SU1089152A1 - Method for heat treating high speed steel - Google Patents

Method for heat treating high speed steel Download PDF

Info

Publication number
SU1089152A1
SU1089152A1 SU823378914A SU3378914A SU1089152A1 SU 1089152 A1 SU1089152 A1 SU 1089152A1 SU 823378914 A SU823378914 A SU 823378914A SU 3378914 A SU3378914 A SU 3378914A SU 1089152 A1 SU1089152 A1 SU 1089152A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hardening
steel
speed steel
high speed
austenite
Prior art date
Application number
SU823378914A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иосиф Ошерович Хазанов
Игорь Андреевич Ординарцев
Юрий Петрович Егоров
Михаил Лазаревич Черняков
Original Assignee
Сестрорецкий Инструментальный Завод Им.Воскова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сестрорецкий Инструментальный Завод Им.Воскова filed Critical Сестрорецкий Инструментальный Завод Им.Воскова
Priority to SU823378914A priority Critical patent/SU1089152A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1089152A1 publication Critical patent/SU1089152A1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

СПОСОБ ТЕР1УМЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающий двойную закалку и отпуск, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  прочностных свойств за счет получени  полигональной субструктуры высоколегированного аустенита, первую закалку осуществл ют от температуры на 20-35 С выше точки Ас,.A METHOD FOR TER1UMHIC TREATMENT OF QUICK-CUTTING STEEL, including double-hardening and tempering, characterized in that, in order to improve the strength properties by producing a polygonal substructure of high-doped austenite, the first hardening is performed from a temperature 20-35 C above Ac ,.

