SU1142209A1

SU1142209A1 - Method of manufacturing cutting tool blanks from ingots

Info

Publication number: SU1142209A1
Application number: SU833583510A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Николаевич Аржакин; Владимир Васильевич Бородулин; Екатерина Никитична Бусалаева; Маиса Петровна Станишевская
Original assignee: Пермское производственное объединение "Моторостроитель" им.Я.М.Свердлова
Priority date: 1983-04-20
Filing date: 1983-04-20
Publication date: 1985-02-28

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНА ЗАГОТОВОК РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ СЛИТКОВ, получаемых преимущественно электрошлаковым переплавом отходов из быстрорежущей стали, путем гор чего деформировани исходной заготовки, отличающийс тем, что, с целью снижени трудоемкости процесса и повьшени качества получаемых изделий, используют исходную заготовку в виде слитка диаметром, превьшающим диаметр готового издели на 15-20%, а гор чее деформирование осуществл ют путем прот жки в несколько переходов со степенью деформации на каждом из них, соответствующей 20-35%. слTHE METHOD IS MANUFACTURED BY PREPARATIONS OF THE CUTTING TOOL FROM INGOTS, produced mainly by electroslag remelting of high-speed steel waste, by hot deforming the original billet, characterized in that, in order to reduce the laboriousness of the process and improve the quality of the finished products, use the original billet in the form of a diameter of a diameter of the resulting products, using an original diameter of a diameter of a diameter of the resulting products, using the diameter of the finished product to be used. 15-20% of the finished product, and hot deformation is carried out by drawing several transitions with a degree of deformation on each of them, corresponding to boiling range 20-35%. cl

Description

4four

го юgo you

о ;о Изобретение относитс к производ ству режущего инструмента из быстро режущих сталей и может быть использовано преимущественно при изготовлении фрез путем переработки инстру ментальных отходов в станкостроительной и инструментальной промышленности , Известен способ термомеханическо обработки инструмента из быстрорежу щей стали, по которому производ т нагрев заготовки до температурй пластической деформации, деформацию нагрев до температуры закалки, закалку и отпуск, Платическую деформа цию заготовки осуществл ют двуступе чато со степенью 90-95% при 1030 и 5-10% при температуре закалки Cl . Недостатком этого способа вл ет с высока трудоемкость вследствие применени нескольких переходов при ковке со степенью деформации более 90%. Известен способ изготовлени заготовок режущего инструмента из слитков путем гор чего деформировани исходной заготовки 2. Недостатком способа вл етс необходимость применени высокой степени суммарной деформации загото ки (более 90%) дл разрушени карбидной сетки и получени требуемого размера заготовки, что значительно увеличивает трудоемкость процесса изготовлени . Цель изобретени - снижение трудоемкости процесса и повьшение качества получаемых изделий. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу изготовле ни заготовок режущего инструмента слитков, получаемых преимущественно злектрошлаковым переплавом отходов из быстрорежущей стали, путем гор чего деформировани исходной заготовки , последнюю используют в виде слитка диаметром, превышающим диаметр готового издели на 15-20%, а гор чее деформирование осуществл ют путем прот жки в несколько переходо со степенью деформации на каждом из них, соответствующей 20-35%. Низка степень деформашш заготовки раздробл ет карбидную сетку только в рабочей зоне инструмента на высоту зуба фрезы, что обеспечивает улучшение механических свойств быстрорежущей стали на данную глубину . Улучшение структуры и свойств стали только в рабочей зоне инструмента не снижает стойкости инструмента , работающего в услови х усталостного нагружени , однако позвол ет снизить трудоемкость процесса деформировани . Пример. Цилиндрические фрезы диаметром 93 мм изготовл ют из слитков диаметром 110 мм и высотой 200250 мм, полученных злектрошлаковым переплавом (ЭИШ). Дл Э1Ш используют расходуемые электроды, вьтлавленные в индукционной печи из отходов вышедшего из стро инструмента и отлитые в чугунные изложницы. Э1Ш электродов из быстрорежущей стали Р6М5 производ т в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе диаметром 115 мм с использованием расплавленного флюса АНФ-6 по режиму: ток переплава 1, 1500-2000 А; рабочее напр жение и„ 45 f 1 В; глубина шлаковой ванны Ьщ 30-40 мм. Слитки диаметром 110 мм после переплава немедленно подвергают короткому отжигу дл предотвращени образовани трещин в металле при охлаж- дении . С целью снижени твердости дл механической обработки и подготовки структуры стали под закалку выполн ют изотермический отжиг. . Отожженные слитки без механической обработки подвергают ковке с низкой степенью деформации 20-35% соответственно при осадке и выт жке. Слитки помещают в электрическую печь при температуре не выше 600°С и нагревают до 800+20 С с выдержкой при этой температуре 2-3 ч, затем пересаживают в газовую печь дл окончательного нагрева на 1100+20С, где вьщерживают 30-40 мин. Осадку слитков производ т на 3 т молоте, затем после подогрева на ту же температуру производ т прот жку в обжимных (или подкладных) штампах в два перехода. По окончании ковки заготовки охлаждают в гор чем песке до комнатной температуры. Отжиг поковок перед механической обработкой вьшолн ют по прин той технологии дл быстрорежущих сталей, Из кованных и отожженных заготовок изготовл ют цилиндрические фрезы,.а также образцы дл механических испы аний и металлографических исследований .o The invention relates to the manufacture of cutting tools from fast cutting steels and can be used mainly in the manufacture of mills by processing instrumental waste in the machine tool and tool industry. There is a method of thermomechanically processing a tool from high speed steel, which is used to heat a billet to temperature, plastic deformation, deformation, heating to the hardening temperature, quenching and tempering, the platic deformation of the workpiece is carried out in two steps with a degree of about 90-95% at 1030 and 5-10% Cl at a temperature quenching. The disadvantage of this method is the high labor intensity due to the use of several transitions in forging with a degree of deformation of more than 90%. A known method of manufacturing ingots cutting tool blanks by hot deforming the original billet 2. A disadvantage of the method is the need to apply a high degree of total deformation of the billet (more than 90%) to destroy the carbide mesh and obtain the required size of the billet, which greatly increases the complexity of the manufacturing process. The purpose of the invention is to reduce the complexity of the process and the quality of the resulting products. The goal is achieved by the method of manufacturing ingots cutting tool blanks, obtained mainly by electroslag remelting of high-speed steel waste, by hot deformation of the original blank, the latter is used in the form of an ingot 15-20% larger than the finished product diameter The deformation is carried out by drawing in several transitions with a degree of deformation on each of them corresponding to 20-35%. The low degree of deforming of the workpiece splits the carbide mesh only in the working area of the tool to the height of the cutter's tooth, which provides an improvement in the mechanical properties of high-speed steel to a given depth. Improving the structure and properties of steel only in the working area of the tool does not reduce the durability of the tool operating under fatigue loading conditions, however, it reduces the laboriousness of the deformation process. Example. Cylindrical mills with a diameter of 93 mm are made from ingots with a diameter of 110 mm and a height of 200250 mm, produced by electroslag remelting (EIS). For the E1Sh, consumable electrodes are used in an induction furnace from waste equipment and cast into cast-iron molds. E1Sh electrodes of high-speed steel R6M5 are produced in a copper water-cooled mold with a diameter of 115 mm using the melted flux ANF-6 according to the mode: remelting current 1, 1500-2000 A; operating voltage and „45 f 1 V; Slag bath depth is 30-40 mm. After remelting, ingots with a diameter of 110 mm are immediately subjected to short annealing to prevent the formation of cracks in the metal during cooling. In order to reduce the hardness, isothermal annealing is performed for machining and preparing the steel structure for quenching. . Annealed ingots without machining are subjected to forging with a low degree of deformation of 20–35%, respectively, during upsetting and stretching. The ingots are placed in an electric oven at a temperature not higher than 600 ° C and heated to 800 + 20 ° C with a holding time at this temperature for 2-3 hours, then transplanted into a gas furnace for final heating at 1100 + 20 ° C, where they are held for 30-40 minutes. The ingots are deposited on a 3 t hammer, then after being heated to the same temperature, they are drawn in crimping (or plain) dies in two transitions. At the end of the forging, the blanks are cooled in hot sand to room temperature. Annealing of forgings before machining is carried out according to the accepted technology for high-speed steels. Cylindrical mills are made of forged and annealed billets, as well as samples for mechanical testing and metallographic studies.

