прежде всего в тех случаях, когда инструменты приходится подвергать трехкратному отпуску два отпуска могут быть заменены одной операцией глубокого охлаждения. Таким образом сокращается общая продолжительность технологического цикла термической обработки. Целесообразно вводить операцию обработки холодом и в тех случаях, когда технологическим процессом предусдютреи только однократный или двукратный отпуск. Дело в том, что даже небольшой перегрев (на 10—20°) инструмента при закалке, практически почти неизбежный в производственных ус- [c.255]

Газовому цианированию подвергают изделия сложной конфигурации из конструкционной углеродистой, низко-и среднелегированной сталей, а также инструмент из быстрорежущей стали. Для конструкционной углеродистой и легированной стали гшименяют высокотемпературное газовое цианирование при 800—82о° С с целью повышения твердости и износостойкости, а для быстрорежущей стали — низкотемпературное цианирование при 540—560° С с целью повышения режущих свойств и стойкости инструмента. После газового цианирования производят закалку и низкотемпературный отпуск. Газовое цианирование (иногда называемое нитроцементацией) является одним йз совершенных и широко распространенных видов химико-термичесКой обработки. [c.186]

Под воздействием высоких температур в этих слоях может происходить отпуск и соответствующие структурные изменения, сильно влияющие на твердость (см. фиг. 10), а следовательно, и на интенсивность износа режущего инструмента. Так, твердая (Я J = 62- -65) структура мартенсит, получаемая в результате соответствующей термической обработки быстрорежущей стали, начиная с температуры 550—600° интенсивно распадается на менее твердые и износостойкие структуры (троостит, троостомартенсит), что и делает инструмент из быстрорежущих сталей неработоспособным (быстро изнашивающимся), если его поверхности трения будут нагреваться в процессе резания до 600° и выше. [c.128]

Как ни велика стойкость инструментов из быстрорежущих сталей, все же она оказывается недостаточной при современных высоких требованиях, которые скоростные способы обработки предъявляют к инструментам. Это побуждает инструментальщиков, металловедов и терхмистов изыскивать новые способы повышения стойкости режущих инструментов. Число таких способов в настоящее время достаточно велико доводка, травление, электролитическое полирование, хромирование, электроискровая обработка, цианирование, обработка холодом, сульфидирование. К термическим способам относятся три последние — их мы и рассмотрим. [c.253]

В целях сокращения цикла термообработки и улучшения качества инструмента в последнее время получила распространение термическая обработка режущих инструментов при температурах ниже нуля. Сушность метода обработки при отрицательных температурах заключается в следующем. Структура нормально закаленной быстрорежущей стали состоит из мартенсита, остаточного аустенита и карбидов. Известно, что отпуск быстрорежущей стали помимо снятия внутренних напряжений преследует также цель превращения остаточного аустенита в мартенсит и выделения из раствора карбидов. Обычная термическая обработка быстрорежущей стали не обеспечивает полного превращения остаточного аустенита в мартенсит. Только применение многократного отпуска способствует большему распаду аустенита в мартенсит. [c.218]

Камерные печи 7 предназначены для отжига, но в случае необходимости могут быть использованы для цементации в твердом карбюризаторе, в связи с чем имеется отдельная комната со специальным шкафом 8 для зарядки цементационных ящиков. Транспортировка ящиков к печам производится тельфером. В отделении предусмотрена кабина 9 для дуговой наплавки и наварки режущего инструмента и штампов. Из заготовительного отделения инструмент после дробеочистки в аппаратах 10 направляется для обработки в механический цех. Окончательная термическая обработка (закалка и отпуск) инструмента из быстрорежущей стали выделена в отдельный участок. Для нагрева под закалку предусмотрены две электродные ванны И типа С-45 и С-20 и камерная высокотемпературная печь 13 с силитовыми стержнями или с нагревателями из сплава № 2 типа ГЗО, Г50. [c.280]

Жидкое вание цианиро- Расплавленные соли 35—50% Na N, остальное ЫзгСОз и ЫаС1. Ванну освежают высокопроцентным ЫаСЫ 5—30 мин. Повышение твердости, износостойкости и режущих свойств(красностойкости) инструмента из быстрорежущей стали. Твердость Нп == 1, Производится после окончательной термической обработки 2. Температура цианирования должна быть равна температуре отпуска инструмента [c.92]

Низкотемпературное газовое цианирование применяется для повышения режущей способности и стойкости инструментов, изготовленных из быстрорежущей стали и её заменителей (фрезы, резцы, плашки, гребёнки, зенкеры, зенковки, развёртки, свёрла, протяжки, метчики и др.). Перед цианированием инструменты проходят полную механическую и термическую обработку. Глубина цианированного слоя получается равной 0,02—0,04 мм поверхностная твёрдость цианированных инструментов должна находиться в пределах // ,=980-1150 66—Перед циани- [c.525]

На скорость резания, допускаемую режущими свойствами инструмента, оказывают влияние химический состав стали, ее термическая обработка и характер структуры, получаемой при термообработке [130]. Так, при уменьшении содержания углерода в конструкционной углеродистой стали допускаемая скорость резания повышается, а при введении легирующих металлов (Сг, Мп и др.) — понижается для стали 40Х наибольшая допустимая скорость резания будет при отжиге с температурой 900°, для стали 40 — при нормализации с /° = 900 ч- 950°, а для быстрорежущих сталей — при изотермическом отжиге Ч Наибольшая допустимая скорость резания наблюдается при зернистом перлите, когда цементит имеет форму мелких шарообразных зерен, равномерно распределенных в феррите, а из структур наибольшую скорость резания допускает феррит, затем (в порядке уменьшения допустимой скорости резания) точечный перлит, зернистый перлит, пластинчатый перлит, сорбитообразный перлит, сорбит, троостосорбит. [c.164]

Быстрорежущая сталь имеет широкое распространение и применяется для изготовления разнообразного сложного фасонного режущего инструмента. Обладая красностойкостью, быстрорежущая сталь применяется для изготовления режущего инструмента, работающего в тяжелых условиях. Качество работы резцов, сверл, фрез и т. п. зависит от качества быстрорежущей стали, тщательности и правильности изготовления режущего инструмента и от правильной его термической обработки. Из всех сталей быстрорежущая сталь является наиболее сложной по своему составу, что объясняется присутствием в ней большого количества специальных элементов. В зависимости от содержания легирующих примесей быстрорежущая сталь подразделяется на высоколегированную и малолегированную. [c.302]

Сульфоцианирование относится к числу разрабатываемых прогрессивных методов комбинированной химико-термической обработки. Процесс применяется для повышения износо- и задиростойкости деталей, эксплуатирующихся в химически агрессивных средах, а также в условиях интенсивного трения и недостаточной смазки. Сульфоцианирование способствует повышению стойкости режущего инструмента, изготовленного из быстрорежущих или высокохромистых сталей. Кроме того, этот процесс находит применение при решении вопросов повышения износостойкости и сопротивления усталости металла деталей при многократных циклических нагрузках. [c.373]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...