Description

1 Изобретение относитс  к машиностр нию и может быть использовано при производстве различных видов инструментов из быстрорежущей стали. Известен способ термической обработки инструмента из быстрорежув1ей стали, включающего закалку и oTnycKp Данный способ обеспечивает недостаточный уровень прочности и режущих свойств инструмента. Известен способ термической обработки быстрорежущей стали, включающий двойную закалку и отпуск с проведением первой закалки с 8301000°С и промежуточного отпуска при 712-798 С в Течение 12 ч или первой закалки с 840-900 С с изотермической вьщержкой при670-762 С в течение А ч в процессе охлаждени  2 . Обработка по.данному способу сдер жипает рост зерен при окончательной аустенитизации, но не обеспечивает получение полигонизованной субмикроскопической структуры в объеме исход ных аустенитных зерен, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ термической обработки быстрорежущей стали, включающий двойную закалку и отпуск 3 . Однако у такой дважды закаленной быстрорежущей стали без промежуточно го ее отжига встречаетс  брак, св за ный с возникновением аномально крупных зерен аустенита, которьй сопрово грубым, так называемым нафт линистым изломом. Этот вид излома приводит к резкому снижению ее прочностных свойств и  вл етс  результатом фазового наклепа при повторной закалке неотожженной, предварительн закаленной стали. В результате фазового наклепа в кристаллической решетке быстрорежущей стали могут возникнуть напр жени , соответствующие напр жени м, возникающим прч деформахщи стали с критической степенью, что приводи к образованию неоднородной структур аустенита. Структурна  неоднородность такой дважды закалиной стали выражаетс  в соседстве аномально крупных рекрис таллизйванных зерен аустенита с более мелкими зернами, в которых просматриваютс  субзеренные границы. 22  вл нициес  результатом незавершивпшйс  полигонизации в стали. Подобна  структурна  неоднородность также приводит к резкому ухудшению прочностных и режущих свойств инструмента. Цель изобретени  - повышение прочностных свойств стали за счет получени  полигональной субструктуры высоколегированного аустенита. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу термической обработки быстрорежущей стали, включающему двойную закалку и отпуск, первую закалку осуществл ют от тем- i пературы на 20-35 С вьппе точки Acj. Верхн   граница температуры аустенитизации при первой закалке быстрорежущей стали, св занного с образованием аномально крупных рекристаллизованТных зерен аустенита. Нижн   граница температуры аустенита (выше точки Асз на 25°С) при первой закалке обусловлена, необходимостью получени  аустенитной структуры в стали перед первой закалкой. В случае нагрева стали ниже температуры точки Ас и последзтощего ускоренного охлаждени  закалка не произойдет, следовательно , фазовый наклеп при повторном нагреве стали отсутствует и полигонизованна  аустенитна  структура не образуетс . Упрочнени  стали при таких режимах двойного нагрева и охлаждени  не произойдет. При предварительной закалке от температуры на 20-35° С выше точгки Ас 5 за счет фазового наклепа со степенью деформации меньше критической дл  данной марки стали получаетс  исходна  субзеренна  мелкокристаллическа  структура. При этом при повторной закалке осуществл ютс  полигонизаци  зерен аустенита, что приводит к образованию субзеренной структуры повьш1енной прочности. Полигональна  аустенитна  структура отличаетс  от рекристаллизованной .или обычной недеформированной наличием внутри исходных аустенитных зерен мнбжества тонких субграниц,  вл ющихс  дополнительными барьерами дл  развити  трещин при разрушении, вследствие чего получение однородной по всему объему полигональной субструктуры в инструменте, работающем в услови х динамического нагружени , повьш ает их прочность и надежность. 3 Пример. Берут шлифованные образцы из стали РбМ5 дважды закале ные по различным режимам и отпущенные 3 раза по 1 ч при . Измен  ют температуру нагрева под первую з калку. Температура второй окончательной закалки посто нна  и равна . Нагрев под закалку произвоБ сол ной ванне со скоростью д т . 2-2,5°С/с Точка Ас, при этих усло ви х нагрева составл ет 855-860 С. Испытание на прочность производ т на испытательной машине Р-20 при статическом изгибе образцов размеро 10x10x120 мм с приложением сосредот ченной нагрузки по сере-дине длины о разца. Проведенные испытани  показывают что наибольший предел прочности при изгибе равный 468-27 кг/Мм имеют образцы, обработанные по предлагаемому способу. При выходе за указанные границы значе1   температуры аустенитизации первой закалки предел прочности на ,гиб снижаетс  до - 400 кг/мм. В результате такой термообработки получаетс  полностью полигональна  субструктура без следов рекристаллизации . Испытани  сверл подтверждают их высокие режущие свойства. Сверла, 24 изготовленные по предлагаемому способу , имеют следующие Свойства: твердость HRC 64-65, красностойкость HRC 620 С 58 (при балле зерна N 10,5-11,0). По сравнению с прототипом предлагаемый способ обладает р дом преимуществ. Повышаетс  прочность режущих кромок инструмента на 25-30% благодар  наличию внтури аустенитньпс зерен стали множества тонких субграниц,  вл ющихс  дополнительными барьерами дл  развити  трещин, по вл етс  возможность увеличивать легированность аустенита благодар  высокой термической устойчивости полигональной субструктуры, и как следствие , повысить красностойкость стали . В результате предлагаемой термообработки получаетс  полностью полигональна  субструктура аустенита без следов рекристаллизации. При использовании-предлагаемого способа термического упрочнени  быстрорежущей стали ожидаемый экономический эффект составл ет 400 руб в год на 1000 сверл. Предлагаемое решение может быть использовано при изготовлеАии режущих инструментов методом вьшшифавывани  по целому, а также методом пластической деформации с одновременной закал- кой в процессе изготовлени .1 The invention relates to mechanical engineering and can be used in the production of various types of high-speed steel tools. A known method of heat treatment of a tool from high-speed steel, including hardening and oTnycKp This method provides an insufficient level of strength and cutting properties of the tool. There is a method of heat treatment of high-speed steel, including double hardening and tempering with the first quenching from 8301000 ° С and intermediate tempering at 712-798 С For 12 hours or the first quenching from 840-900 С with isothermal loss at 670-762 С for А h in the cooling process 2. Processing according to this method inhibits grain growth during final austenitization, but does not provide polygonized submicroscopic structure in the volume of the original austenitic grains. The method of heat treatment of high-speed steel, including double hardening and tempering, is closest to the proposed technical essence and the achieved result. 