SU1139759A1

SU1139759A1 - Method of manufacturing tool

Info

Publication number: SU1139759A1
Application number: SU823497561A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Николаевич Тарасов; Галина Дмитриевна Ткачевская; Бронислав Петрович Грохольский
Original assignee: Tarasov Anatolij N; Tkachevskaya Galina D; Grokholskij Bronislav P
Priority date: 1982-10-04
Filing date: 1982-10-04
Publication date: 1985-02-15

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА , преимущественно па ного с пластинами из твердого сплава, включающий заточку,вакуумную закалку путем нагрева до температуры закалки, вьщержку и охлаждение с регламентированной скоростью до 200&deg;С и окончательную химико-термическую обработку в вакууме, отличающийс тем, что, с целью повышени .износостойкости , твердости, прочности и жесткости инструмента, нагрев до. температуры закалки совмещают с пайкой , охлаждение до 200с производ т со скоростью 45-65&deg;С/с, заточку производ т после закалки, а химико (Л термическую обработку осуществл ют путем нитрооксидировани при 630680С .A METHOD OF MANUFACTURING A TOOL, mainly paved with carbide plates, including grinding, vacuum hardening by heating to the hardening temperature, holding and cooling at a regulated speed of up to 200 ° C and final chemical-thermal treatment in a vacuum, characterized in that in order to increase the durability, hardness, strength and rigidity of the tool, heating to. quenching temperatures are combined with soldering, cooling to 200 ° C is performed at a rate of 45-65 ° C / s, sharpening is performed after quenching, and chemical (L heat treatment is carried out by nitro-oxidation at 630680 ° C.

Description

со со ч1with so ch1

СПSP

соwith

1 one

Изобретение относитс к изготовлению и обработке режущего инструмента с пластинами из твердого сплава,прикрепленными к корпусам-державкам методом пайки, а также к термической и химико-термической обработке твердосплавного па ного инструмента, в частности специального мелкого режущего инструмента, конструкционные особенности которого не позвол ют вьщерживать стандартное соотношение толщины твердосплавной пластины и высоты стального корпуса под ней, принимаемое по стандарту равным С (0,16-0,20)Н.The invention relates to the manufacture and processing of cutting tools with carbide plates attached to holders-holders by soldering, as well as to thermal and chemical-thermal processing of carbide soldering tools, in particular, special small cutting tools, the design features of which do not allow the standard ratio of the thickness of the carbide plate and the height of the steel body under it, taken by the standard equal to C (0.16-0.20) H.

Известен способ изготовлени резцов с пластинами из твердого сплава, в котором после пайки провод т на грев державки и пластины до температур закалки, затем провод т охлаждение в жидкости или расплаве, не погружа пластину в закалочную среду . После закалки провод т отпуск напа нного инструмента в печах или электрошкафах при 20П-250°С jОднако этот способ не позвол ет получить высокопрочный с достаточной жесткостью державки режущий инструмент . Повторный нагрев пластины и припо приводит к повышенному трещинообразованию при заточке, не исключает пластической деформации материала державки под пластиной и преждевременного выхода инструмента из стро .A known method of making incisors with carbide plates, in which, after soldering, is carried out to heat the holder and plate to quenching temperatures, then cooling is carried out in a liquid or melt without immersing the plate in a quenching medium. After quenching, the deposited tool is conducted in furnaces or electrical cabinets at 20P-250 ° C. However, this method does not allow to obtain a high-strength cutting tool with sufficient rigidity of the holder. Reheating the plate and the solder leads to increased cracking during sharpening, does not preclude plastic deformation of the material of the holder under the plate and premature release of the tool from the system.

Известен способ изготовлени инструмента с пластинами из твердого сплава, включающий пайку пластин в процессе вакуумного нагрева до 10001050 С с последующим охлаждением со скоростью 10-100°С/мин дл уменьшени напр жений в спае и увеличени прочности корпусов из сталей 30 ХГСА или 65Г 2-3.A known method of manufacturing a tool with carbide plates includes soldering the plates in the process of vacuum heating up to 10001050 C, followed by cooling at a rate of 10-100 ° C / min to reduce the stresses in the junction and increase the strength of housings from 30 XGHA 30 or 65G steel. 3

Недостатком указанного способа вл етс невозможность получени твердости в пределах HRC 35-40, вследствие чего не достигаетс йеобходима жесткость державки. Кроме того,практически исключаетс возможность получени работоспособного инструмента специальной формы и с малым сечением державки. В случае последующей химико-термической обработки происходит дальнейшее разупрочнение державки и ухудшение эксплуатационных характеристик.The disadvantage of this method is the impossibility of obtaining hardness within HRC 35-40, as a result of which rigidity of the holder is not achieved. In addition, the possibility of obtaining a workable tool of a special shape and with a small cross section of the toolholder is practically excluded. In the case of subsequent chemical and heat treatment, the hardening of the holder and its performance deteriorate further.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ изготовлени инстру397592Closest to the present invention is a method for manufacturing a tool397592

мента из хромистой стали, включающий заточку, вакуумную закалку путем нагрева до температуры закалки, выдержку и охлаждение со скоростью 400-700°С/мин до 200-300°С, далее с произвольной скоростью и вакуумную нитроцементатщю при температуре отпуска СЗ.chromium steel, including grinding, vacuum quenching by heating to quenching temperature, holding and cooling at a speed of 400-700 ° C / min to 200-300 ° C, then at an arbitrary speed, and vacuum nitroceramic at a tempering temperature of NW.