Фрезы в образцы подвергают, окончательной термической обработке: закалка с 1230С в масло + 2-3-х кратный отпуск при 540-550с с вьщержкой по 1 ч, охлаждение на воздухе.The cutters in the samples are subjected to final heat treatment: quenching from 1230С to oil + 2-3-fold tempering at 540-550s with a charge of 1 hour, air cooling.

Сравнительные данные по испытанию образцов из стали Р6М5 (ГОСТ 1926573 ) в литом состо нии ЭШП после деформировани со степенью деформации 20-35% и в состо нии проката (степен деформации 90%) показывают следук цее в образцах, вырезанных из опытных заготовок и деформированных по предлагаемой схеме, механические свойств стали Р6М5 наход тс на уровне свойств долевых образцов, вырезанных из проката, и значительно превосход т свойства литой стали без деформировани и проката в поперечном сечении.Comparative data on the testing of specimens from R6M5 steel (GOST 1926573) in the cast state of ESR after deformation with a degree of deformation of 20-35% and in the state of rolled products (degree of deformation 90%) show the trace in the samples cut from the experimental blanks and deformed according to The proposed scheme, the mechanical properties of the steel R6M5 are at the level of the properties of the equity specimens cut from rolled metal, and significantly superior to the properties of cast steel without deforming and rolled in cross section.

Применение изобретени по сравнению с базовым объектом, в качестве которого прин т прототип, позвол ет значительно повысить эффективность переработки инструментальных отходов при повышении стойкости полученных фрез по сравнению с литыми в 2 2 ,5 раза.The application of the invention in comparison with the basic object, which is taken as a prototype, makes it possible to significantly increase the efficiency of processing instrumental waste while increasing the durability of the cutters as compared to cast ones by 2 2, 5 times.

Claims

METHOD FOR MANUFACTURING CUTTING TOOLS FROM INGOTS, obtained mainly by electroslag remelting of waste from high-speed steel, by hot deformation of the initial billet, characterized in that, in order to reduce the complexity of the process and improve the quality of the resulting products, use the original billet in the form of an ingot with a diameter exceeding the diameter exceeding the diameter the finished product is 15-20%, and hot deformation is carried out by drawing in several transitions with a degree of deformation on each of them, corresponding to 20- 35%