II) Закалка

Для закалки быстрорежущую сталь нагревают до высоких темпе­ратур. Температура нагрева под закалку − 1280°С (см. Методические указания к самостоятельной работе, таблица 16).

Из-за низкой теплопроводности нагрев до 850 °С проводят медленно (10…15 мин), а затем до 1280 °С быстро во избежания окисления и обезуг­лероживания (рис. 3) [12]. Нагрев выполняют в смеси солей ВаСl₂ (78 %) и NaCl (28 %) при 800…850 °С и далее в чистой соли. ВаСl₂. Выдержка при окончательном нагреве (τ_выд.) = 10…12 с на 1 мм диаметра или наименьшей стороны

τ_выд. = 10 ∙ 10 = 100 с

Охлаждение при закалке стали PI8 следует проводить в мас­ле. После закалки стали в масле получается структура, состоящая из мартенсита (50 %), остаточного аустенита (30 %) и карбидов (20 %). Но под микроскопом мартенсит не виден (см. модуль 4, лабораторная работа № 12, рис. 39, а).

После закалки сталь имеет твердость НВС 62…64 (см. Методические указания к самостоятельной работе, таблица 16).

III) Отпуск

Для устранения остаточного аустенита, имеющего пониженную теплопроводность и твердость, и ухудшающую тем самым режущую способность инструмента, закаленную сталь подвергают отпуску.

Для инструментов небольшого сочленения (сверл), нагреваемых в автоматизированных агрегатах с точной регулировкой температур, применяют трехкратный отпуск в течение 20 мин, при 580…590 °С (рис. 3) (см. Методические указания к самостоятельной работе, таблица 16).

Рис. 3. Схема закалки и отпуска быстрорежущей стали марки Р18

После отпуска структура стали состоит из игольчатого мартенсита и светлых карбидов (см. модуль 4, лабораторная работа № 12, рис. 39, б). Количество остаточного аустенита уменьшается до 2%, а твердость повышается до НRС 65 (см. Методические указания к самостоятельной работе, таблица 16).

IV) Цианирование

Качество инструмента в значительной мере определяется свойст­вами поверхностного слоя, которые в процессе термической обра­ботки или в результате шлифования могут существенно снижаться.

Наиболее эффективно свойства поверхностного слоя могут быть повышены в результате химико-термической обработки, поскольку в результате её возрастают твердость, теплостойкость, стойкость против коррозии. Сталь PI8 подвергают жидкому низкотемпературному цианированию (см. модуль 3, тема 8.3). Эта работа заключается в насыщении поверх­ностного слоя углеродом и азотом в расплаве солей NaCN (KCN) в течение 15…30 мин, при 560…580 °С. Твердость слоя после азо­тирования НV 1000…1100.

Сводный график термической и химико-термической обработки сверла представлен на рис. 4.

Результаты расчетов технологического процесса термической и химико-термической обработки сверла сведены в таблице 17.

Рис. 4. Сводный график термической и химико−термической

обработки сверла

Таблица 17

Технологическая карта термической обработки сверла

Эскиз детали

КрасГАУ

Кафедра "Детали машин и технология металлов"

Наименование детали: сверло

Материал: сталь Р18

Габариты детали: l = 60 мм, d = 10 мм

Технические условия: высокая поверхностная твердость не менее 1000 HV, высокая теплостойкость 600…620 0С

Режим нагрева и охлаждения

0С

Нагревательная печь

Время нагрева и выдержки, мин

Охлаждающая среда

Твердость HRC (НВ)

№ операции

Наименование операции

1

Отжиг

850

конвейерная печь

130

с печью до 5000С, далее - воздух

(207…255)

2

Закалка

1280

соляная печь

19

масло

60…62

3

Отпуск

590

конвейерная печь

20

воздух

65

4

Цианирование

560…580

соляная печь

15…30

Соли NaCN (KCN)

HV 1000 …1100

Составил студент:

Группа

Дата

Работу принял:

Дата

Иванов И.И.

М 21

15. 12. 06.

Романченко Н.М.

22. 12. 06.