Применение данного способа дл па ного инструмента с пластинами из твердого сплава не обеспечивает высокой эксплуатационной стойкости. Цель изобретени - повышение износостойкости , твердости, прочности и жесткости инструмента.The use of this method for a steam tool with carbide plates does not provide high operational durability. The purpose of the invention is to increase the wear resistance, hardness, strength and rigidity of the tool.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу изготовлени инструмента, преимущественно па ного с пластинами из твердого сплава, включающему заточку, вакуумную закалку путем нагрева до температуры закалки, выдержку, охлаждение с регламентированной скоростью до 200°С и окончательную химикотермическую обработку в вакууме, нагрев до температуры закалки совмещают с пайкой, охлаждение до 200°С производ т со скоростью 45-65С/с, заточку производ т после закалки, а химико-термическую обработку осуществл ют путем нитрооксидировани при 630-680°С.The goal is achieved by the fact that, according to the method of manufacturing the tool, mainly paved with carbide plates, which includes grinding, vacuum hardening by heating to the hardening temperature, holding, cooling at a regulated speed up to 200 ° C and final chemical heat treatment in vacuum, heating to quenching temperatures are combined with soldering, cooling to 200 ° C is performed at a rate of 45-65 ° C / s, sharpening is performed after quenching, and chemical-thermal treatment is carried out by nitro-oxidation at 630-680 ° C.

Производственные испытани и обработка режимов проведены на серийном оборудовании - вакуумньгх печахProduction tests and processing of the modes are carried out on serial equipment - vacuum furnaces.

5 СШВЛ 1.2,5/25 и СГВ-2.3/15 дл пайки и термической обработки в вакууме до 210 мм рт.ст. Нитрооксидирование проведено на вакуумной печи с гор чей ретортой типа 1Ш-1 ВИД5 SSHL 1.2.5 / 25 and SGV-2.3 / 15 for soldering and heat treatment in vacuum up to 210 mm Hg. Nitroxidation was carried out on a vacuum oven with a hot retort of type 1Ш-1 VIEW

0 с автоматическим регулированием0 with automatic regulation

температуры и подачей жидкой смеси в рабочее пространство печи. В опытах примен ли в качестве источника дл образовани нитрооксидирующейtemperature and flow of the liquid mixture into the working space of the furnace. In the experiments, it was used as a source to form a nitrooxidizing

атмосферы смесь 55% триэтаноламина, 42% нашатырного спирта и 3% виннокислого аммони . the atmosphere is a mixture of 55% triethanolamine, 42% ammonia, and 3% ammonium tartrate.

Пример 1. Резцы специальные расточные, дл расточки отверстийExample 1. Cutters special boring, for boring holes

0 в мелких детал х, диаметром державки 6 мм и длиной 90 мм изготовл ли из стали 40ХСМФ. Пластину твердого сплава из ВК8 припаивали в вакууме медно-никелевым припоем ВПР-4 приIn small parts, a holder diameter of 6 mm and a length of 90 mm was made of steel 40XSMF. A hard alloy plate made of BK8 was soldered in vacuum with copper-nickel solder VPR-4 at

5 1120°С. Охлаждение после выцержки в течение 15 мин проводили со скоростью 45°/с в интервале 1050 200°С , далее с печью до 20°С.5 1120 ° C. Cooling after centrification for 15 minutes was carried out at a rate of 45 ° / s in the range of 1050–200 ° C, then with a furnace to 20 ° C.

После чистовой заточки резцов алмазным кругом на станке модели ЗБ642 нитрооксидирование при 630°С в течение 4 ч осуществл ли в атмосфере , содержащей окись углерода, аммиак, азот, метан и двуокись углерода при остаточном давлении 0,0170 мм рт.ст.After finishing sharpening the incisors with the diamond wheel on the machine model ZB642, nitro-oxidation at 630 ° C for 4 hours was carried out in an atmosphere containing carbon monoxide, ammonia, nitrogen, methane and carbon dioxide at a residual pressure of 0.0177 mm Hg.

