производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр

Глава 9.2. Материалы для изготовления режущего инструмента / 9.2.1. Стали / 9.2.1.7. Технология термической обработки

Классическая упрочняющая термическая обработка инструмента из быстрорежущих сталей состоит из операций закалки и трехкратного (двукратного) отпуска при 550...570 °С с изотермической выдержкой 1 ч (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Режим термической обработки быстрорежущих сталей

Нагрев под закалку осуществляется с предварительным подогревом при температурах, превышающих температуру (α → γ)-превращения. На практике стали подогревают примерно до 850 °С в печи и 1 050 °С в расплавленных солях. Это замедляет нагрев до температур закалки и практически предотвращает появление термических напряжений вследствие быстрого нагрева. Выдержка при подогреве составляет 15...20 с на 1 мм диаметра (толщины), а при окончательном нагреве — около 10 с на 1 мм. Для предупреждения обезуглероживания поверхностных слоев инструмента, ведущего к потере твердости, нагрев под закалку осуществляют не в газовой атмосфере, а в жидкой среде — расплавленных солях (ВаСl2 при окончательном нагреве, ВаСl + NaCI при подогреве). Охлаждение при закалке осуществляют в масле или горячих средах. Правильность выбора закалочной температуры оценивается по величине аустенитного зерна, выявляемого травлением микрошлифа закаленной стали. Зерно должно соответствовать баллу 11 — 10 стандартной шкалы (рис. 9.2). Такая структура обеспечивает необходимое сочетание свойств: высокие значения твердости и теплостойкости и удовлетворительные прочность и вязкость. Повышение температуры закалки сверх оптимальной (перегрев) приводит к росту твердости и теплостойкости, но прочность и вязкость при этом снижаются из-за роста зерна. Закалка от температур ниже оптимальных (недогрев) приводит к противоположному эффекту.

Отпуск может осуществляться в солях (селитрах) или с нагревом в воздушной атмосфере. Во время изотермической выдержки в процессе отпуска при температурах 550... 570 °С (см. рис. 9.1) карбиды выделяются как из мартенсита, так и из аустенита. При этом происходят отпуск мартенсита закалки (он превращается в мартенсит отпуска М3 → М0), снятие закалочных напряжений, а также снижение легированности аустенита. Следствием последнего процесса является повышение температур Мн и Мк, в результате чего при охлаждении после изотермической выдержки происходит превращение остаточного аустенита в мартенсит (Аост → М3).

Рис. 9.2. Шкала крупности зерна быстрорежущих сталей (400х)

Основное количество остаточного аустенита превращается в мартенсит в результате первого отпуска. Однако в вольфрамовых сталях это превращение не проходит полностью. Структура этих сталей после первого отпуска состоит, таким образом, из мартенсита отпуска (получился в результате отпуска из мартенсита, полученного при закалке), мартенсита закалки (образовался при охлаждении после отпуска остаточного аустенита), небольшого количества остаточного аустенита и карбидов как избыточных, так и выделившихся в процессе отпуска. В процессе второго отпуска происходит практически полное превращение аустенита. Структура стали: М0, М3, К. Третий отпуск выполняется для снятия напряжений, вызванных мартенситным превращением в процессе второго отпуска (структура М0 + К). Для вольфрамомолибденовых сталей с меньшей устойчивостью остаточного аустенита достаточно проведение двукратного отпуска.

Процесс выделения карбидов из твердого раствора — диффузионный, т.е. зависит от времени. Установлено, что при принятых температурах отпуска продолжительность изотермической выдержки должна составлять 1 ч.

В качестве разупрочняющей термической обработки используется отжиг, включающий нагрев выше температуры (α  γ)- превращения (840...860 °С для вольфрамовых и 800...830°С для вольфрамомолибденовых сталей), длительную изотермическую выдержку при этой температуре (не менее 3 ч) и последующее весьма медленное охлаждение со скоростью не более 25...30°С/ч. Отжиг должен обеспечить структуру зернистого перлита и минимальную твердость для улучшения обрабатываемости резанием.

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

ООО НПП "Укринтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНИ Лаборатория"
+38 (098) 262-48-92

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.