SU1748946A1 - Способ обработки деталей из порошковой быстрорежущей стали - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к порошковой металлургии и может примен тьс  дл  термической обработки инструмента, работающего в услови х высоких контактных нагрузок. Целью изобретени   вл етс  повышение износостойкости, уменьшение деформации и снижение трудоемкости термической обработки. В способе, включающем механическую обработку, закалку, отпуск и нитроцементзцию в электролитной плазме с последующим охлаждением, закалку провод т в вакууме с температурой 1000-1080°С со скоростью охлаждени  45- 60°С/мин, отпуск провод т в вакуумной печи при температуре 450-500°С, нитроцементацию ведут в течение 2-3 мин с введением в электролит виннокислого аммони , охлаждение осуществл ют ступенчато, сначала до температуры 100-150°С на воздухе, а затем в эпиламирующем растворе. 1 табл. сл с

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к термической обработке деталей и инструмента, работающих в услови х высоких контактных нагрузок и при жидкостном трении, при изготовлении их из быстрорежущих порошковых сталей.

Цель изобретени  - повышение износостойкости , уменьшение деформации при снижении трудоемкости термической обработки .

Согласно способу, включающему механическую обработку, закалку, отпуск и нитроцементацию в электролитной плазме, закалку провод т в вакууме с температурой 1000-1080°С и со скоростью охлаждени  45- 60°С/мин, отпуск провод т в той же вакуумной печи при температуре 450-500°С, нитроцементацию рабочей части провод т

при анодном нагреве в течение 2-3 мин с введением в электролит виннокислого аммони , охлаждение от температуры электролитного нагрева до температуры 100-150°С провод т на воздухе, а окончательное охлаждение провод т в эпиламирующем растворе.

Закалка в вакууме от температуры 1000- 1080°С и отпуск & той же печи - 450-500°С позвол ет при существенном (в 2,5-3,0 раза) снижении трудоемкости получить высокопрочную сердцевину и подготовить структуру к последующей обработке в электролитной плазме, исключив образование в поверхностном слое и во всем объеме леде- буритной фазы, снижающей прочность и вызывающую повышенную хрупкость сло .

2

00

о

Јь CN

Охлаждение при закалке в вакууме со скоростью 45-60°С/мии позвол ет получить структуру с большим количеством глобул рных карбидов, предотвращающую перегрев при электролитной нитроцементации. Но при этом также исключаетс  структурна  и теплова  деформаци  окончательно механически обработанных деталей.

Интервал температур отпуска выбран из услови  получени  равновесной структуры с минимальным количеством остаточного аустенита, что обеспечивает лучшую теплопроводность стали и исключает образование трещин в переходных сечени х деталей и инструмента.

Введение в состав электролита аммони  виннокислого (Н-ОаСаЬМ 2НаО дополнительно повышает скорость и степень -насыщени  поверхностного сло  при кратковременной обработке в электролитной а плазме в течение 2-3 мин, повышает микротвердость и износостойкость поверхности свободной от обезуглероживани  при вакуумной закалке.

Охлаждение после электролитной обработки на воздухе не вызывает деформации инструмента, а неизотер1иическое эпила- мирование от температуры 100-t50°C формирует более прочный и стойкий поверхностный налет поверхностно-активных ве ществ и улучшает прирабатываемость деталей в работе.

Пуансоны вырубные диаметром 11,5 мм дл  изготовлени  шайб из ленты стали 09Х18Н10Т 0,1 мм из стали РОМ2ФЗС-МП изготовл ют и обрабатывают по способу.

После шлифовани  провод т вакуумную закалку в печи СГВ-2.4/15М1 от температуры 1000-1080°С с охлаждением § колпачке печи без подачи инертного газа так, что скорость охлаждени  была 45- 60°С/мин. При температуре 150°С повышают температуру до 450-500°С и через 30 мин охлаждают садку до 70°С, затем печь разва- куумируют и выгружают детали на воздух.

Последующую обработку ведут в электролитной плазме на установке УХТО-5М в электролите, содержавшем 10% гидроокиси аммони , 10% азотнокислого аммони  и 1,8% виннокислого аммони  Рабочую часть ввод т в электролит за 10 с и выдерживают при 1140°С 2-3 мин. Охлаждение нитроцемеитированных деталей каждый раз провод т на воздухе, а часть деталей при 100-150°С перенос т в эпиламирующий раствор Эфрон-1.

В результате обработки на поверхности

деталей после вакуумной закалки, отпуска и нитроцементации сформирован слой с содержанием до 48 мас.% карбонитридов микротвердостью 1140 ед. На поверхности отсутствует окисленный и обезуглероженный слой, в структуре не наблюдаетс  леде- буритной хрупкой составл ющей. Класс чистоты поверхности повышаетс  на 1-2 класса, износостойкость повышаетс  в 1,7 раза. Исключены случаи хрупкого разрушени  при ударных нагрузках, не наблюдаетс  налипание в зкой нержавеющей стали на рабочей части пуансонов, а на неизотермически эпиламированных пуансонах не обнаружено образование зон местной

шероховатости.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ обработки деталей из порошковой быстрорежущей стали преимущественно мелких пуансонов и деталей топливной аппаратуры, включающий механическую обработку, закалку, отпуск и нитроцементацию с нагревом в электролитной плазме с последующим охлаждением, отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости, уменьшени  деформации и снижени  трудоемкости, закалку провод т

   s вакууме с температурой 1000-1080°С со скоростью охлаждени  45-60°С/мин, отпуск провод т в той же вакуумной печи при 450- 500°С, нитроцементацию ведут в течение 2-3 мин с введением в электролит виннокислого аммони , а охлаждение осуществл ют ступенчато, сначала до температуры 100- 150°С на воздухе, затем - в эпиламирующем растворе.