Резцы имели после полного цикла обработки объемную твердость державки HRC 39-41, диффузионный слой на державке глубиной 0,3 мм твердостью HV 4900-5240 МПа, прочность, при изгибе 2120 2200 МПа, Соответствующие значени прочностных характеристик по прототипу следующие: твердость объемна HRC 32-34, прочность при изгибе вн 1310 МПА. Износостойкость резцов при изготовлении втулок из стали 12Х18Н10Т составила 100-113 ч или вдвое вьше, чем по прототипу. При этом резцы, изготовленные методом высокочастотной пайки по известнолу способу, выходили из стро через 20 ч вследствие выкрашивани пластины и деформации недостат-очно жесткой державки на участке пайки.After a complete machining cycle, the cutters had a hardness of the holder HRC 39-41, a diffusion layer on a holder with a depth of 0.3 mm and a hardness of HV 4900-5240 MPa, strength, and bending 2120 2200 MPa. The corresponding values of the strength characteristics of the prototype are the following: hardness HRC 32 -34, durability at bend vn 1310 MPA. The wear resistance of the cutters in the manufacture of sleeves made of steel 12X18H10T was 100-113 h or twice as long as the prototype. At the same time, the cutters made by the method of high-frequency soldering by the method of limestone failed after 20 hours due to the chipping of the plate and the deformation of the lack of a rigid holder at the soldering section.

Пример 2. Резцы подрезные дл станка 16Б16А, с державкой 12-12-120 мм, изготовленные из стали 4Х5МФС, па ли в вакууме меднонйкелевым припоем ВПР-7 при 1170°С Пластины твердого сплава ВКбМ предварительно были обкатаны в абразивном бое дл сн ти окисного сло .Example 2. Scoring cutters for a 16B16A machine, with a 12-12-120 mm holder, made of 4X5MFS steel, were vacuum-coated with CP-7 solder at 1170 ° C. VKBM hard metal plates were rolled in abrasives to remove the oxide lay

После вьщержки при температуре пайки в течение 15 мин охлаждение в интервале 1100-200С вели со скоростью . Заточку проводили на глубину 1,6-1,8 мм алмазным кругом, затем нитрооксидировали резцы при в вакууме при давлении 20-70 мм рт .ст. в течение 3 ч. Державки резцов имели повьшенную в сравнении сAfter heating at a soldering temperature for 15 minutes, cooling in the range of 1100-200C was conducted at a rate. Sharpening was carried out to a depth of 1.6-1.8 mm with a diamond wheel, then the incisors were nitro-oxidized under vacuum at a pressure of 20-70 mm Hg. for 3 hours. The tool holders were larger compared to

прототипом жесткость и прочность, стрела прогиба составила 1,8 мм против 11,3 мм, прочность при изгибе быпа 6gn 2450 МПа против 6ev, 1780 МПа по прототипу. Износостойкость твердосплавной пластины до образовани ленточки 0,2 мм повыси лась в 1,7 раза. Усилие статического разрушени , при испытании на изгиб 978 кгс против 633 кгс по прототипу.the prototype rigidity and strength, deflection arrow was 1.8 mm versus 11.3 mm, flexural strength byp 6gn 2450 MPa versus 6ev, 1780 MPa according to the prototype. The durability of the carbide plate prior to the formation of a ribbon of 0.2 mm increased 1.7 times. The force of static destruction, when tested in bending 978 kgf versus 633 kgf of the prototype.

Изменение условий охлаждени Changing cooling conditions

(скорость выше 65°/с) и нитрооксидировани (температура выше 680°С) привело к ухудшению эксплуатационных характеристик резцов вследствие(speed above 65 ° / s) and nitro-oxidation (temperature above 680 ° C) led to a deterioration in the performance characteristics of the cutters due to

снижени прочности державки, по влению дроблени и в конечном счете к преждевременному разрушению по режущим кромкам. ireducing the strength of the holder, the occurrence of crushing and, ultimately, premature failure along the cutting edges. i

Таким образом, предложенный способ изготовлени и термической обработки позвол ет изготовить специальный па нньш режущий инструмент с пластинами из твердых сплавов, обладающий высокой износостойкостью, достаточной жесткостью державки.Thus, the proposed method of manufacturing and heat treatment allows the manufacture of a special pa nns cutting tool with plates of hard alloys, which has high wear resistance, sufficient rigidity of the holder.

Claims

METHOD FOR PRODUCING A TOOL, mainly brazed with carbide plates, including sharpening, vacuum hardening by heating to a hardening temperature, holding and cooling at a controlled rate of up to 200 ° C and final chemical-thermal treatment in vacuum, characterized in that, with the purpose of increasing the wear resistance, hardness, strength and rigidity of the tool, heating to. hardening temperatures are combined with soldering, cooling to 200 ° C is carried out at a speed of 45-65 ° C / s, sharpening is carried out after hardening, and chemical-thermal treatment is carried out by nitrooxidation at 630680 * C.

SU „1139759>

ι 1139759 2