3 However, such twice-hardened high-speed steel without its intermediate annealing encounters a defect associated with the occurrence of abnormally large austenite grains, which is accompanied by a rough, so-called naphthine, fracture. This type of fracture leads to a drastic decrease in its strength properties and is the result of phase re-hardening when re-hardening unannealed, pre-hardened steel. As a result of phase work hardening in the crystal lattice of high-speed steel, stresses may occur, which correspond to the stresses arising from the right deformation of the steel with a critical degree, which leads to the formation of non-uniform austenite structures. The structural heterogeneity of such twice hardened steel is expressed in the vicinity of abnormally large recipes of graded austenite grains with smaller grains, in which subgrain boundaries are viewed. 22 Vlice results from incomplete polygonization in steel. Similar structural heterogeneity also leads to a sharp deterioration in the strength and cutting properties of the tool. The purpose of the invention is to increase the strength properties of steel by obtaining a polygonal substructure of high-alloyed austenite. This goal is achieved by the fact that according to the method of heat treatment of high-speed steel, including double hardening and tempering, the first hardening is carried out from the temperature of 20-35 ° C at the Acj point. The upper limit of austenitization temperature during the first quenching of high-speed steel, associated with the formation of abnormally large recrystallized austenite grains. The lower temperature limit of austenite (above the Asz point at 25 ° C) during the first quenching is due to the need to obtain an austenitic structure in the steel before the first quenching. In the case of heating the steel below the temperature of the Ac point and the subsequent accelerated cooling, there will be no hardening, therefore, the phase hardening during the reheating of the steel is absent and the polygonized austenitic structure is not formed. Hardening of steel under such conditions of double heating and cooling will not occur. At preliminary quenching from a temperature of 20–35 ° C above Ac 5 point, due to the phase hardening with a degree of deformation less critical for this steel grade, the initial subgrain fine-crystalline structure is obtained. In this case, during re-quenching, polygonization of austenite grains is carried out, which leads to the formation of a subgrain structure of increased strength. The polygonal austenitic structure differs from the recrystallized or ordinary non-deformed presence of thin sub-boundaries inside the original austenitic grains, which are additional barriers for the development of cracks during fracture, resulting in a uniform throughout the volume of the polygonal substructure in the tool operating under dynamic loading conditions, which are roped. their strength and reliability. 3 Example. Take polished samples of steel РММ5 twice hardened in various modes and released 3 times for 1 h at. The heating temperature is changed under the first burn. The temperature of the second final quenching is constant and equal to. Heating for quenching is produced by the salt bath at a rate of d t. 2-2.5 ° C / s Point Ac, under these heating conditions is 855-860 C. The strength test is performed on the P-20 testing machine with static bending of samples of 10x10x120 mm with the application of a concentrated load of sulfur the length of the difference. The tests carried out show that the highest bending strength equal to 468-27 kg / Mm is obtained by the samples processed by the proposed method. When the austenitization temperature of the first hardening exceeds the specified limits, the tensile strength is not; the bend decreases to - 400 kg / mm. As a result of this heat treatment, a completely polygonal substructure is obtained without traces of recrystallization. Test drills confirm their high cutting properties. The drills, 24 manufactured by the proposed method, have the following properties: hardness HRC 64-65, redness HRC 620 C 58 (with a grain score of N 10.5-11.0). Compared with the prototype, the proposed method has several advantages. The strength of the cutting edges of the tool is increased by 25-30% due to the presence of internal austenitic grains of steel of many thin sub-boundaries, which are additional barriers for the development of cracks, it becomes possible to increase the austenite doping due to the high thermal stability of the polygonal substructure, and as a result, to increase the redness of steel. As a result of the proposed heat treatment, a fully polygonal substructure of austenite is obtained without traces of recrystallization. When using the proposed method of thermal hardening high-speed steel, the expected economic effect is 400 rubles per 1000 drills. The proposed solution can be used in the manufacture of cutting tools by extrusion on the whole, as well as by the method of plastic deformation with simultaneous quenching during the manufacturing process.

Claims (1)

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ, включающий двойную закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств за счет получения полигональной субструктуры высоколегированного аустенита, первую закалку осуществляют от температуры на 20-35 С выше точки Ас^.METHOD FOR THERMAL TREATMENT OF QUICK CUT STEEL, including double hardening and tempering, characterized in that, in order to increase the strength properties by obtaining the polygonal substructure of highly alloyed austenite, the first hardening is carried out at a temperature of 20-35 C above the Ac ^ point. 1 10891521 1089152
SU823378914A 1982-01-06 1982-01-06 Method for heat treating high speed steel SU1089152A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823378914A SU1089152A1 (en) 1982-01-06 1982-01-06 Method for heat treating high speed steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823378914A SU1089152A1 (en) 1982-01-06 1982-01-06 Method for heat treating high speed steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1089152A1 true SU1089152A1 (en) 1984-04-30

Family

ID=20991327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823378914A SU1089152A1 (en) 1982-01-06 1982-01-06 Method for heat treating high speed steel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1089152A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634548C1 (en) * 2016-12-14 2017-10-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Method of heat treatment of high-speed steels with intermetallide hardening

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Геллер Ю.А.Инструментальные стали. М., Металлурги , 1975, с.427-434. 2.РЖ Технологи машиностроени , 1980, № 10, с.106-148. 3.Садовский В.Д. Структурна наследственность в стали. М., Металлурги , 1973, с.172-189. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634548C1 (en) * 2016-12-14 2017-10-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Method of heat treatment of high-speed steels with intermetallide hardening

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101096888B1 (en) Steel wire for spring
JPH0730394B2 (en) Method for manufacturing steel wire
KR20070110397A (en) Hot forged products excellent in fatigue strength, process for production thereof, and machine structural parts
JP5064240B2 (en) Surface fine-grained steel parts and manufacturing method thereof
US7678207B2 (en) Steel product for induction hardening, induction-hardened member using the same, and methods producing them
SU1089152A1 (en) Method for heat treating high speed steel
US20140182414A1 (en) Steel for induction hardening and crankshaft manufactured by using the same
KR102575803B1 (en) Steel for bolts, and method of manufacturing same
JPH09125204A (en) Cold tool steel minimal in dimensional change after heat treatment and its production
JPS5842246B2 (en) Method for manufacturing high-strength steel strip with composite structure
CN112760465A (en) Heat treatment method for 410 stainless steel
JPH059576A (en) Production of non-heattreated bar steel excellent in toughness at low temperature
JPH1046287A (en) Steel for nitriding and production of nitriding steel product
JP2740982B2 (en) Free-cutting rope with high precision of the finished surface and method of manufacturing the same
JP7140274B2 (en) steel shaft parts
RU2048538C1 (en) Pump rod production method
JP3688311B2 (en) Manufacturing method of high strength and high toughness steel
KR102364426B1 (en) Wire rod with improved drawability and manufacturing method
SU1129247A1 (en) Method for thermomechanical treatment of martensite ageing steel
US20240091847A1 (en) Crankshaft and method of manufacturing forged material for crankshaft
SU1121304A1 (en) Method for heat treating high-speed steel tools
JPH0617122A (en) Production of non-heattreated steel excellent in durability ratio
JP2647754B2 (en) Method for producing austempered spheroidal graphite cast iron with excellent machinability
JPS648051B2 (en)
SU1752790A1 (en) Method of thermal-mechanical treatment of steel